汽车运用工程课设文档格式.docx

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图1-2奥迪A1.8L发动机外特性曲线

发动机外特性曲线图

2

第2章轿车动力性的分析计算

2.1汽车动力性的计算

2.1.1绘制驱动力-行驶阻力平衡图

（1）变速器下各档的速度转换

其中：

为车轮滚动半径，m;

为发动机转速，r/min；

为主减速速比；

为变速箱各档速比，

，

为档位数，

在发动机外特性（转矩-转速）曲线上选取8个点，在根据公式算出各档驱动轮的对应的转速。

（2）各档转矩与牵引力的转换

汽车的牵引力：

为对应不同转速下发动机输出使用扭矩，N•m；

为传动效率。

在发动机外特性（转矩-转速）曲线上选取8个点，将对应的转矩值代入公式算出各档驱动轮的对应的驱动力。

（3）汽车的空气阻力与滚动阻力之和

FW为空气阻力；

为空气阻力系数；

A为汽车迎风面积（㎡）。

3

＝mg为满载汽车总重（N），

为滚动阻力系数

汽车的行驶阻力之和Fr为:

（4）基本数据表

转速与车速

转速

车速

1档

2档

3档

4档

5档

1500

17.56

12.15219

30.69094

40.82193

49.46657

2000

23.41

16.20292

40.92125

54.42924

65.95543

2500

29.26

20.25366

51.15157

68.03655

82.44429

3000

35.12

24.30439

61.38188

81.64386

98.93315

3500

40.97

28.35512

71.61219

95.25117

115.422

4000

46.82

32.40585

81.84251

108.8585

131.9109

4500

52.68

36.45658

92.07282

122.4658

148.3997

5000

58.53

40.50731

102.3031

136.0731

164.8886

5500

64.38

44.55804

112.5334

149.6804

181.3774

转矩与驱动力

转矩M

驱动力F

250

10703.01

6001.108

4237.896

3186.155

2629.351

280

11987.37

6721.241

4746.443

3568.494

2944.873

231

9889.578

5545.023

3915.816

2944.007

2429.521

210

8990.525

5040.93

3559.832

2676.37

2208.655

4

Vamax=190km/h

imax=0.45

滚动阻力

空气阻力

行驶阻力

150.92

20

154.0253

12.90894

166.9343

40

163.3414

51.63574

214.9771

60

178.8681

116.1804

295.0486

80

200.6056

206.543

407.1486

100

228.5537

322.7234

551.2771

120

262.7126

464.7217

727.4343

140

303.0821

632.5379

935.62

160

349.6624

826.1719

1175.834

驱动力与行驶力

5

2.1.2最高车速与最大爬坡度的计算

1）最高车速计算

最高车速是指汽车在平直、良好道路上所能达到的平均最高行驶车速。

a理论最高车速计算

只有当汽车的驱动力与行驶阻力平衡时，车速才达到最高。

根据最高档驱动力与行驶阻力平衡方程可得

=

+

带入原始数据可求得求解

=215.6km/h。

这个即为理论最高车速。

b实际最高车速

由汽车驱动力-阻力平衡图可知，当五档的驱动力曲线与阻力曲线相交时对应横坐标的车速即为汽车的实际最高车速为209km/h.

（2）最大爬坡度

汽车最大爬坡度是指汽车在良好路面克服（Ff+FW）后剩余全部动力用来克服坡度阻力时所能爬上的最大坡度imax。

Fi=Gsinаmax=Ft-（Ff+FW）

аmax=Sin-1[Ft-（Ff+FW）/G]

由平衡图可得Ft-（Ff+FW）=4044.4，可算得аmax=17.74o

imax=Tanаmax=0.32

6

=215.6km/h

аmax=17.7428.5o

imax=0.47

2.1.3绘制动力因数特性曲线图

（1）动力因素的计算

同理，在发动机外特性曲线上选取6个点（与上面的相同），计算对应的驱动力与空气阻力，然后根据公式5算出各档对应的动力因素点。

数据表所示。

（2）滚动阻力系数的确定

f=f0（1+ua2/19440）

取f0=0.014据公式6算出对应车速下的滚动阻力系数，见数据表:

