汽车的动力性设计计算公式
汽车推动力计算公式
汽车推动力计算公式
在汽车工程领域中，推动力是一个非常重要的概念。它代表了汽车引擎产生的
动力，用于推动汽车前进。推动力的大小取决于多个因素，包括引擎的输出功率、车辆的重量、轮胎的摩擦力等等。为了更好地理解汽车推动力的计算方法，本文将对汽车推动力的计算公式进行详细介绍。
汽车推动力的计算公式可以表示为：
F = ma + Ff + Fr + Fa。
其中，F代表总推动力，m代表汽车的质量，a代表汽车的加速度，Ff代表摩
擦力，Fr代表滚动阻力，Fa代表空气阻力。
首先，我们来看汽车的质量对推动力的影响。汽车的质量越大，所需的推动力
也就越大。这是因为质量是影响汽车加速度的重要因素，根据牛顿第二定律，加速度与推动力成正比。因此，汽车的质量m在推动力计算公式中起着重要作用。
其次，摩擦力也是影响汽车推动力的重要因素之一。摩擦力是指轮胎与地面之
间的摩擦力，它取决于轮胎的材质和地面的情况。当汽车加速时，摩擦力会对推动力产生一定的阻碍，因此在计算推动力时需要考虑摩擦力的影响。
另外，滚动阻力也是影响汽车推动力的重要因素之一。滚动阻力是指车辆在行
驶过程中轮胎与地面之间的滚动阻力，它取决于轮胎的滚动阻力系数和车辆的重量。滚动阻力会对汽车的推动力产生一定的影响，特别是在低速行驶时，滚动阻力的影响更加显著。
最后，空气阻力也是影响汽车推动力的重要因素之一。空气阻力是指汽车在行
驶过程中受到的空气阻力，它取决于汽车的速度和空气密度。当汽车速度增加时，空气阻力会增加，从而对汽车的推动力产生一定的影响。
综上所述，汽车推动力的计算公式涉及到多个因素，包括汽车的质量、摩擦力、滚动阻力和空气阻力。在实际工程中，需要对这些因素进行综合考虑，才能准确计算出汽车的推动力。只有充分理解和掌握汽车推动力的计算方法，才能更好地设计和改进汽车的动力系统，提高汽车的性能和燃油经济性。希望本文对读者能有所帮助，谢谢！
汽车的动力性设计计算公式
汽车的动力性设计计算公式
汽车的动力性设计是指通过合适的动力系统来提供足够的功率和扭矩，以满足汽车加速、行驶、超车等操作的要求。其中最重要的参数是车辆的
马力（Horsepower）和扭矩（Torque）。下面将介绍一些与汽车动力性设
计相关的计算公式。
1. 马力（Horsepower）计算公式：
马力是衡量汽车动力的重要指标，它表示单位时间内所做功的大小。
马力与车速、时间、车辆重量等参数有关。一般而言，马力越大，汽车的
加速性能越好。计算公式如下所示：
Horsepower = (Torque x RPM) / 5252
其中，Torque表示扭矩，RPM表示发动机转速（每分钟转数）。
2. 扭矩（Torque）计算公式：
汽车的扭矩是指发动机输出的力矩。对于一个给定的发动机，扭矩与
输出功率呈正比例关系。计算公式如下所示：
Torque = (Horsepower x 5252) / RPM
其中，Horsepower表示马力，RPM表示发动机转速。
3. 加速度（Acceleration）计算公式：
加速度是衡量汽车动力性能的重要指标之一，它表示单位时间内速度
增加或减少的量。加速度与发动机输出的功率、车辆质量、轮胎抓地力等
因素有关。计算公式如下所示：
Acceleration = Horsepower / (Vehicle weight x Rolling resistance)
其中，Horsepower表示马力，Vehicle weight表示车辆重量，
Rolling resistance表示轮胎的滚动阻力。
汽车 动力性计算
自卸车动力性计算数据
一、整车数据
满载总质量(kg)m =62500
满载总重量(N)G =612500
主减速比I0 =10.47STR
空气阻力系数×迎风面积C D×A = 6.028
车轮滚动半径(m)R =0.618
传动系机械效率η =0.85
滚动阻力系数 f =0.0076+
变速器型号10JSD180
档位123
变速器传动比Ig14.86011.0208.070
旋转质量换算系数δ13.1957.729 4.632
发动机型号WD12.375
发动机参数最大扭矩转速1500rpm
外特性转速 Ne(r/min)800100012001401
扭矩 Me(N·m)940134314701500使用外特性转速 Ne(r/min)800100012001401
