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:…r3.1动力性计算公式3.1.1变速器各档的速度特性:…rkneuai0.377-(km/h)其中：R为车轮滚动半径，m;d由经验公式：rk0.0254db(1)(m)2d----轮物直径，inb----轮胎断面宽度，in---轮胎变形系数ne为发动机转速，r/min；%为后桥主减速速比;igi为变速箱各档速比，i（i1,2...p）,p为档位数，（以下同）。3.1.2各档牵引力3.1.2各档牵引力汽车的牵引力:错误！未指定书签LqW错误！未指定书签LqWigii0Fti(Ua)t......⑵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对；t为传动效率。汽车的空气阻力:2FCdAuaFw21.15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: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:FrFfFw(N)注：可画出驱动力与行驶阻尼平衡图各档功率计算汽车的发动机功率:Ttq(ua)nePei(Ua)(kw)9549其中：Pei(Ua)为第i(i1,2...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:(kw)(FfFw)Ua■"i"3600t各档动力因子计算Di(Ua)Fti(U")Fw......(8)(kw)各档额定车速按下式计算"knecUac.i0.377^(km/h)......⑼igii0其中：nec为发动机的最高转速；Di(Ua)为第i(i1,2...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最周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。根据最高档驱动力与行驶阻力平衡方程Ft.highest(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rmcUac0.377^—(km/h)......(10)ighi0其中：nec为发动机的最高转速igh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：驱动形式4*4全驱：FnGa4*2前驱：FnGa亡La)4*2后驱:FnGa——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TOC\o"1-5"\h\z则表示“超出路面附着能力，达不到计算得出的最高车速值！”爬坡能力计算.凡(思)(FfFw)〜、iarcsin(11)Ga其中：i为第i(i1,2...p)档对应不同转速(或车速)下的爬坡度各档爬坡度在［0,UacJ］中对i(Uai)寻优，找到最大值顷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:带2arctan，计算带24*2前驱：带2arctan.bh)，计算顷24*2后驱：顷arctan(a),计算m

Lhg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.ml、i.m2之小者作为一档或直接档的最大爬坡度最大起步坡度3.1.7.1按下式计算最大起步驱动力FtqIeqmaxigq3.1.7.1按下式计算最大起步驱动力FtqIeqmaxigqi0,、Fdq-^——gq—t(N)「k(12)其中:Teqmax为发动机的最大输出扭矩igq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t为起步档(一档或二档)的传动效率按下式计算最大起步坡度q.,Ftqqarcsin()arctanf(rad)(13)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。加速性能计算计算第i(i1,2...p)档的旋转质量换算系数i(14)如果已知经验值1,2,则按下式计算i112igi其中：igi——第i档传动比t)如果已知车轮的转动惯量Iw和飞轮的转动惯量If,则按下式计算(15)其中：m——满载或空载质量(14)t)3.1.8.2按下式计算第i(i1'2-p)档加速度ai")F「Mf)qm(16)其中:ai为第i(i1,2...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i1档(i1,2...p1)3.1.8.2按下式计算第i(i1'2-p)档加速度ai")F「Mf)qm(16)其中:ai为第i(i1,2...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i1档(i1,2...p1)的最佳换档点对应的车速为Uabi计算加速时间U211dUa(s)3.6ai(Ua)Ui(17)计算加速距离t2tUadt(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,.1,tpdUapUas3.6ap(Ua)Uae(19)3.1.9其中：ap(Ua)为最高档(或直接档)加速度Uae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PpP,、——(kw/kg)m(20)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3.1.10载质量利用系数计算按下式计算载质量利用系数m(21)memmo其中：me为装载质量m0为整车整备质量3.2经济性计算公式直接档（或超速档）等速白公里油耗计算3.2.1.1计算燃油消耗率ge(21)3.2.1.1计算燃油消耗率ge按下式计算行驶阻尼功率Pr:CdA1/CCdA1/CDA3R—(6Uat7614010Gaf、，、Ua)(kw)3600(22)按下式计算对应的发动机转速ne:(r/min)(23)igdi0

neU(r/min)(23)0.377rk其中：igd直接档（或超速档）传动比根据万有特性，通过插值求出对应丁上面计算结果Pr、ne的有效燃油消耗率ge(g/kw-h)3.2.1.2计算直接档等速白公里油耗3.2.1.2计算直接档等速白公里油耗(L/100km)(24)RgeQ100/cc—-1.02ua其中：为燃料的重度注：可画出白公里燃油消耗率随车速或转速的曲线最高档全油门加速500m的加速油耗（L/500m）(L/100km)(24)取计算的时间步长为to初速度：Vs130km/h(GB/T12545-1990)在第n个时间段内VsnVen1(n2,3...)......(25)末速度：VenVSn3.6ap(vQt(n1,2...)累积行驶距离StSt|in13t(n1,2...)StSt|in13t(n1,2...)23.6i(26)3.2.2.5燃油消耗率：gen以初速度Vsn对应的发动机转速nsn和Rn(Vsn)插值得到起点gsnIghighestI。nsVsn0.377Tk*(27)其中：igh为最高档传动比终点燃油消耗率ge以末速度Ven对应的发动机转速n*和以末速度Ven对应的发动机转速n*和Pen(Ven)插值得到ge”en1gh10Ve0.377rk1(28)3.2.2.6累积燃油消耗量QtLnQt00Qt1367.1Qt1367.11000(Pen(Vsn)gsnPenWd)9e)t

enenen/......(29)如果Stn500,则nn1再次计算，否则停止，并以Qtn作为Q5003.2.3循环工况白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：Qig&t(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Si0(而......(31)3.2.3.2匀速工况的计算燃油消耗量?发动机功率D1,CdA3Gaf、Pc——(6Uaua)t76140103600?发动机转速nclg1ncUa0.377rk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QcPcgectQcPcgect367.1(32)其中:行驶距离t为匀速工况时间Sc也t3.6(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3.2.3.3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：gt1367.1gt1367.11000Pe(Vi)gei(34)?加速时间3.6a其中：a——加速度燃油消耗量按下式计算Qagtit行驶距离Sa22vevs.(35)...