整车动力性计算校核报告(AT两驱)VTJIGJYB.

1、 professional密级: 编号： 整车动力性计算校核报告 本报告针对1.8t汽油机+4hp20自动变速器(4hp20主减速比：4.703，前轮驱动)项目名称： b35-1车型整车设计开发项目代码： 编制： 日期： _校对： 日期： _审核： 日期： _批准： 日期： _上海同济同捷科技股份有限公司2009年04月 i professional目 录1概述12汽车动力性计算基本方法12.1 驱动力计算方法12.2 行驶阻力计算方法12.3 加速度曲线及加速时间计算方法231.8t+4hp20动力性计算用参数33.1 动力性计算用基本参数33.2 整车质量状态33.3 发动机参数及外特性曲

2、线33.4 液力变矩器参数53.5 迎风面积53.6动力传动系统效率53.7 滚动阻力系数641.8t+4hp20动力性计算64.1 1.8t与4hp20自动变速器联合输出特性计算64.2 最高车速计算84.3 动力特性图94.4 功率平衡图94.5 加速时间曲线图104.6 爬坡性能分析105总结11参考文献12版本日期作者更改记录批准v12009.04.02高俊阳起草1.8t+4hp20动力性计算校核报告1 概述汽车作为一种运输工具，运输效率的高低在很大程度上取决于汽车的动力性。动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能。动力性的好坏，直接影响到汽车的使用性能。因此在新车开发阶段，必须进行

3、动力性计算，以预测设计方案是否满足设计目标和使用要求。下面根据汽车理论对b35-1车型匹配1.8t汽油机+4hp20自动变速器时的动力性相关指标进行计算校核分析。2 汽车动力性计算基本方法汽车动力性能计算的主要依据是汽车的驱动力和行驶阻力之间的平衡关系，汽车的驱动力行驶阻力平衡方程为（2-1）其中,驱动力；滚动阻力；空气阻力；坡道阻力；加速阻力。下面对上述驱动力和行驶阻力的计算方法以及各个曲线的计算绘制方法进行简要说明。2.1 驱动力计算方法在发动机转速特性、传动系统传动比及效率、车轮半径、空气阻力系数、迎风面积以及汽车的质量等确定后，便可确定汽车的驱动力行驶阻力平衡关系。驱动力（2-2）其中

4、：mt液力变矩器的输出转矩，单位为nm；变速器各个挡位的传动比；主减速器速比；动力传动系统机械效率；车轮滚动半径，单位为m。2.2 行驶阻力计算方法行驶阻力分为滚动阻力，空气阻力，坡道阻力和加速阻力四种： 滚动阻力（2-3）其中,汽车计算载荷工况下的质量，单位为kg；重力加速度，单位为m / s2；滚动阻力系数；道路坡角，单位为rad；车轮滚动半径，单位为m。空气阻力（2-4）其中空气阻力系数；迎风面积，单位为m2；汽车行驶速度，单位为km/h。坡道阻力（2-5）其中计算载荷工况下汽车的质量，单位为kg；重力加速度，单位为m/s2；道路坡角，单位为rad。加速阻力（2-6）其中旋转质量换算系数

5、；计算载荷工况下汽车的质量，单位为kg；汽车行驶加速度，单位为m/s2。在进行不同挡位的驱动力和阻力计算时，还需要知道汽车速度ua与发动机转速n之间的关系：（2-7）其中，汽车行驶速度，单位为km/h；发动机转速，单位为rpm；主减速器传动比；变速器各个挡位的传动比；车轮的滚动半径，单位为m。根据上述公式，我们还可以方便地计算出汽车在任意发动机转速、挡位下的驱动力、行驶阻力。2.3 加速度曲线及加速时间计算方法汽车的加速能力可用它在水平良好路面上行驶时能产生的加速度来评价。汽车加速时，驱动力除了用来克服空气阻力、滚动阻力以外，主要用来克服加速阻力，此时不考虑坡道阻力（=0）。根据公式（2-1）

