机动车的动力性设计计算公式定理

1、(1)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:Uai0.377 丄上igiio(km/h)其中：rk为车轮滚动半径，m;pl由经验公式：rk 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)Ttq(Ua)igi iotk）.其中：Ttq（Ua）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。汽车的空气阻力:

2、2F Cd A ua 厂w21.15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 Gaf ( 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:Ttq (ua ) nePeg) -9矿(kw)其中：Pei(Ua)为第i(i 1,2P)档对应不同转速(或车速)下发动机的功率。汽车的阻力功率:Pr (f3600 t(kw)3.1.4各档动力因子计算Di(Ua)Ga(8)各档额定车速按下式计算Uac.i 0.377工igii0

3、(km/h)(9)其中：nec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Dj.max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(

4、km/h)(10)c err rk ne cUac 0.377ig hi0其中：nec为发动机的最高转速ig h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：FnGa4*2前驱：Fn牛(L a)4*2后驱:FnGa 一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: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咼车速值！”3.1.6 爬坡能力计算.Fti(Ua) (FfFw)(11)iarcs in Ga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3.1.6.1 各档爬坡度在0,

5、Uac-i中对i(Uai)寻优，找到最大值山13.1.6.2附着条件校验计算道路附着系数提供的极限爬坡能力i.m2驱动形式4*4 :i.m2arctan ，计算 24*2前驱:i.m2arctan(七)，计算 i.m24*2后驱:i .m2arctan(a)，计算 i.m2Lhg其中：b满载或空载质心到后轴的距离/*道路附着系数L -轴距取i.m1、 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Ftq其中:Teq max igq i 0Fdq rk(12)Teq max为发动机的最大输出扭矩(20)按下式计算载质量利用系数mig q为起

6、步档位的传动比，这里分别取一档传动比和二档传动比io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Ftqqarcsin(-)Gafarctan f(rad)(13)3.1.7.3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(i 1,2.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.22igi(14)其中：igi第i档传动比如果已知车轮的转动惯量I w和飞轮的转动惯量I f，则按下式计算II - 2- 2.1. I w I figi i0

7、i 1(2mrkrkw2 rkt)(15)其中：m满载或空载质量3.1.8.2按下式计算第i (i人2P)档加速度aiFti(Ua)Fr(Dif)iqm(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3.1.8.3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U211u13.6ai (Ua)dUa(S)(17)计算加速距离t2t Uadt (s)ti(18)3.1.8.4最高档或直接档加速时间和加速距离的计算Uae 11tpdu aUa

8、s 3.6 ap(Ua)(19)其中：ap (Ua)为最高档(或直接档)加速度3.1.9u aeUas比功率计算用户指定的加速终了速度用户指定的加速起始速度按下式计算比功率PpPp(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(21)memm0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 :CdAPr丄(CDA 6U3t 76140 106Gaf Ua)( kW )3600(22)按下式计算对应的发动机转速ne:ig d i0n

9、e Uae0.377rk a(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Pr、ne的有效燃油消耗率ge(g/kw h)3.2.1.2计算直接档等速百公里油耗(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3.2.2.2初速度：Vs130km/h (GB/T12545-1990)在第n个时间段内VSnV® 1(n 2,3.)(25)/*3.2233.224末速度：VenVsn 3.6apWsJ t

10、(n 1,2.)累积行驶距离StnStn17 t( n 1,2.)n n 12 3.6(26)3.2.2.5Sto0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RnWsn )插值得到起点g Sni g highest i0n：0.37九 Vs(27)其中：igh为最高档传动比终点燃油消耗率g环以末速度Ven对应的发动机转速n环和Pen(Ven)插值得到ge.3.2.2.6nen累积燃油消耗量QtoQtni gh i00.377k Ve'Qtn12 367.1 1000(28)(Pen(Vsn)gsnRnWJgen) t如果Stn.(29)500，则n n

11、 1再次 计算，否则停止，并以Qtn作为Q500。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:(30)Qi gqt( ml)其中：ge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Si0(m(31)3.2.3.2 匀速工况的计算燃油消耗量? 发动机功率CDA 6u3Pc 丄(76140 10Gaf Ua)3600nc0.377rk Ua其中:rk车轮滚动半径由Pc、n c根据万有特性插值得到燃油消耗率 g ec? 发动机转速ig io? 按下式计算燃油消耗量QcPcgec367.1(32)其中:行驶距离t为匀速工况时间ScUat3.6(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3.2.3.2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：gti367.1 1000 Pe(Vi)gei? 加速时间3.6a-加速度其中：a燃油消耗量按下式计算行驶距离Qagti t(36)2 2S ve vsa 25.92