载货汽车汽车动力总成匹配与总体设计-副本

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第三章整车性能计算
3.1发动机外特性计算
根据发动机外特性计算公式：
c bn an T e e ++=2e (9) 其中()2
max a P T p
e n n T T -+-=
；()()2max 2b P T P e T n n T T n --=
；()
2
max max c p T p e e n n T T T ---= p
e n P T max
p 9549⨯= (10) 9549
e e
nT P = (11) 绘图得发动机外特性曲线：
图1 发动机外特性中功率与转速曲线
图2 发动机外特性中转速与转矩曲线
3.2、汽车动力性能计算
3.21汽车驱动力和行驶阻力
汽车行驶过程中必须克服滚动阻力f F 和空气阻力w F ，加速时会受到加速阻力j F 的作用，上坡时会受到重力沿坡道的分力——坡度阻力i F 。

汽车行驶时驱动力与行驶阻力的平衡方程式为：
t f w i j F F F F F =+++ (12) 发动机在转速n 下发出的转矩e T 经汽车传动系传递到驱动轮上的驱动力t F 按下式计算：
0e g T
t r
T i i F r η⋅⋅⋅=
(13)
坡道的坡度为i 时 arctan i α= 加速阻力j F ：
j a
du
F m dt
δ= (18) 式中 δ——汽车旋转质量换算系数，δ按式2121g i δδδ=++估算，取
120.04δδ≈=，g i 为变速器速比；
a m ——汽车总质量，a m =2250kg ；
du
dt
——汽车行驶加速度，2/m s 。

由此可绘图做得汽车驱动力-行驶阻力平衡图如下：
图3 汽车驱动力-行驶阻力平衡图
图像数据分析：由图可知，平路驱动力行驶阻力平衡条件下该车速度最大能达到99km/h ；图中两条平行曲线下者为平路阻力，上者为30%坡度时阻力，与驱动力曲线有交点，说明该车完全有能力爬上30%坡度的道路且能爬上更高坡度的道路。

3.2.2汽车加速度曲线
汽车在水平路面上加速行驶时驱动力与行驶阻力平衡方程式
t f W j F F F F =++ (19）
或j a t f W F m a F F F δ=⋅⋅=--，由此可得
t f W
a
F F F a m δ--=
⋅
式中δ——汽车旋转质量换算系数，δ可由汽车理论P16页货车旋转质量换算系数得到，g i 为变速器速比；具体数值参照变速器参数得到取，
t F 、f F 、W F 、a m 如前所述。

由dt du a a
=
得
故,1a du a
dt = a u u du a
dt t ⎰⎰
==
1
2
1
1
通过上式可求得汽车从初始车速1u 全力加速到2u 的加速时间t 。

图4汽车加速度曲线
由图可知：该车在一档加速度最大，加速能力最强；在四挡加速度最小，加速能力最弱。

且相邻档位间的加速度区间有重合部分。

3.2.3汽车的加速度倒数性能计算
图5 汽车的加速度倒数曲线
3.2.4汽车换挡加速时间曲线
图6 汽车换挡加速时间曲线
由图可知：该车二档起步，在40s达到最高车速90km/h。

相比同级车，该车加速到最高速的时间较短，具有很强的加速能力。

3.2.4汽车爬坡度曲线
由驱动力阻力平衡公式得
)15
.212
C cos (i i T sin T
0g tq Aua f G r G D r
+-=
αηα
即G
w)
f (-t F F F +
=
α，根据求出坡度值绘图如下。

图7 汽车爬坡度曲线图
由图可知该车一档爬坡能力最强，且最大能爬上59%(即26.55度)的坡路。

二挡爬坡度都可达30%.动力性比较好。

图8汽车总布置图
驱动轴传动轴变速箱发动机车轮离合器。