汽车理论及设计课程设计指导书20140228

1、太原理工大学机械工程学院车辆工程专业课程设计指导书车辆工程系2014.2.28修订汽车理论及汽车设计课程设计指导书设计题目：载货车动力装置参数匹配（或汽车性能仿真计算）参考书目：1 余志生.汽车理论（第3版）.北京：机械工业出版社，20052 王望予.汽车设计（第4版）.北京：机械工业出版社，2004，以下简称汽设3 刘惟信.汽车设计.北京：清华大学出版社，2001，以下简称清华汽设一 汽车形式的选择参考汽设P81. 确定轴数依据GB 158920042. 驱动形式4×2或6×23. 布置形式平头、短头或长头发动机前置二 汽车主要参数的选择1. 外廓尺寸：已知2. 轴距：参

2、考汽设P17. 表1-2及相关型号货车3. 前后轮距：同上4. 轴荷分配：汽设P21表1-6三 发动机的选择1. 估算最大功率及相应转速（1）式中，传动效率，用单级主减速器的4×2车取0.9汽车重力，为汽车汽车总质量，已知空气阻力系数，0.81滚动阻力系数，0.02A迎风面积，AB1H，B1为前轮距，H为汽车总高最高车速，已知（2）或参考同级汽车比功率汽设P21.表1-7选比功率Pb , 则Pemax=Pb×ma（3）Pemax对应转速的选择轻货（ma：1.86t）：32004200中货（ma：614t）：22003400重货（ma14t）： 180026002. 最大转矩

3、Temax及相应转速 Temax=9549 发动机转矩适应性系数，1.11.3 2.03. 按照以上参数选柴油机，查找其特性参数和万有特性曲线。四 轮胎的选择轮胎负荷系数：0.851 ，轮胎负荷系数是轮胎所承受的最大静负荷值与轮胎额定负荷值的比值。选子午线胎：清华汽设P48.表2-20列出参数：规格、断面宽、外直径、最大负荷（额定）五 初步确定主减速器传动比有分动器和轮边减速器时，主减速器传动比i0为i0= (0.3770.472) 清华汽设P314式中，rr 车轮滚动半径，m；，F为计算常数，子午线胎F=3.05，d为胎自由直径，汽车理论P6np发动机最大功率对应的转速，igh变速器最高挡传

4、动比，最高挡为直接挡时，igh =1iFh分动器或加力器的高挡传动比，不用分动器时iFh =1iLB轮边减速器传动比，不用轮边减速器时iLB =1无分动器和轮边减速器时，主减速器传动比i0为六 最大传动比的选择上面i0已定，所以即为确定变速器1挡传动比1. 考虑满足最大爬坡度 ，见汽车理论P62为最大坡道角，=，为最大爬坡度，已知2. 考虑驱动轮的附着条件由 得：，见清华汽设P175 =0.50.6 G2满载静止时驱动桥（后桥）对地面载荷 由1、2确定七 变速器挡位数及各挡传动比的选择1. 挡位数轻、中型货车：5挡重型货车：6挡及以上相邻挡位传动比比值<1.8，见汽设P892. 各挡传动

5、比、以上已定（1） 五挡：，（2） 六挡：， ，且满足： 不是整数八 利用C曲线进行传动比的优化1. 货车六工况法整个循环的百公里油耗量（L/100km）汽车理论P40-43（1）等速行驶工况燃油消耗量式中，等速行驶时单位时间内的燃油消耗量（mL/s）P阻力功率，即为克服滚动阻力与空气阻力，发动机应提供的功率，kW；b燃油消耗率（比油耗），g/(kW·h)；燃油密度，kg/L；g重力加速度，m/s2，柴油的g=7.948.13N/L；根据六工况中匀速车速（km/h）计算P及发动机转速n（r/min），发动机转速为按最高挡进行六工况测试，=1由P、n在发动机万有特性曲线上查b1、3、5

6、工况为匀速，时间分别为11.3s、18s、15s工况1的燃油消耗量：（mL）工况3的燃油消耗量：（mL）工况5的燃油消耗量：（mL）（2）等加速工况燃油消耗量 工况2分成10个区间。式中，ma汽车的总质量，kg；Iw车轮转动惯量，kg.m2；If 飞轮的转动惯量，kg.m2。,，代入公式得相应的,由万有特性曲线得相应,计算相应的,，工况2燃油消耗量为同理计算工况4.（3）工况6等减速工况燃油消耗量查该发动机单位时间内的怠速燃油消耗量Qi（mL/s），或从其万有特性曲线上估算。所以工况6耗油为：（mL）（4）整个循环的百公里燃油消耗量2. 原地起步加速时间其中CD取0.81绘制汽车加速度倒数曲线

7、： 图解积分法求车速从0到最高车速所需时间t，注意图解积分算面积时，应换算为m/s，则面积单位为s。3. 绘制C曲线（即燃油经济性和动力性曲线）在步骤六初步确定的i0的左右取若干值（i0值的个数应不小于5），以这些i0值分别进行上述1、2所述计算，得Qs和t绘制C曲线。4. 兼顾燃油经济性和动力性，以C曲线为依据得出i0的优化值。九 汽车驱动力图，N，见汽车理论P3 式中，Ttq从外特性上得，i0为上述优化值。，km/h，见汽车理论P6绘驱动力图，见汽车理论P7，图1-8十 动力特性图绘图，见汽车理论P20，图1-28十一 爬坡度图以下推导最大爬坡度对应的坡道角度的表达式，说明书中直接应用表达式计算。式中，令 ， ，则所以，最大爬坡度对应的坡道角度为绘图，见汽车理论P20图1-27，其中十二 功率平衡图 见汽车理论P3式（1-2）由万有特性曲线最上边的线（即的外特性）得和的关系。由上式得和的关系阻力功率为 见汽车理论P29绘图，见汽车理论P29图1-36十三 等速百公里油耗曲线由等速百公里油耗定义可知，应按最高挡，满载，水平行驶进行计算 横坐标