汽车设计计算.doc

3 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;由经验公式： (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，]内寻找使得达到最大，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，求解舍去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3.1.5.2 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若满足下式 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 如果已知经验值，，则按下式计算 ......(14) 其中：——第档传动比² 如果已知车轮的转动惯量和飞轮的转动惯量，则按下式计算 ......(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 确定最佳换档点：设从第档换到档（）的最佳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，则再次 计算，否则停止，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 。