空气阻力Fw

152.0665

154.3845

158.2326

163.8571

169.9165

152.9582

157.079

163.9202

173.9193

184.6916

154.1046

160.5435

171.2327

186.8564

203.6881

155.5059

164.7779

180.1703

202.6685

226.9061

3500

157.1619

169.7821

190.733

221.3554

254.3455

4000

159.0726

175.5562

202.9206

242.9173

286.0064

161.2382

182.1002

216.7333

267.3541

321.8887

163.6585

189.414

232.1709

294.6658

361.9925

166.3336

197.4978

249.2336

324.8524

406.3178

6200

170.5067

210.1084

275.8515

371.9435

475.4651

7

转速n

动力因素D

1500

0.99173

0.554729

0.390279

0.291775

0.239321

2000

1.110498

0.620879

0.436505

0.32598

0.267061

1.110122

0.620226

0.435556

0.324718

0.265531

1.109746

0.619572

0.434607

0.323455

0.264002

1.10937

0.618919

0.433658

0.322193

0.262472

1.108995

0.618266

0.432709

0.320931

0.260943

4500

1.108619

0.617613

0.43176

0.319669

0.259413

5000

1.108243

0.61696

0.430811

0.318406

0.257884

0.913267

0.507195

0.352809

0.259214

0.208548

6200

0.829341

0.459519

0.318458

0.23262

0.185918

车速Va

滚动阻力系数f

0.014

0.014288

0.015152

0.016593

0.018609

0.021202

0.02437

0.028115

0.032436

动力因素特性曲线

8

2.1.4绘制加速度倒数曲线图

（1）各档汽车旋转质量换算系数б的确定

IW为车轮转动惯量（IW=1.6）

If飞轮的转动惯量（If=0.16）

将数据代入公式可得

（2）各档加速度的确定

其中Di-f汽车动力因素特性曲线中选取6个点读出，在将各档的f、D代入求得对应的加速度。

（3）各档加速度倒数的确定

将上面求得的各个档位的加速度求倒数，就能得到相应的数值。

（4）得基本数据表:

9

б1=1.013

б2=1.013

б3=1.013

б4=1.013

б5=1.013

1档加速度

2档加速度

3档加速度

4档加速度

5档加速度

7.26918

4.099482

3.405023

2.558418

2.067662

8.151284

4.595889

3.809701

2.843215

2.27554

8.147209

4.583331

3.776841

2.785715

2.190448

8.142228

4.567982

3.736679

2.715438

2.086447

8.136342

4.549843

3.689214

2.632382

1.963536

8.12955

4.528913

3.634448

2.536549

1.821716

8.121852

4.505192

3.572379

2.427939

1.660987

8.113249

4.478681

3.503008

2.30655

1.481348

6.657794

3.622627

2.723617

1.63417

0.835167

6.023268

3.220192

2.302842

1.194208

0.333589

1/a1

1/a2

1/a3

1/a4

1/a5

0.137567

0.243933

0.293684

0.390866

0.483638

0.12268

0.217586

0.262488

0.351715

0.439456

0.122741

0.218182

0.264772

0.358974

0.456528

0.122817

0.218915

0.267617

0.368265

0.479284

0.122905

0.219788

0.27106

0.379884

0.509285

0.123008

0.220804

0.275145

0.394236

0.548933

0.123125

0.221966

0.279925

0.411872

0.602052

0.123255

0.22328

0.285469

0.433548

0.675061

0.1502

0.276043

0.367159

0.611931

1.197365

0.166023

0.31054

0.434246

0.837375

2.997697

绘制加速度倒数曲线

10

2.1.5绘制二档起步加速的车速-时间曲线

1）加速时间计算公式

由加速度曲线可知，二档时加速度变化不大，故可认为是常数，即1/a为常数，则

2）基本数据

速度变化

Km/h

25-45

45-60

60-75

75-90

90105

105-120

加速时间

s

3.3708

4.3712

5.5294

6.6875

8.5317

10.1765

累加时间

5.4326

8.8034

13.1746

25.3911

33.9228

44.0993

3）绘制表格

11

t1=3.37s

t2=4.37s

t3=5.53s

t4=6.6875s

t5=8.53s

t6=10.18s

第三章　汽车经济性的计算

3．1基本数据

计算经济性基本数据表

ne

r/min

ua5

km/h

be

g/（kw/h）

285

273

271

290

310

332

Pe

kw

69

84

98

118

131

Qe

L/100km

29.21636

25.74711

25.92909

31.24955

33.02607

36.21599

3.2　最高档等速百公里油耗计算

其中：

为燃料的密度（kg/L）；

g为重力加速度（m/s2），对于汽油来说，

g可取7.3N/L

代入Pe和be数值可算出对应的油耗值，计算结果见表2-5

3.3　最高档等速百公里油耗曲线图

12

Qe1=29.22L/100km

Qe2=25.751L/100km

Qe3=25.93L/100km

Qe4=31.25L/100km

Qe5=33.03

Qe5=36.26L/100km

参考文献

[1]顾柏良BOSCH汽车工程手册[M]（中文第二版）北京理工大学出版社2004年4月

[2]刘惟信汽车设计[M]清华大学出版社2001年7月

[3]余志生.汽车理论.北京.机械工业出版社.第三版.2001.6.27

[4]陈家瑞.汽车发动机构造及原理.北京.机械工业出版社.第三版.2001.6

13