扭矩 Me(N·m)940.001323.811428.001435.61
二、计算公式
驱动力 Ft=Me×I0×Ig×η/R
行驶速度 Va=0.377×R×Ne/I0×Ig
滚动阻力系数 f=0.0076+0.000056×Va
空气阻力 Fw=CD×A×Va2/21.15
滚动阻力 Ff=f×G
动力因数 D=(Ft-Fw)/G
爬坡度 I=TAN(ASIN(D-f×SQRT(1-D2+f2))/(1+f2))
加速度 J=9.8×(D-f)/δ
1档
Ne Me Va f Ft Fw+Ff D (r/min)(N·M)(km/h)(N)(N)
汽车的动力性设计计算公式
汽车动力性设计计算公式
3.1 动力性计算公式
3.1.1 变速器各档的速度特性：
377
.0i i n r u gi
e k ai
（km/h ）
(1)
其中：k r 为车轮滚动半径，m; 由经验公式：)
1
(2
0254
.0b d r k
(m)
d----轮辋直径，in
b----轮胎断面宽度，in ---轮胎变形系数
e n 为发动机转速，r/min ；0i 为后桥主减速速比；gi i 为变速箱各档速比，)...2,1(p i
i ，p 为档位数，（以下同）。
3.1.2 各档牵引力
汽车的牵引力：错
误！未
指定书
签。
t
k
gi
a tq a ti r i i u T u F 0
)()
(（ N ） (2)
其中：)(a tq u T 为对应不同转速（或车速）下发动机输出使用扭矩，
N?m ；
t
为传
动效率。
汽车的空气阻力：
15
.212a
d
w
u A C F （ N ） (3)
其中：d C 为空气阻力系数，A 为汽车迎风面积，m 2
。汽车的滚动阻力：
f
G F
a
f
（ N ） (4)
其中：a G ＝mg 为满载或空载汽车总重(N)，f 为滚动阻尼系数汽车的行驶阻力之和r F ：
w
f
r
F F F （ 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：
9549
)()
(e
a tq a ei n u T u P （kw ） (6)
其中：)(a ei u P 为第)...2,1(p i i 档对应不同转速（或车速）下发动机的功率。
汽车的阻力功率：
t
a
w f
r
u F F P 3600
)(（kw ） (7)
汽车动力性设计计算公式
汽车动力性设计计算公式
3.1 动力性计算公式
3.1.1 变速器各档的速度特性： 0
377
.0i i n r u gi e
k ai ⨯⨯= （ km/h ） ......(1) 其中：k r 为车轮滚动半径，m;
由经验公式：⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡-+=)1(20254.0λb d r k (m)
d----轮辋直径，in
b----轮胎断面宽度，in
λ---轮胎变形系数
e n 为发动机转速，r/min ；0i 为后桥主减速速比；
gi i 为变速箱各档速比，)...2,1(p i i =，p 为档位数，（以下同）。
3.1.2 各档牵引力 汽车的牵引力：
错误！未指定书签。 t k
gi a tq a ti r i i u T u F η⨯⨯⨯=
)()( （ N ） (2)
其中：)(a tq u T 为对应不同转速（或车速）下发动机输出使用扭矩，N •m ；t η为传动效率。 汽车的空气阻力：
15
.212
a
d w u A C F ⨯⨯= （ N ） (3)
其中：d C 为空气阻力系数，A 为汽车迎风面积，m 2。 汽车的滚动阻力：
f G F a f ⨯= （ N ） ......(4) 其中：a G ＝m
g 为满载或空载汽车总重(N)，f 为滚动阻尼系数 汽车的行驶阻力之和r F ：
w f r F F F += （ 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： 9549
)()(e
a tq a ei n u T u P ⨯=
（kw ） (6)
其中： )(a ei u P 为第)...2,1(p i i =档对应不同转速（或车速）下发动机的功率。 汽车的阻力功率：
汽车动力性设计计算公式
精心整理
汽车动力性设计计算公式
3.1动力性计算公式
3.1.1变速器各档的速度特性：
377.0i i n r u gi e