6、、（2-6），可以得到如下公式：（2-8）所以，加速时间（2-9）根据以上公式，通过数值积分方法对上式进行积分求解，就可以得到所需要的加速时间。3 1.8t+4hp20动力性计算用参数3.1 动力性计算用基本参数表1所示为b35-1车型动力性计算用参数列表。表 1 动力性计算用参数表项目参数值备注发动机型号1.8t汽油机变速箱形式4hp20b4hp20a四档自动变速器传动比变速器一挡2.724hp20a为四驱变速器，4hp20b为前驱变速器，两者速比一致。二挡1.48三挡1.00四挡0.72主减速比4.703满载质量2255四驱形式2170前驱形式自动变速器传动效率 1、4档为89%；2、3档

7、为91%空气阻力系数0.4根据cae初步计算迎风面积（m2）2.505外表面投影滚动阻力系数经验公式车轮滚动半径（m）0.351225/70r163.2 整车质量状态汽车进行最高车速、启动性能、爬坡、加速性能等试验时，装载质量均为厂定最大装载质量或使试验车处于厂定最大总质量状态。汽车满载即为整备质量加上所有乘员及其行李的总质量，在进行b35-1车型的动力性计算时，整车质量确定为满载状态。3.3 发动机参数及外特性曲线b35-1车型采用的是1.8t汽油发动机，其主要性能指标如表2所示。表 2 发动机主要性能参数性能指标k4 1.8t排量（l）1.796压缩比9.2：1缸径行程（mmmm）8089

8、.3最大功率（kw / rpm）118/ 5500最大转矩（nm / rpm）215/2100-4600供油方式电控燃油喷射发动机功率、转矩以及燃油消耗率与发动机曲轴转速之间的函数关系以曲线表示，称为发动机特性曲线，当发动机节气门全开时，称为发动机外特性曲线。在进行动力性能计算时，主要用到发动机功率、转矩随转速的变化情况。发动机在使用过程中还要为水泵、发电机、转向油泵等设备提供动力，其使用外特性要比外特性小，用于汽车行驶的有效转矩和有效功率均在原来基础上有所减少，一般汽车使用外特性比外特性约小10%，取有效转矩转矩90，有效功率功率90。由于k4的外特性数据在试验时带有部分附件，这里乘以系数0

9、.985作为使用外特性数据。图 1所示为1.8t发动机使用外特性曲线图。图 1 1.8t发动机使用外特性曲线3.4 液力变矩器参数厂家提供了三组不同的mp数据，分别为mpa2000=142nm，mpa2000=172nm 和mpa2000=184nm的mp-曲线。本次计算取mpa2000=142nm的mp-曲线做评价。图2 mp-曲线3.5 迎风面积根据车身外表面及各种附件的数模，投影计算出b35-1车型迎风面积a为： a=2.505m23.6动力传动系统效率根据华泰b35-1车型动力传动系统的具体结构，传动系统的效率主要由变速器传动效率、传动轴万向节传动效率、主减速器传动效率等部分组成。具体

10、计算时，按照华泰的自动变速器动力计算规范，对于发动机前置前轮驱动的轿车，变速器机械部分传动效率一档、四档为94，二档、三档为96%；传动轴万向节传动效率为98，自动变速器的液力传动辅助装置其传动损失在发动机最大功率时约占3%。因此：1、4档时：94979889.36 2、3档时：96979891.26对上述计算结果进行圆整，对传动系统效率分别为89和91%。3.7 滚动阻力系数滚动阻力系数采用推荐的汽车轮胎在良好路面上的滚动阻力系数经验公式进行估算：（3-1）其中对于允许最高车速210km/h的轮胎，取0.00810.0098；允许最高车速180km/h的，取0.00720.0120以上，这里

