2022年汽车动力性计算图解法1.docx

精品学习资源汽车动力性运算图解法问题：依据所给出的汽车的各项参数运算出该车辆的最高的车速以及该汽车从 0 至 100km/h 的加速时间；解： 1. 对于汽车的最高车速，由于已知汽车发动机的最高转速以及发动机的变速器的最小传动比和主减速器的传动比， 因此很简单依欢迎下载精品学习资源据va0.377 *r * n，代入其发动机的最高转速 n=6000r/min 变速器五档欢迎下载精品学习资源i gi * io欢迎下载精品学习资源的传动比ig 50.850 以及主传动比 i03.941 和轮子的半径 r=0.285m 后可欢迎下载精品学习资源得汽车的最高车速为：欢迎下载精品学习资源va max =0.377 *0.285 * 6000192.447km / h欢迎下载精品学习资源0.850 * 3.941此为仅依据发动机的最高转速所的出的最高速度， 假设此为最高的车速就可运算出，此时对于汽车的功率需求为欢迎下载精品学习资源Pe 1〔PfPW 〕1 〔 G *f * vaCD *A * va^ 3 〕75..423kw74kw欢迎下载精品学习资源t 0.8360076140欢迎下载精品学习资源故此时汽车不能到达 53.458m/s 的车速，因此应当依据五档时汽车的驱动力与汽车所受的阻力相平稳的方法来运算汽车的最高的车速五档的驱动力为欢迎下载精品学习资源Ft 50.834 *v^256.478 * v454.416 N欢迎下载精品学习资源汽车在最高速度时所受的阻力为欢迎下载精品学习资源F阻 FfFW G * fCD * A * v^ 2157.500 N0.4345 *v^ 2欢迎下载精品学习资源1.632欢迎下载精品学习资源由二者相等进行解方程就可以推导出其对应的最高车 为速欢迎下载精品学习资源Va max49.270m / s177.373km/h欢迎下载精品学习资源2. 求解汽车从 0km/h 加速到 100km/h 的加速时间；〔1〕确定各个参数值第一依据各个档位的传动比以及发动机的最大功率时刻的转速可以求出其个档位换挡时候的车辆的车速如下如下所示：欢迎下载精品学习资源va10.377 * 0.285 * 580045.834km / h12.732m / s欢迎下载精品学习资源3.450 * 3.941欢迎下载精品学习资源va 20.377 * 0.285 * 580081.341km / h22.595m / s欢迎下载精品学习资源1.944 * 3.941欢迎下载精品学习资源va30.377 * 0.285 * 5800115.422km / h32.062m / s欢迎下载精品学习资源1.370 * 3.941欢迎下载精品学习资源va 40.377 * 0.285 * 5800153.224km / h42.562m / s欢迎下载精品学习资源1.032 * 3.941由此可以得出汽车在三挡的时候能到达 100km/h，而汽车 0-100km/h 的加速时间是在附着良好的平直路面上进行的， 因此其所受的坡道阻力 Fi=0 ，汽车所受的阻力为滚动阻力 Ff ，空气阻力 Fw 和加速阻力Fj ；而汽车的动力因数的公式为：欢迎下载精品学习资源D FT FW* dv欢迎下载精品学习资源mg g dt因此为了求出动力因数需要知道汽车的驱动力以及空气阻力的表达式；欢迎下载精品学习资源汽车的驱动力的公式为欢迎下载精品学习资源F tiTe * i gi * i 0 *r欢迎下载精品学习资源而当汽车的油门的开度最大时力矩与汽车的转速的转速之间的关系为Te k 4 * 〔 w wt 〕^ 2 k 5k 4 Tp T maxwp wt ^ 2k5 T max就可得出前五挡的驱动力与速度间的表达式如下Ft156.015 * v^ 2933.116 * v1847.069 NFt 29.978 * v^ 2295.415 * v1039.277 NFt 33.492 * v^ 2146.717 * v732.412 NFt 41.493 * v^ 283.253 * v551.715 NFt 50.834 * v^ 256.478 * v454.416 N该车的空气阻力系数为 Cd=0.35, 迎风面积为 2.026 ；就其空气阻力的表达式为欢迎下载精品学习资源Fw Cd *A * va^ 2Cd *A * v^ 20.4346*v^2欢迎下载精品学习资源21.15 1.632就汽车的动力因数为欢迎下载精品学习资源DF tii0.4346 *mgv^ 2欢迎下载精品学习资源而该车在各个档位的旋转质量换算系数由公式运算得出各个档欢迎下载精品学习资源位的旋转质量换算系数如下欢迎下载精品学习资源1 1.3442 1.1303 1.0804 1.0585 1.049欢迎下载精品学习资源而考虑到在低速时段的加速过程中附着力会影响其驱动力的输出，因此要依据路面的最大附着力确定汽车的最大的加速度；而由于车辆上在前排和后排上分别有一名乘客， 故其质心的位置会发生变化， 由于成员的重量将会导致汽车的质心在水平方向发生移动，其移动的距离为欢迎下载精品学习资源x a * 〔3517.5〕b * 〔3552.5〕67.903欢迎下载精品学习资源1235就可得出此时的车辆的质心位置应当为欢迎下载精品学习资源a.'1013.902mmb' 1458.097mmhg 469mm欢迎下载精品学习资源而受制于附着力的最大加速度的运算如所示欢迎下载精品学习资源考虑汽车的附着力与其应当满意如下的简化关行驶阻力相平稳的条件系式下汽车的最大加速度欢迎下载精品学习资源j maxg* bL * hg欢迎下载精品学习资源而同时考虑到汽车的操关系式纵的稳固性其最大的加速度应当满意如下的欢迎下载精品学习资源j maxgb - 0.15Lhg欢迎下载精品学习资源两者中取较小的值为最度才能达到最大值，代大的加速度，而易知在入数据运算后可得加速一档的时候汽车的加度的最大值应当为欢迎下载精品学习资源j max3.316m / s^2欢迎下载精品学习资源由于汽车在三挡时会到达其最大的速度， 而其前三挡的加速度满意关系式如下所示欢迎下载精品学习资源一档的加速度dvdtg〔 D11f 〕56.450 * v^2 933.116* v1.344* 12351689.569二挡的加速度dvdtg〔 D 22f 〕10.413* v^2 295.415* v1.130 * 1235881.777三挡的加速度dvdtg〔 D 22f 〕3.923 * v^2 146.717* v1.080* 1235574.912欢迎下载精品学习资源在 MATLAB中画出其前三挡的加速度的曲线以及考虑附着力的最大的加速度如以下图所示由图可知附着力所得的最大加速度会限制其一档的加速度的曲线，而由附着力的最大加速度和一档时加速度的表达式可以得出其一档的加速性能受制于路面附着力的速度的范畴是受制于附着力的速度的范畴是7.412 m /s — 9.118m/s欢迎下载精品学习资源〔2〕加速时间的运算为了简化运算以汽车到达最高转速时的速度作为汽车转入下一档位的速度； 由此可以依据公式对各个档位的加速时间进行运算， 其公式为欢迎下载精品学习资源v 2t dvv1 g 〔D f 〕当使用一档时， 汽车由 0 加速到 12.732m/s 的加速时间由于受制于附着力所打算的最大的加速度， 故其在一档的加速的时间应当分成两个部分，一个是以汽车驱动力所得的加速度的加速时间另一个就是 受制于附着力的加速的时间；其一档的加速总时间为欢迎下载精品学习资源7.412t11.344 * 123513.171dv1.344 * 1235欢迎下载精品学习资源0 56.450 *v^2 933.116 * v1689.5699 .11856.450 *v^2 933.116 * v1689.569欢迎下载精品学习资源9.118 1dv 5.019 s欢迎下载精品学习资源7 .412 3.316在车速到达欢迎下载精品学习资源22. 595t21.130 * 1235dv 5.024s欢迎下载精品学习资源12.73210.413 *v^ 2 295.415 * v881.777欢迎下载精品学习资源在车速到达〔 100km/h〕的加速时间为欢迎下载精品学习资源27. 778t31.080 * 1235dv 3.868 s欢迎下载精品学习资源22.5953.923 *v^ 2 146.717 * v574.912欢迎下载精品学习资源由于汽车起始阶段发动机转速与车速相适应的时间 tv =1.5s ，每次的换挡的时间 ts =0.45s ；就可以得出该汽车从 0-100km/h 的加速时间为欢迎下载精品学习资源ta tvt1 t 2 t3m* ts16.311s欢迎下载。