k ai ⨯⨯=（km/h ） (1)
3.1.2
w F =汽车的滚动阻力：
f G F a f ⨯=（N ） (4)
其中：a G ＝mg 为满载或空载汽车总重(N)，f 为滚动阻尼系数
汽车的行驶阻力之和r F ：
w f r F F F +=（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：
9549)()(e
a tq a ei n u T u P ⨯=（kw ） (6)
其中：)(a ei u P 为第)...2,1(p i i =档对应不同转速（或车速）下发动机的功率。 汽车的阻力功率：
t a
w f r u F F P η3600)(+=（kw ） (7)
3.1.4
3.1.53.1.5.1额定车速按下式计算
0377.0i i n r u h g c
e k c a =（km/h ） (10)
其中：c e n 为发动机的最高转速
h g i 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n F
驱动形式4*4全驱：a n G F =
4*2前驱：)(a L L G F a n -=
4*2后驱：a L
G F a n =
3.1.6i ac u .]4*24*2后驱：)arctan(
2.g m i h L ϕα-=，计算2.m i α 其中：b ——满载或空载质心到后轴的距离
ϕ——道路附着系数
L ——轴距
取1.m i α、2.m i α之小者作为一档或直接档的最大爬坡度
整车 动力学 公式
整车动力学公式主要包括：
1. 驱动力与阻力公式：驱动力（Ft）等于各阻力（Ff、Fw、Fi、Fj）之和，即Ft=Ff+Fw+Fi+Fj。
2. 滚动阻力公式：滚动阻力（Ff）与车轮垂直载荷、轮胎结构与路面情况影响滚动阻力系数（f），即Ff=f×(Fzf+Fzr)。
3. 空气阻力公式：空气阻力（Fw）等于1/2×CD×A×ρ×u^2，其中CD为空气阻力系数，A为迎风面积，ρ为空气密度，u为汽车与空气的相对速度。
4. 坡度阻力公式：坡度阻力（Fi）等于车重（G）乘以道路坡度（i），即Fi=G×i。
5. 加速阻力公式：加速阻力（Fj）等于车重（G）乘以加速度（dudt），即Fj=G×dudt。
6. 马力、扭矩和转速公式：马力=扭矩×转速÷5252；扭矩=马力×5252÷转速；转速=马力×5252÷扭矩。
7. 动能和动量公式：动能=质量×速度^2÷2；动量=质量×速度。
8. 加速度公式：加速度=动力÷质量。
9. 刹车距离公式：刹车距离=（初速度-终速度）÷2×刹车减速度。
10. 阻力公式：阻力=空气密度×面积×滑行系数×速度。
此外，还有一些具体的汽车动力学模型公式，如最高车速计算公式、发动机转速与车速关系公式等。这些公式在汽车设计和性能分析中非常重要，可以帮助工程师更好地了解和控制车辆的动力学行为。
汽车的动力性设计计算公式
汽车动力性设计计算公式
3.1 动力性计算公式
3.1.1 变速器各档的速度特性： 0
377
.0i i n r u gi e
k ai ⨯⨯= 〔 km/h 〕 ......(1) 其中：k r 为车轮滚动半径，m;
由经验公式：⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡-+=)1(20254.0λb d r k (m)
d----轮辋直径，in
b----轮胎断面宽度，in
λ---轮胎变形系数
e n 为发动机转速，r/min ；0i 为后桥主减速速比；
gi i 为变速箱各档速比，)...2,1(p i i =，p 为档位数，〔以下同〕。
3.1.2 各档牵引力 汽车的牵引力：
错误!未指定书签。 t k
gi a tq a ti r i i u T u F η⨯⨯⨯=
)()(
〔 N 〕 (2)
其中：)(a tq u T 为对应不同转速〔或车速〕下发动机输出使用扭矩，N •m ；t η为传动效率。
汽车的空气阻力：
15
.212
a
d w u A C F ⨯⨯= 〔 N 〕 (3)
其中：d C 为空气阻力系数，A 为汽车迎风面积，m 2。 汽车的滚动阻力：
f G F a f ⨯= 〔 N 〕 ......(4) 其中：a G ＝m
g 为满载或空载汽车总重(N)，f 为滚动阻尼系数 汽车的行驶阻力之和r F ：
