汽车的动力性设计计算公式

1、汽车动力性设计计算公式3.1动力性计算公式变速器各档的速度特性:r，nuai=0.377e(km/h)(1)igi5其中：rk为车轮滚动半径，m;由经验公式：rk二0.0254db(1-，)(m)12d-轮辋直径，inb-轮胎断面宽度，in'-轮胎变形系数ne为发动机转速，r/min；i°为后桥主减速速比；igi为变速箱各档速比，i(i=1,2.p)，p为档位数，(以下同)。各档牵引力汽车的牵引力：Ttq(ua)Igi"0错误！未指定书签。Fti(ua)-t(N)rk其中：Ttq(u-)为对应不同转速(或车速)下发动机输出使用扭矩，N?m；t为传动效率。汽车的空气阻

2、力:2CdAu-21.15其中：Cd为空气阻力系数，A为汽车迎风面积，m2汽车的滚动阻力:F广G-f其中：Ga=mg为满载或空载汽车总重(N),f为滚动阻尼系数汽车的行驶阻力之和Fr:Fr=FfFw(N)注：可画出驱动力与行驶阻尼平衡图各档功率计算(kw)(kw)汽车的发动机功率：Di(Ua)Fti(Ua)-FwGa(8)9549其中：Pei(Ua)为第i(i=1,2.p)档对应不同转速(或车速)下发动机的功率。汽车的阻力功率：(FfFw)uaPr(kw).(7)360Q各档动力因子计算各档额定车速按下式计算rknecUac.i=0.377(km/h)(9)igii0其中：nec为发动机的最高

3、转速；Di(Ua)为第i(i=1,2.P)档对应不同转速(或车速)下的动力因子。对各档在0，Uac.i内寻找Ua使得Di(Ua)达到最大，即为各档的最大动力因子Di.max注：可画出各档动力因子随车速变化的曲线最咼车速计算当汽车的驱动力与行驶阻力平衡时，车速达到最高根据最高档驱动力与行驶阻力平衡方程Ft.highest(Ua)二Fr(ua),则选择求解Ua。舍去Ua中的负值或非实数值和超过额定车速的值；若还有剩余的值,它们中最大的一个为最高车速，否则以最高档额定车速Uac作为最高车速Ua.max。额定车速按下式计算k“ecUac=0.377(km/h)(10)ighi0其中：nec为发动机的最

4、高转速igh为最高档传动比附着条件校验根据驱动形式计算驱动轮的法向反力Fn驱动形式4*4全驱：Fn二Ga4*2前驱：Fn晋(La)G4*2后驱：Fnfa其中：L为轴距，a为满载或空载质心距前轴的距离若满足下式FtFt.highes>其中：:道路附着系数则表示“超出路面附着能力，达不到计算得出的最高车速值!爬坡能力计算(11)(11):i=arcsin其中：:i为第i（i=1,2.p）档对应不同转速（或车速）下的爬坡度各档爬坡度在0,Uac.中对：i（Uai）寻优，找到最大值'i.m1附着条件校验计算道路附着系数提供的极限爬坡能力«i.m2驱动形式4*4:码血=arcta

5、n，计算a叶4*2前驱:4*2前驱:，计算i.m24*2后驱:其中：b满载或空载质心到后轴的距离一一道路附着系数L轴距取ai.m1、ai.m2之小者作为一档或直接档的最大爬坡度最大起步坡度按下式计算最大起步驱动力Ftqeqmaxigq丨0(N)(12)其中：Teqmax为发动机的最大输出扭矩igq为起步档位的传动比，这里分别取一档传动比和二档传动比i0为主减速器的传动比t为起步档（一档或二档）的传动效率按下式计算最大起步坡度：qFtq:q二arcsin()arctanf(rad)(13)GaJ+f2附着条件校验按3.162校验附着条件，得到极限爬坡度:-m2，取q和m2之较小者作为最大起步坡度