11、取0.0081；对于允许最高车速210km/h的轮胎，取0.00120.0025；允许最高车速180km/h的，取0.000250.00280，这里取0.0025；对于允许最高车速210km/h的轮胎，取0.00020.0004；允许最高车速180km/h的，取0.000650.002以上，这里取0.0004；汽车行驶速度，单位为km/h；对于良好沥青路面，=1.2。 图3滚动阻力系数与车速关系图4 1.8t+4hp20动力性计算根据上述已知条件以及相关的计算理论，通过编程计算，可以得到 b35-1车型的动力性能曲线图及相关的动力性能指标的计算结果，计算用汽车载荷状态为满载。4.1 1.8t与

12、4hp20自动变速器联合输出特性计算发动机与液力变矩器转速不同的工况下，其输出转矩为变矩器的输出转矩。在不同的传动比下，其输出转矩也不同。通常情况下，液力变矩器对转矩有放大作用，输出转矩为发动机输出转矩的12倍。因此自动变速箱的动力性要好于手动变速箱。由mp=gnp2d5可求得a=gd5的值。厂家提供了三组不同的mp数据，分别为mpa2000=142nm，mpa2000=172nm 和mpa2000=184nm的mp-曲线。本次计算取mpa2000=142nm的mp-曲线做评价。此液力变矩器高效范围为:i0.7涡轮锁止前最高效率点:i*=0.82由以上分析计算可以得出发动机与液力变矩器共同工作

13、的特性曲线图4 发动机与液力变矩器共同工作的特性曲线由发动机与液力变矩器共同工作输入特性，通过公式：mt=me（4-1）nt=npi（4-2）其中：mt变矩器输出转矩me发动机输出转矩变矩比nt变矩器输出转速np发动机输出转速i转速比得到发动机与液力变矩器共同工作输出特性，输出转速与输出转矩的关系为:图 5 1.8t发动机与液力变矩器联合输出特性曲线4.2 最高车速计算由厂家提供数据，主减速器传动比为4.703。各档变速比为：一档：ib1=2.72二档：ib2=1.48三档：ib3=1.00四档：ib4=0.72通过计算可得驱动力和行驶阻力曲线，如图6所示最高车速出现在三档为168.8km/h

14、。最高档最高车速为168km/h，此时驱动力为1734n。图6 驱动力曲线与行驶阻力曲线4.3 动力特性图图7 动力特性图在整车动力特性图中可以看出，最高档最大动力因数为0.184，一档最大动力因数为0.697。4.4 功率平衡图图8 功率平衡图利用功率平衡图可以得出最高车速出现在三档为168.8km/h。最高档最高车速为168km/h。4.5 加速时间曲线图图9 加速时间曲线图由图9可得b35-1车型（1.8t汽油机+4hp20自动变速器）0到100km/h的加速时间为12.5s。4.6 爬坡性能分析在计算爬坡度时，认为汽车的驱动力除了用来克服空气阻力、滚动阻力外，剩余驱动力都用来克服坡道阻

15、力，即加速阻力为零。图10爬坡受力简图图10为前驱车型爬坡时的受力简图，根据图示分析可得：其中，前驱车型汽车前轴轴荷1110kg；路面附着系数，良好干燥路面0.75；前驱车型汽车质心距后轴线的水平距离，1340mm；（满载）汽车轴距，2620mm；满载汽车质心高度672mm；滚动阻力系数0.015；根据上式，可得b35-1车型前驱形式时爬坡度简图，如图11。图11 爬坡度简图得出=17.1度。则tg30.8，即实际一挡可达到的最大爬坡度为30.8。由以上计算分析，可以看出b35-1车型的爬坡度满足设计要求。5 总结根据以上计算，可以得到b35-1车型的动力性主要指标的计算结果，如表3所示。表 3 动力性指标计算结果动力性指标前轮驱动最高车速（km/h）168.80到100km/h加速时间（s）12.5最大爬坡度（%）30.8上述是b35-1车型的动力性能计算结果。通过对计算结果的分析认为b35-1车型匹配1.8t+4hp20动力性基本满足设计要求。 整车动力性计算校核报告 (1.8at-142-4.703)-