w f r F F F += 〔 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： 9549
)()(e
a tq a ei n u T u P ⨯=
〔kw 〕 (6)
其中： )(a ei u P 为第)...2,1(p i i =档对应不同转速〔或车速〕下发动机的功率。 汽车的阻力功率：
(整理)纯电动汽车的动力性计算1
纯电动汽车的动力性计算
以下，在汽车动力性计算基础上导出纯电动汽车的动力性计算，供参考。
1、 驱动力F
r
T m m R i i T F η0= (N) 式中：m T ——电机转矩（N ·m ）
m i ——减速器速比
0i ——主减速比
T η——传动系总传动效率（可取0.92）
r R ——车轮滚动半径（m ）
2、 空气阻力W F
15
.212a D W Au C F = （N ） 式中：D C ——空气阻力系数
A ——迎风面积（m 2）
a u ——汽车车速（Km/h ）
3、 滚动阻力系数f
良好路面：
货车：a u f 000056.00076.0+=
轿车（子午线轮胎）：4
014100100a a u u f f f f ⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
4、
5、 滚动阻力f F
f F G f = （N ） 式中：Ｇ——汽车总质量（N ）
6、 动力因素Ｄ
G
F F D W -=
6、爬坡度i ⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+-=22
211a r c s i n t a n f D f f D i
7、 匀速下总驱动力F W f F F F += （N ）
8、 续驶里程S F E S q
mc T B ηηη7.03600103⨯⨯⨯=（m ）
式中：B E ——蓄电池总能量（KW ·h ） mc η——电机及控制器效率（取0.9） q η——电池平均放电效率（取0.95）
纯电动汽车的动力性计算[1]
![纯电动汽车的动力性计算[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/986d35c42cc58bd63186bd00.png)
纯电动汽车的动力性计算
以下，在汽车动力性计算基础上导出纯电动汽车的动力性计算，供参考。
1、驱动力F
r
T m m R i i T F η0= (N) 式中：m T ——电机转矩（N 〃m ）
m i ——减速器速比
0i ——主减速比
T η——传动系总传动效率（可取0.92）
r R ——车轮滚动半径（m ）
2、空气阻力W F 15
.212a D W Au C F = （N ） 式中：D C ——空气阻力系数
A ——迎风面积（m 2）
a u ——汽车车速（Km/h ）
3、滚动阻力系数f
良好路面：
货车：a u f 000056.00076.0+=
轿车（子午线轮胎）：4
014100100a a u u f f f f ⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
4、滚动阻力f F f F Gf = （N ） 式中：Ｇ——汽车总质量（N ）
5、动力因素Ｄ
G
F F D W -=
6、爬坡度i ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣
⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+-=22
211arcsin tan f D f f D i 7、匀速下总驱动力F
W f F F F += （N ）
8、续驶里程S
F E S q
mc T B ηηη7.03600103⨯⨯⨯=（m ）
式中：B E ——蓄电池总能量（KW 〃h ） mc η——电机及控制器效率（取0.9） q η——电池平均放电效率（取0.95）
专用汽车设计常用计算公式
专用汽车设计常用计算公式
1.马力计算公式：马力=扭矩*转速/5252
这个公式用于计算发动机的功率，其中扭矩以磅-英尺（lb-ft）为单位，转速以每分钟为单位。
2.转弯半径计算公式：转弯半径=车辆轴距/正切值(转角)
这个公式用于计算车辆在转弯时所需的最小转弯半径，其中车辆轴距以英尺为单位，转角以弧度为单位。
