汽车运用工程课程设计Word文档格式.docx

1、汽车运用工程课程是交通运输本科专业的一门主干课程，而对于汽车来说，动力性与经济性是两个非常重要的指标汽车动力性、燃油经济性设计计算是进行汽车设计和性能研究的一种有效手段。它可以代替大量的整车道路试验，在产品的设计阶段就能对汽车的动力性、燃油经济性进行预测，具有速度快、精度高、时间省等优点，可以大大缩短研制过程和费用。本文主要阐述了汽车内各参数对汽车动力性和燃料经济性的影响，以及汽车动力性和燃料经济性的评价指标，提出了其各项指标的数值计算方法，并在此基础上对汽车的动力性和燃料经济性进行了技术分析，它们能综合反映出某一款车的性能高低。本文正是通过计算一款车: 长城M4 1.5L 2015款舒适型的

2、动力性能以及燃油经济性来确定该款车的性能是否得到充分发挥，并以此为基础，对其传动系参数进行了优化，通过对优化前后整车性能的对比分析，判断是否达到在动力性能与燃油经济性之间达到一个较优平衡。关键词：动力性；燃油经济性；设计计算计算及说明结果第一章 汽车原始数据、技术参数1.1长城M4 1.5L 2015款舒适型汽车技术参数表发动机型号整备质量装载质量总质量（M）最大功率（P）最大扭矩前后轮规格GW4G151106kg375 kg1481 kg78kw138N*m205/60 R16质心至前轴距离（a）轴距（L）车轮滚动半径（r）传动系效率（t）滚动阻力系数（f）空气阻力系数（Cd）迎风面积（A）

3、1.067 m2.383 m0.326m0.900.0140.32.794m2质心高度（hg）主减速器速比（i0）一档速比（ig1）二档速比（ig2）三档速比（ig3）四档速比（ig4）五档速比（ig5）0.64 m4.31335451.9051.310.970.816压缩比后轮转动惯量Iw2前轮转动惯量Iw1飞轮转动惯量If10.51.6 kgm20.16kgm21.2发动机外特性曲线图图1-1 发动机外特性曲线图图1-2 发动机外特性曲线 原 始 数 据第二章 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 （1）其中：为车轮滚动

4、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9个点，在根据公式算出各档驱动轮的对应的转速。见表2-1（2）各档转矩与牵引力的转换 汽车的牵引力： （2）为对应不同转速下发动机输出使用扭矩，Nm；为传动效率。在发动机外特性（转矩-转速）曲线上选取9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。见表2-1,（3）汽车的空气阻力与滚动阻力之和 （3）FW为空气阻力；为空气阻力系数；A为汽车迎风面积（m2）。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：各挡行驶阻力与车速的关系，见表2-2 （4

5、）基本数据表 2-1 各档驱动力速度的计算Ttqne1挡Ft1挡ua2挡2挡ua3挡3挡ua4挡4挡ua5挡5挡ua121 20005107.516.12744.629.91887.443.51397.658.81175.669.81262500 5318.520.12858.137.41965.354.41455.373.41224.287.3128 3000 5403.124.12903.444.91996.565.31478.488.11243.6104.8131 3500 5529.628.12971.552.42043.376.11513.1102.81272.8122.2136 4

6、000 5740.732.23084.959.82121.3 871570.8117.51321.4139.713845005825.136.23130.367.32152.597.91593.9132.21340.8157.11375000 5782.940.23107.674.82136.9108.81582.4146.91331.1174.613455005656.344.23039.582.32090.1119.61547.7161.61301.9192.112460005234.248.22812.789.81934.2130.51432.2176.31204.8209.5表 2-2

7、 各档行驶阻力速度的计算1挡FrFr2档ua度121220.6 252.9 303.8 383.7 455.8 227.9 278.7 358.3 482.1 596.0 237.0 310.2 424.8 603.2 767.5 247.6 347.4 502.7 746.3 968.9 260.2 389.7 593.4 911.5 1202.7 274.2 438.3 696.1 1098.7 1466.0 289.8 492.7 811.0 1307.9 1762.1 307.0 552.8 936.9 1539.2 2089.4 325.8 618.6 1075.9 1792.5 2

8、445.7 图2-1汽车驱动力-行驶阻力平衡图各档驱动力、行驶阻力、速度的计算，结果见表2-1，表2-2（5）汽车驱动力-行驶阻力平衡图图2-1 汽车驱动力-行驶阻力平衡图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= + 计算及说明 = （4）带入原始数据到公式（4）可求得=142.8km/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

