汽车设计计算

1、3  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：          （ km/h）                    .(1)其中：为车轮滚动半径，m;由经验公式：  (m)d-轮辋直径，inb-轮胎断面宽度，in-轮胎变形系数为发动机转速，r/min；为后桥主减速速比；为变速箱各档速比，为档位数，（以下同）。3.1.2  各档牵引力   

2、60; 汽车的牵引力：             （ N ）        .(2)      其中：为对应不同转速（或车速）下发动机输出使用扭矩，Nm；为传动效率。      汽车的空气阻力：              （ N ）                  .(3)

3、60;         其中：为空气阻力系数，A为汽车迎风面积，m2。          汽车的滚动阻力：            （ N ）                        .(4)      其中：mg 为满载或空载汽车总重(N)，为滚动阻尼系数  汽车的行驶阻力之和：&#

4、160;           （ N ）                        .(5)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：            （kw）                &

5、#160; .(6)其中： 为第档对应不同转速（或车速）下发动机的功率。汽车的阻力功率：              （kw）                    .(7)3.1.4  各档动力因子计算                          .(8)各档额定车速按下式计算

6、60;   （km/h）                .(9)其中：为发动机的最高转速；为第档对应不同转速（或车速）下的动力因子。对各档在0，内寻找使得达到最大，即为各档的最大动力因子注：可画出各档动力因子随车速变化的曲线3.1.5  最高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，求解。舍去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个为最高车速，否则以最高档额定车速作为最高车速。额定车速

7、按下式计算  （km/h）                .(10)其中：为发动机的最高转速        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驱动形式  4*4全驱 ：4*2前驱 ：          4*2后驱：           其中： 为轴距，为满载或空载质心距前轴的距离若满足下式    &

8、#160;     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！”3.1.6  爬坡能力计算              .(11)其中：为第档对应不同转速（或车速）下的爬坡度3.1.6.1  各档爬坡度在0，中对寻优，找到最大值3.1.6.2  附着条件校验  计算道路附着系数提供的极限爬坡能力  驱动形式  4*4：    ，计算       

9、   4*2 前驱：  ，计算          4*2后驱：  ，计算              其中： 满载或空载质心到后轴的距离            道路附着系数            轴距      取、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&

10、#160; 按下式计算最大起步驱动力  （N）            .(12)其中：为发动机的最大输出扭矩        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          为主减速器的传动比          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 （rad）      .(13)3.1.

11、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，取和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  计算第档的旋转质量换算系数 如果已知经验值，则按下式计算                                      .(14)      其中：第档传动比 如果已知车轮的转动惯量和飞轮的转动

12、惯量，则按下式计算                        .(15)      其中：满载或空载质量3.1.8.2  按下式计算第档加速度                          .(16)其中：为第档对应不同转速（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3.1.8.3

13、0; 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：设从第档换到档（）的最佳换档点对应的车速为 计算加速时间    (s)              .(17) 计算加速距离        (s)                  .(18)3.1.8.4  最高档或直接档加速时间和加速距离的计算        

14、0;     .(19)      其中：为最高档（或直接档）加速度用户指定的加速终了速度            用户指定的加速起始速度3.1.9  比功率计算      按下式计算比功率                      （kw/kg）             

15、;   .(20)        其中：为发动机的最大功率              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                                      &

16、#160;       .(21)      其中： 为装载质量为整车整备质量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 按下式计算行驶阻尼功率 ：                  （kw）      .(22) 按下式计算对应的发动机转速：           

17、           （r/min）          .(23)          其中：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、的有效燃油消耗率（g/kw·h）3.2.1.2  计算直接档等速百公里油耗                        （L/100km）

18、60;     .(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）  取计算的时间步长为。3.2.2.2  初速度 ： km/h（GB/T12545-19

19、90）在第个时间段内              （）                .(25)3.2.2.3  末速度：  （）3.2.2.4  累积行驶距离              （）      .(26)               

20、; 3.2.2.5  燃油消耗率： 起点燃油消耗率以初速度对应的发动机转速和插值得到起点                                          .(27)              其中： 为最高档传动比 终点燃油消耗率       

21、60;     以末速度对应的发动机转速和插值得到                                          .(28)3.2.2.6  累积燃油消耗量              .(29)          如果，

22、则再次 计算，否则停止，并以作为。3.2.3  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。3.2.3.1  怠速工况的计算 燃油消耗量：               （ml）                      .

23、(30)        其中：为怠速燃油消耗率              为怠速工况时间（由标准工况决定） 行驶距离              （m）                          .(31)      3.2.3.2  匀速工况

24、的计算 燃油消耗量Ø 发动机功率              Ø 发动机转速                                      其中：车轮滚动半径Ø 由、根据万有特性插值得到燃油消耗率Ø 按下式计算燃油消耗量         

25、                              .(32)            其中：t为匀速工况时间 行驶距离                                     

26、         .(33)          其中：为匀速工况的行驶速度              为匀速工况时间3.2.3.3  加速工况的计算 燃油消耗量：Ø 在加速初速度和末速度中均匀取50个点，记为Ø 按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：                  &#

27、160;           .(34)Ø 加速时间                                              .(35)              其中：加速度Ø 燃油消耗量按下式计算                                            .(36) 行驶距离                                        &