3.雷诺数计算公式：雷诺数=流体密度*流体速度*尺寸/流体粘度
这个公式用于计算流体力学中的雷诺数，其中流体密度以千克/立方米为单位，流体速度以米/秒为单位，尺寸以米为单位，流体粘度以千克/米·秒为单位。
4.压力损失计算公式：压力损失=管道阻力系数*管道长度*流体密度*流体速度的平方/2
这个公式用于计算流体在管道中的压力损失，其中管道阻力系数以无量纲形式表示，管道长度以米为单位，流体密度以千克/立方米为单位，流体速度以米/秒为单位。
5.车辆油耗计算公式：油耗=行驶距离/燃油消耗
这个公式用于计算车辆的油耗，其中行驶距离以公里为单位，燃油消耗以升为单位。
6.制动距离计算公式：制动距离=初始速度的平方/2*制动能力
这个公式用于计算车辆制动时所需的最小制动距离，其中初始速度以米/秒为单位，制动能力以米/秒²为单位。
7.载荷计算公式：载荷=重力加速度*质量
这个公式用于计算物体的重力，其中重力加速度以米/秒²为单位，质量以千克为单位。
8.散热器尺寸计算公式：散热器尺寸=所需散热功率/（散热器效率*温度差）
这个公式用于计算散热器的尺寸，其中所需散热功率以瓦特为单位，散热器效率为无量纲值，温度差以摄氏度为单位。
汽车动力学公式
汽车动力学公式
1. 马力公式：马力 = 扭矩×转速÷ 5252
2. 扭矩公式：扭矩 = 马力× 5252 ÷转速
3. 转速公式：转速 = 马力× 5252 ÷扭矩
4. 动能公式：动能 = ×质量×速度
5. 动量公式：动量 = 质量×速度
6. 加速度公式：加速度 = 动力÷质量
7. 刹车距离公式：刹车距离 = (初速度 - 终速度) ÷ 2 ×刹车减速度
8. 阻力公式：阻力 = ×空气密度×面积×滑行系数×速度
9. 斯托克斯公式：阻力 = 6π×粘度×半径×速度
10. 坡度公式：坡度 = 弧度× 180 ÷π
11. 转向半径公式：转向半径 = 车辆轮距× tan(前轮转角) ÷ 2
12. 压缩比公式：压缩比 = 缸内最大容积÷缸内最小容积
13. 燃烧室容积公式：燃烧室容积 = 缸容积÷ (1 + 压缩比)
14. 热效率公式：热效率 = (燃料燃烧释放的热量 - 发动机散失的热量) ÷燃料燃烧释放的热量× 100%。
- 1 -
汽车动力因数d的计算公式
汽车动力因数d是衡量汽车动力性能的重要指标之一，它反映了发动机输出功率与车辆质量之比。计算公式为：
d = (P / m) * 100%
其中，P表示发动机输出功率，单位为千瓦（kW）；m表示车辆质量，单位为千克（kg）。
汽车动力因数d越大，说明车辆的动力性能越好，加速能力和爬坡能力越强。因此，在设计和选择汽车时，需要根据不同的使用需求和路况要求来确定合适的动力因数。
需要注意的是，汽车动力因数d并不是越高越好。过高的动力因数会导致燃油消耗增加、排放污染加剧等问题，同时也会增加车辆的制造成本和维护难度。因此，在实际应用中需要综合考虑各种因素，找到最佳的平衡点。
除了动力因数之外，还有其他一些指标也可以用来衡量汽车的动力性能，例如扭矩、功率密度等。这些指标都与发动机的设计和参数密切相关，因此在进行汽车研发和改进时需要进行全面的分析和评估。
总之，汽车动力因数d是一个重要的技术指标，它可以反映出车辆的动力性能和效率水平。通过对动力因数的研究和应用，可以有效地提高汽车的性能和竞争力，满足不同用户的需求和期望。
汽车动力性设计计算公式
汽车动力性设计计算公式
3.1 动力性计算公式
3.1.1 变速器各档的速度特性：
377.0i i n r u gi e
k ai ⨯⨯= （ km/h ） (1)
其中：k r 为车轮滚动半径，m;
由经验公式：⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡-+=)1(20254.0λb d r k (m)
d----轮辋直径，in b----轮胎断面宽度，in
λ---轮胎变形系数
e n 为发动机转速，r/min ；0i 为后桥主减速速比；
gi i 为变速箱各档速比，)...2,1(p i i =，p 为档位数，（以下同）。
3.1.2 各档牵引力 汽车的牵引力：
错误！未指定书签。 t k
gi a tq a ti r i i u T u F η⨯⨯⨯=
)()( （ N ） (2)
其中：)(a tq u T 为对应不同转速（或车速）下发动机输出使用扭矩，N •m ；t η为传动效率。 汽车的空气阻力：