6、。加速性能计算3.181计算第i(i",22)档的旋转质量换算系数；i如果已知经验值：-1，:.2，则按下式计算i胡J2i：i(14)其中：igi第i档传动比如果已知车轮的转动惯量|w和飞轮的转动惯量If，则按下式计算2.2Ifigii0(15)其中：m满载或空载质量按下式计算第i(i=1,2.P)档加速度ai=Fti(Ua)-Frf)(16)°qm9其中：ai为第i(i=1,2.p)档对应不同转速(或车速)下的加速度注：可画出加速度倒数随车速变化的曲线连续起步换档加速时间和加速距离的计算确定最佳换档点：设从第i档换到i1档(i=1,2.p-1)的最佳换档点对应的车速为Ua

7、bi计算加速时间(17)(17)T=f21一dua(s)U13.6ai(ua)计算加速距离t2StiUadt（S）(18)最高档或直接档加速时间和加速距离的计算tp=tp=uae13.6apd(19)其中：ap（Ua）为最高档（或直接档）加速度uaeuae用户指定的加速终了速度uas用户指定的加速起始速度比功率计算按下式计算比功率PpP(20)Pp（kw/kg）m其中：P为发动机的最大功率m为汽车满载总质量载质量利用系数计算按下式计算载质量利用系数mm_其中：me为装载质量me为整车整备质量3.2经济性计算公式直接档（或超速档）等速百公里油耗计算计算燃油消耗率ge按下式计算行驶阻尼功率Pr:C

8、dAPr=丄("A汕：t76140106Gafua)(kw)3600(22)按下式计算对应的发动机转速ne:igdi0n0.377kUa(r/min)(23)其中：igd直接档（或超速档）传动比根据万有特性，通过插值求出对应于上面计算结果、ne的有效燃油消耗率ge(g/kwh)计算直接档等速百公里油耗100100Pe9e1.02Ua(L/100km)(24)其中：为燃料的重度注：可画出百公里燃油消耗率随车速或转速的曲线最高档全油门加速500m的加速油耗（L/500m）取计算的时间步长为to初速度：=30km/h（GB/T12545-1990）在第n个时间段内VSn=ven二(n=2,

9、3)(25)末速度：V十V3-6ap(Vs1)(n二1,2)累积行驶距离V,+V.Stn叫236*(n=12.)(26)S=0燃油消耗率：gen起点燃油消耗率gs.以初速度VSn对应的发动机转速口环和RnWsn)插值得到起点9sSnighigheSot0.377k(27)其中：igh为最高档传动比终点燃油消耗率以末速度Ven对应的发动机转速n和Pen(Ven)插值得到enighi0V0.377rken(28)累积燃油消耗量QtnQt。=011Qt=(Pen(Vs)g巳nW®)g®円tn23671汉1000汽丫''"匕"'出'

10、;m(29)如果Stn：:500，则n=n1再次计算，否则停止，并以Qtn作为Q500循环工况百公里燃油消耗量按照GB/T12545-1990,根据载货车总重量选择的标准试验循环工况号，并按要求工况计算燃油消耗量及行驶距离323.1怠速工况的计算燃油消耗量:Qift(ml)(30)其中：gei为怠速燃油消耗率t为怠速工况时间(由标准工况决定)行驶距离(31)Si=0(m)323.2匀速工况的计算燃油消耗量发动机功率CDA6u：Gua)761401063600发动机转速ncigi。0.377k其中：rk车轮滚动半径a由Pc、nc根据万有特性插值得到燃油消耗率gec由Pc、nc根据万有特性插值得到燃油消耗率gec按下式计算燃油消耗量QcQcAgect367.1(32)其中：t为匀速工况时间行驶距离"J(33)其中：Ua为匀速工况的行驶速度t为匀速工况时间323.3加速工况的计算燃油消耗量:在加速初速度Vs和末速度Ve中均匀取50个点，记为Vi按323.2中同样方法计算燃油消耗率，并按下式计算各速度下单位时间的燃油消耗：gti136711000Pe(Vi)ge(34)加速时间3.6a其中：a加速度(35)燃油消耗量按下式计算Qa八gtit行驶距离(36)22cve-vsSa25.92a(37)其中：a为加速度减速工况计算燃油消耗量Qd=geit(38)其中：ge