汽车动力总成匹配与整体设计设计说明书

合肥工业大学课程设计设计题目：汽车动力总成匹配与整体设计学生姓名：xxx学号：xxxxxxxx专业班级：车辆工程0x-x班指导老师：xxx2011年12月27日设计题目汽车动力总成匹配与整体设计成绩课程设计主要内容课程设计的主要内容有：1，1130kr1型载货汽车的设计任务；2，汽车动力总成匹配方案；3，所选动力总成匹配方案的动力性经济性计算；4，动力总成匹配方案动力性经济性评价指导老师评语签名:2011年月日目录1,设计任务书………………..……42,动力总成匹配方案……………..83,匹配方案动力性经济性计算………….………104,匹配方案动力性经济性评价….195,参考文献……….201130KR1型载货汽车设计任务书产品名称XXX1130KR1型载货汽车产品型号XXX1130KR1结构区别号201/202产品型号型式4X2后轮驱动中卡动力匹配方案方案〔1〕变速箱速比方下：档位ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ1号箱7.2854.1932.4831.5631.0000.7832号箱7.2854.1932.4831.5631.0000.8473号箱7.2854.1932.4831.5631.0000.8204号箱6.3523.6562.1671.3631.000.739〔2〕后桥速比可选配：序号1 234速比4.8755.1255.2846.33〔3〕驱动轮轮胎为8.25-20其滚动半径为0.464m，迎风面积为5.575m2就上述XXX发动机和变速箱速比XXXX及后桥速比XXXX的方案分别进行动力性、经济性计算。动力总成匹配方案的计算一，发动机功率选择计算计算参数：传动效率ηT=0.9汽车总质量Mt=13000KG最高车速Vmax=95km/h(满载)空气阻力系数CD=0.85迎风面积A=5.575滚动阻力系数f=0.02最大功率Pmax==134kw比功率：比功率==10.3kw/t二，动力性计算设计参数：总质量Mt=13000KG滚动阻力系数f=0.02空气阻力系数CD=0.85变速箱传动比ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ7.2854.1932.4831.5631.0000.783主减速比4.875传动效率η=0.9轮胎滚动半径r=0.464m迎风面积A=5.575发动机外特性图1，最高车速〔1〕计算方法：为全面地评价汽车在各个挡位和不同车速下的动力性，需要绘制驱动力——行驶阻力平衡图〔动力特性曲线〕，以便清晰地说明汽车行驶时的受力情况及其平衡关系。汽车的驱动力〔单位为N〕为：式中，Ft为汽车的驱动力；为对应于每一个汽车转速的汽车转矩；为汽车的减速器传动比；汽车的主减速器比；ηt汽车的传动效率；r汽车的车轮半径；在动力性计算中，目前一般采用稳态工况时发动机台架实验所得到的使用外特性中的功率与转矩曲线〔常为采用最小二乘法拟合得到的多项式〕。式中，n代表汽车转速；拟合阶数k随特性曲线而异，一般在2，3，4，5中选取。这里选取k=4。汽车在良好路面上行驶时经常遇到的滚动阻力和空气阻力为其中车速〔km/h〕与发动机转速n(r/min)之间的关系为在程序中，二重循环计算各档位下发动机最底转速到最高转速对应的驱动力和行驶阻力，并连接成线即得到驱动力--行驶阻力图(2)程序：clear;closeall;x=[1152.741430.6516301728.5519302127.332325.052532.18];y=[559.223620.388639.612623.883588.932562.718545.243536.505];p=polyfit(x,y,4);ig=[7.2854.1932.4831.5631.0000.783];%变速箱速比;i0=4.875;%后桥速比;it=0.9;%´传动系效率;r=0.464;%车轮半径〔m〕;A=5.575;%迎风面积(m^2);Cd=0.85;%空气阻力系数;m=13000;%汽车最大总质量(Kg);g=9.8;%重力加速度(m/(s^2));G=m*g;fork=1:6forn=1:1501Ttq(n)=p*[(n+799)^4;(n+799)^3;(n+799)^2;(n+799);1];Ft(n)=Ttq(n)*ig(k)*i0*it/(1000*r);ua(n)=0.377*r*(n+799)/(ig(k)*i0);f(n)=0.0076+0.000056*ua(n);Ff(n)=f(n)*G/1000;Fw(n)=Cd*A*(ua(n))^2/21150;endfigure(1);plot(ua,Ft);ylabel('Ft/KN');xlabel('ua/(km/h)')title('汽车驱动力-行驶阻力图');holdon;plot(ua,Ff+Fw);holdon;end(3)结果图(4)结论：最高车速为uamax=102、加速性能汽车在各档下的动力因数与车速的关系称为动力特性图。