15
.212
a
d w u A C F ⨯⨯= （ N ） (3)
其中：d C 为空气阻力系数，A 为汽车迎风面积，m 2。 汽车的滚动阻力：
f G F a f ⨯= （ N ） ......(4) 其中：a G ＝m
g 为满载或空载汽车总重(N)，f 为滚动阻尼系数
汽车的行驶阻力之和r F ：
w f r F F F += （ 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： 9549
)()(e
a tq a ei n u T u P ⨯=
（kw ） (6)
其中： )(a ei u P 为第)...2,1(p i i =档对应不同转速（或车速）下发动机的功率。 汽车的阻力功率：
汽车理论计算公式
汽车理论计算公式
汽车的运行原理和性能由多个因素决定，通过理论计算可以对汽车的性能和效益进行预测和评估。以下是一些常见的汽车理论计算公式。
1.马力和扭矩
马力和扭矩是衡量发动机输出功率的指标。常见的计算公式如下：马力（HP）= 扭矩（lb-ft）× 发动机转速（rpm）/ 5252
2.动力输出
汽车的动力输出受到驱动系统的影响。常见的计算公式如下：
动力输出（kW）=马力（HP）×0.7457
3.转速和车速的关系
转速和车速的关系取决于车辆的传动比和车轮半径。常见的计算公式如下：
车速（mps）= 2 × 3.1416 × 轮胎半径（m）× 转速（rpm）× 60 / 1000
4.油耗
油耗是衡量汽车燃油效率的指标。常见的计算公式如下：
油耗（L/100km）= 油耗（升）/ 行驶距离（km）× 100
5.推力
推力是衡量汽车加速性能的指标。常见的计算公式如下：
推力（N）= 车辆质量（kg）× 加速度（m/s^2）
6.停车距离
停车距离取决于刹车系统和路面摩擦力。常见的计算公式如下：
停车距离（m）=0.5×刹车系统效率×车辆初速度（m/s）^2/路面摩
擦力（m/s^2）
7.行驶阻力
行驶阻力包括空气阻力、滚动阻力和爬坡阻力。常见的计算公式如下：行驶阻力（N）=空气阻力（N）+滚动阻力（N）+爬坡阻力（N）
空气阻力（N）=0.5×空气密度×面积（m^2）×空气阻力系数×车速（m/s）^2
滚动阻力（N）= 车辆质量（kg）× 9.8 × 滚动阻力系数
爬坡阻力（N）= 车辆质量（kg）× 9.8 × sin(坡度)
1 汽车动力性计算
１汽车动力性计算（加速性能、最高车速、动力因数－加速时间和加速距离）
已知：发动机外特性、装载质量、整备质量、总质量、车轮半径、传动系效率、滚动阻力系数、空气阻力系数×迎风面积、主减速器速比飞轮转动惯量、两个前轮转动惯量、四个后轮转动惯量、变速器速比、轴距、质心至前轴距离、质心高度。
例如，已知数据如下表。
变速器速比
发动机外特性T q=a+a1(n/c)+a2(n/c)2+a2(n/c)3+a3(n/c)4
1)绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图；
2)求汽车的最高车速、最大爬坡度；
3)绘制加速度倒数曲线
4)用图解法或编程绘制汽车动力因数特性曲线
5)图解手工绘制II档起步，加速至70km/h的车速－时间曲线。
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(1)
汽车动力性设计计算公式
3.1
动力性计算公式
3.1.1
变速器各档的速度特性:
h 疋n e
U a i
=O.377 上-
I gi ×∣O
其中： r k 为车轮滚动半径，m;
由经验公式：
r k =0.0254 - b(1- ■ )
(m)
[2
d----轮辋直径，in b----轮胎断面宽度，in
n e 为发动机转速，r/min ； i °为后桥主减速速比；
I gi 为变速箱各档速比，i(i =1,2...p)，P 为档位数，(以下同)
3.1.2
各档牵引力
(N ) (2)
其中：T tq (U a )为对应不同转速(或车速)下发动机输出使用扭矩，
N?m ； t 为传
动效率。
汽车的空气阻力:
其中：C d 为空气阻力系数，A 为汽车迎风面积，m 2
汽车的滚动阻力:
F f =
G a f
其中：G a = mg 为满载或空载汽车总重(N)， f 为滚动阻尼系数 汽车的行驶阻力之和F r :
