实用标准文案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: 〔 km/h〕 ......(1)其中:为车轮滚动半径,m;由经历公式: (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 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,N•m;为传动效率 汽车的空气阻力: 〔 N 〕 ......(3) 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: 〔 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〕 ......(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 〔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,]内寻找使得到达最大,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,车速到达最高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;假设还有剩余的值,那么选择它们中最大的一个为最高车速,否那么以最高档额定车速作为最高车速额定车速按下式计算 〔km/h〕 ......(10)其中:为发动机的最高转速 为最高档传动比l 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假设满足下式 其中:——道路附着系数 那么表示“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 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 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) 3.1.7.3 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² 如果经历值,,那么按下式计算 ......(14) 其中:——第档传动比² 如果车轮的转动惯量和飞轮的转动惯量,那么按下式计算 ......(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 连续起步换档加速时间和加速距离的计算² 确定最正确换档点:设从第档换到档〔〕的最正确换档点对应的车速为² 计算加速时间 (s) ......(17)² 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 ......(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〕 ......(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 ......(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² 按下式计算行驶阻尼功率 : 〔kw〕 ......(22)² 按下式计算对应的发动机转速: 〔r/min〕 ......(23) 其中:——直接档〔或超速档〕传动比² 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〕 ......(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 : km/h〔GB/T12545-1990〕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) 3.2.2.5 燃油消耗率:² 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² 终点燃油消耗率 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,那么再次 计算,否那么停顿,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² 燃油消耗量: 〔ml〕 ......(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〕² 行驶距离 〔m〕 ......(31) 3.2.3.2 匀速工况的计算² 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 ......(32) 其中:t为匀速工况时间² 行驶距离 ......(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² 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: ......(34)Ø 加速时间 ......(35) 其中:——加速度Ø 燃油消耗量按下式计算 ......(36)² 行驶距离 ......(37) 其中:为加速度 3.2.3.4 减速工况计算² 燃油消耗量 ......(38) 其中:为怠速燃油消耗率 为减速工况时间² 行驶距离。