数学公式将汽车行驶方程两边除以汽车重力并整理如下：〔2〕程序：clear;closeall;x=[1152.741430.6516301728.5519302127.332325.052532.18];y=[559.223620.388639.612623.883588.932562.718545.243536.505];p=polyfit(x,y,4);ig=[7.2854.1932.4831.5631.0000.783];%变速箱速比;i0=4.875;%后桥速比;it=0.9;%´传动系效率;r=0.464;%车轮半径〔m〕;A=5.575;%迎风面积(m^2);Cd=0.85;%空气阻力系数;m=13000;%汽车最大总质量(Kg);g=9.8;%重力加速度(m/(s^2));G=m*g;fork=1:6forn=1:1501Ttq(n)=p*[(n+799)^4;(n+799)^3;(n+799)^2;(n+799);1];Ft(n)=Ttq(n)*ig(k)*i0*it/(1000*r);ua(n)=0.377*r*(n+799)/(ig(k)*i0);f(n)=0.0076+0.000056*ua(n);Ff(n)=f(n)*G/1000;Fw(n)=Cd*A*(ua(n))^2/21150;D(n)=(Ft(n)-Fw(n))*1000/G;endfigure(3);plot(ua,D);ylabel('D');xlabel('ua/(km/h)')title('汽车动力特性图');holdon;figure(3);plot(ua,f);end〔3〕结果图：3、最大爬坡度(1)计算方法：汽车的爬坡能力是指汽车在良好路面上克服Ft+Fw后的余力全部用来克服坡度阻力时能爬上的坡度。数学表达式〔2〕程序：clear;closeall;x=[1152.741430.6516301728.5519302127.332325.052532.18];y=[559.223620.388639.612623.883588.932562.718545.243536.505];p=polyfit(x,y,4);ig=[7.2854.1932.4831.5631.0000.783];%变速箱速比;i0=4.875;%后桥速比;it=0.9;%´传动系效率;r=0.464;%车轮半径〔m〕;A=5.575;%迎风面积(m^2);Cd=0.85;%空气阻力系数;m=13000;%汽车最大总质量(Kg);g=9.8;%重力加速度(m/(s^2));G=m*g;fork=1:6forn=1:1501Ttq(n)=p*[(n+799)^4;(n+799)^3;(n+799)^2;(n+799);1];Ft(n)=Ttq(n)*ig(k)*i0*it/(1000*r);ua(n)=0.377*r*(n+799)/(ig(k)*i0);f(n)=0.0076+0.000056*ua(n);Ff(n)=f(n)*G/1000;Fw(n)=Cd*A*(ua(n))^2/21150;a(n)=asin((Ft(n)-Ff(n)-Fw(n))*1000/G);i(n)=100*tan(a(n));endplot(ua,i);ylabel('i/%');xlabel('ua/(km/h)');title('汽车的爬坡度图');holdon;end(3)结果图：三，经济性计算计算方法：设计参数：总质量Mt=13000kg滚动阻力系数f=0.02迎风面积A=5.575m空气阻力系数CD=0.85m速度V=60阻力功率PrPr==62.12KW主减速比4.875变速箱五档速比1轮胎滚动半径r=0.464m车速V时发动机转速n==1672.1柴油重度j=8.1N/L查负荷特性曲线ge=205油耗Q==