9、即为汽车的实际最高车速为148km/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=Gsinmax=Ft-（Ff+Fw）max= sin-1 （Ft-（Ff+FW）/G （5）由驱动力-行驶阻力平衡图可得 , Ft-（Ff+Fw）=5604.5N，代入公式（5）可算得max=0.0618radimax=tanmax=41.8%uamax=142.8km/hmax=0.0618radimax=41.8%计算过程计算结果2.1.3 绘制汽车动力因数特性曲线图（1）动力因素的计算 （6） 在发动机外特性曲线上选取

10、9个点，计算对应的驱动力与空气阻力，然后根据公式（6）算出各档对应的动力因素点。数据见表2-3所示。（2）滚动阻力系数的确定f=f0（1+uai/19440） （7）取f0=0.014据公式（7）算出对应车速下的滚动阻力系数，数据见表2-3所示。（3）基本数据表25003000350040005000G14810Fw13.2620.5629.6640.2652.8666.8682.4699.66118.4645.5671.36102.86140.06182.36230.96285.36345.46411.2696.46150.96217.46295.36386.06488.76603.6672

11、9.56868.56176.36274.76395.86538.96704.16891.361100.561331.861585.16248.46388.66560.16761.56995.361258.661554.761882.062238.36503.1D0.344 0.3580.320.3710.3840.3890.3850.3750.3450.1820.1880.1890.1910.1960.1620.1210.1230.1200.1180.1170.1120.1040.0920.0720.0820.0800.0730.0660.0590.0470.0330.0150.0630.05

12、60.0460.0350.0220.006计算动力因素基本数据，见表2-3（4）汽车动力因素特性曲线图2-2 汽车动力因素特性曲线2.1.4 绘制加速度倒数曲线各档（1）各档汽车旋转质量换算系数的确定其中:Iw为车轮转动惯量（IW=1.6+1.6=3.2）；If飞轮的转动惯量（If=0.16）将数据代入公式可得1=1.497；2=1.148；3=1.085；4=1.061；5=1.052（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9个点读出，在将各档的代入求得对应的加速度。见表2-4所示（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。1=1.4

13、972=1.1483=1.0854=1.061（4）基本数据表a2.2042.2982.0442.3782.4652.4982.4722.4052.1981.4551.5071.5161.5241.5591.4201.2370.9770.9860.9490.9220.9030.8390.7470.6270.4240.6220.5840.50.4150.330.0280.4280.3520.2280.0950.0211/a0.4540.4350.4890.4210.4060.40.4050.4160.4550.6870.6640.660.6560.6410.7040.8081.0241.0141

14、.0531.0851.1071.1921.3391.5962.3591.6081.7112.0022.4113.0315.30535.3672.3382.8434.38310.520.032（5）绘制加速度倒数曲线图图2-3 加速度倒数曲线图计算加速度倒数基本数据。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）基本数据表2-5 加速时间数据表速度变化30-3535-4242-5151-6161-7373-89Km加速时间ti3.324.625.9046.417.69210.256s累加时间7.9

15、413.84420.25427.94638.202（3）二档起步加速度-速度曲线图图2-4 二档起步加速的车速-时间曲线t1=3.32st2=4.62st3=5.904st4=6.41st5=7.692st6=10.256s第三章 汽车经济性的计算（1）基本数据表3-1 汽车经济性基本数据表r/minua5km/h62.173.985.297.3109.9121.7133.9beg/（kw/h）265255260270281308Pekw33404858657177QsiL/100km19.7219.3320.5221.7122.3722.9624.79（2）最高档等速百公里油耗计算 其中：为

16、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7.0N/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）最高档等速百公里油耗曲线图图3-1 等速百公里油耗曲线图Qs1=19.72Qs2=19.33Qs3=20.52Qs4=21.71 L/100kmQs5=22.37Qs6=22.96Qs7=24.79参考文献3余志生.汽车理论.北京. 机械工业出版社. 第三版.4余志生.汽车工程手册.人民交通出版社心得体会 三周的课程设计结束了，在收获知识的同时，还收获了阅历，收获了成熟，在此过程中，我们通过查找大量资料，请教老师，以及不懈的努力，不仅培养了独立思考的

17、能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。 在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。 课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，这是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程.”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义.我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。 课程设计是培养学生综合运用所学知识，发现，提出，分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。我想这对于自己以后的学习和工作都会有很大的帮助。一切问题必须要靠自