汽车动力性设计计算公式

1、汽车动力性设计计算公式汽车动力性设计计算公式3.1 动力性计算公式3.1.1 变速器各档的速度特性:Uai=0.3 7占(km/h)Igi I。(1)其中：rk为车轮滚动半径，m;由经验公式：九=0.0254 -b(1 - )(m)2d-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)3.1.2 各档牵引力汽车的牵引力:错误！ 未指定书签Fti(Ua)TM)igi i。(N).(2)N?m； t为传其中：q(Ua)为对应不同转速(或车速)下发动机输出使用扭矩

2、,动效率。汽车的空气阻力：lCd A u；F w 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：Ff = Ga f ( N).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 = Ff ' Fw ( N )注：可画出驱动力与行驶阻尼平衡图3.1.3 各档功率计算汽车的发动机功率：I “、 tq(Ua)汉门。巳(山)-；-(kw)9549其中：P-i(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：(Ff Fw)Ua Pr3600 t3.1.4 各档动力因子计算Dj(Ua

3、)=学匕“Ga(8)各档额定车速按下式计算Uac.i =0.377驴ig0(km/h)(9)其中：n-c为发动机的最高转速;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3.1.5 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。3.1.5.1 根据最高档驱动力与行驶阻力平衡方程Ft.highest (Ua ) - Fr (Ua),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，则选择它们中最大的一

4、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rk necUac =0.377(km/h).(10)i g hi0其中：n-c为发动机的最高转速ig h为最高档传动比3.1.5.2 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GaG4*2 前驱：Fn 色(L-a)LG4*2 后驱：Fn -aL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Ft .highestFn其中：一一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！”3.1.6 爬坡能力计算.Fti(Ua)-(Ff +Fw)码 =arcsin

5、(11)Ga丿其中：i为第i(i =1,2.p)档对应不同转速(或车速)下的爬坡度3.161 各档爬坡度在0，Uac.i中对:i(Uai)寻优，找到最大值-i.m13.1.6.2 附着条件校验计算道路附着系数提供的极限爬坡能力:im2驱动形式 4*4 :口山2 =arctan®，计算。山2其中:4*2前驱:b满载或空载质心到后轴的距离:道路附着系数L轴距取:-im1 > :- i.m2之小者作为一档或直接档的最大爬坡度3.1.7 最大起步坡度3.1.7.1 按下式计算最大起步驱动力FtqFdq =Teqmax igq i0 t ( N).(12)rk其中：Teqmax为发动机的

6、最大输出扭矩Ig q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i 0为主减速器的传动比t为 起步档(一档或二档)的传动效率3.1.7.2 按下式计算最大起步坡度：qFtq:q 二 arcsin()arctan f (rad)(13)GaJ" f23.1.7.3 附着条件校验按3.1.6.2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。3.1.8 加速性能计算3.1.8.1 计算第i(i2.P)档的旋转质量换算系数i如果已知经验值，：2，则按下式计算辱=1+6 +6igi.(14)其中：igi 第i档传动比如果已知车轮的转动惯量Iw和飞轮的转动惯量

7、I f，则按下式计算2 2figi2 i0 t)(15)其中：m 满载或空载质量3.182按下式计算第i(i "2.P)档加速度aiFti (Ua) - Fr6m(D - f)-i(16)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3.183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i，1档(i =1,2.p-1 )的最佳换档点对应的车速为Uabi计算加速时间计算加速距离T =广1一duaw 3.6ai(Ua)(s)(17)t2s 二.t Uadt (s).(18)t i3.184最高档或直接档加速

8、时间和加速距离的计算UaeduUas3.6 ap(Ua)(19)其中：ap(Ua)为最高档(或直接档)加速度U ae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PpPPp( kw/kg)m其中：P为发动机的最大功率 m为汽车满载总质量3.1.10 载质量利用系数计算按下式计算载质量利用系数mmemo(21)其中：me为装载质量mo为整车整备质量3.2经济性计算公式3.2.1 直接档（或超速档）等速百公里油耗计算3.2.1.1 计算燃油消耗率ge按下式计算行驶阻尼功率Pr :丄(CdA 3空t 76140 1063600Ua)(kW)(22)按下式计算对应的发动机

9、转速ne:nei g d i 00.377rkUa(r/mi n )(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（g/kw h）3.2.1.2 计算直接档等速百公里油耗Pr、ne的有效燃油消耗率ge1.02ua(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3.2.2 最高档全油门加速500m的加速油耗（L/500m）3.2.2.1取计算的时间步长为氏3.222初速度：V® -30 km/h (GB/T12545-1990)在第n个时间段内VSn 一 Ven! ( n =2,3.)(25)3.223末

10、速度：Ven =Vsn 3.6ap(VsJ t( n=1,2.)累积行驶距离Stn =Stn1Ven VSn2 3.6(n =1,2.)(26)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nsn和Pen(Vsn)插值得到起点gsnnSnII1 g highest 0Vs0.377rk s(27)其中：igh为最高档传动比终点燃油消耗率gen以末速度Ven对应的发动机转速nen和Pen龜)插值得到gen累积燃油消耗量Igh I。0.377 rkVen(28)tnQto =°Qt367.1 1000(Pen(Vsn)gsnPen(Ven)gen) t(29)如果

11、Stn : 500，则n = n 1再次 计算，否则停止，并以Qtn作为Q500。323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。怠速工况的计算燃油消耗量：Qi ft(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s =o（ m（3i）323.2匀速工况的计算燃油消耗量发动机功率1CD A3 Ga f Pc（6 uaUa t 76140 1063600发动机转速ncig i00.377rk其中：rk车轮滚动半径由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QcPc gect367.1(32)其中：t为匀速工况时间行驶距离Sc3.6(33)其中：Ua为匀速工况的行驶速度t为匀速工况时间3.2.3.3 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：gti1367.1 1000Pe(Vi)gq(34)加速时间二 V :t3.6a其中：a 加速度燃油消耗量按下式计算Qa j gtj t行驶距离Sa =ve2 -vs225.92a其中：a为加速度3.234减速工况计