F r=F f F W ( N )
……⑸
注：可画出驱动力与行驶阻尼平衡图
(km/h )
汽车的牵引力： 错误！未指定书签
F ti (U a )=
T tq (U a ) i gi ∣O
F
W
C d A U 2
21.15
3.1.3 各档功率计算 汽车的发动机功率:
T tq (U a M n e
P
ei (U
a
"th
( kW )
......⑹
其中：P ei (U a )为第i(i =1,2...p)档对应不同转速(或车速)下发动机的功率 汽车的阻力功率：
3.1.4 各档动力因子计算
D i (Uar F ti (：)-F W
(8)
G
a
各档额定车速按下式计算
r k n ec
u ac ∙i =0.377—
( km/h ) (9)
i
g i i
其中：n ec 为发动机的最高转速；
D i (U a )为第i(i =1,2...p)档对应不同转速(或车速)下的动力因子。
对各档在［0， U acj ］内寻找U a 使得D i (U a )达到最大，即为各档的最大动力因子 Dg x
注：可画出各档动力因子随车速变化的曲线
3.1.5 最咼车速计算
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
F
t.highest (U a^- F r (U a
)
,
求解U a 。舍去U a 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
U aC 作为最高车速U a.max 。
额定车速按下式计算
r k ∏ec
U aC =0.377
,
(km/h ) (10)
i
g h i
其中：n ec 为发动机的最高转速
i g h 为最高档传动比
(F f F W )U a
3600 t
附着条件校验
根据驱动形式计算驱动轮的法向反力 F n
其中：:i 为第i(i =1,2...p)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，山⑴］中对：i (Uai)
寻优，找到最大值-i .m1
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 W .m2
驱动形式 4*4:
cf
i.m2=
arctan ,计算
Cf
m
4*2 前驱：: i.m2 = arct arg
),计算〉m
L +xp h g a 屮
4*2 后驱：:
i.m^arct an(),计算〉
^Ph g
其中：b 满载或空载质心到后轴的距离
驱动形式 4*4全驱：
F n =
G a
4*2前驱：
F n =
G a
(L -a) L
4*2后驱:
G
a
a
其中：L 为轴距，a 为满载或空载质心距前轴的距离 若满足下式
F t.h i g h e s t ..
F n
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
:i = arcs in
F ti (U a ) -(F f
F W )
G a
(11)
:――道路附着系数
L——轴距
取i.m1、：* i.m2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F t q
T eq max X i gq X ∣0
Fd q =-q- gq - t ( N) (12)
r k
其中：T eqmaX为发动机的最大输出扭矩
i gq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
i -为主减速器的传动比
t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'q
F tq
:q = arcsin( ---------- )「arctan f (rad) .. (13)
GaE+ f2
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:m2 ,取:∙q和〉m2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i(i∕2..P)档的旋转质量换算系数J
如果已知经验值「，「• 2 ,则按下式计算
(14)
其中: 第i档传动比
如果已知车轮的转动惯量I W和飞轮的转动惯量I f ,则按下式计算