汽车运用工程经典例题

某中型货车的有关数据如下：

总质量m=8000 kg 车轮滚动半径r=0.49 m

传动系机械效率直接档：ηt=0.9

其余各档：ηt=0.85

滚动阻力系数f=0.015 空气阻力系数C D A=4m²

主减速器传动比i0=6.33

变速器传动比及相应档位的旋转质量换算系数：

发动机外特性：

（1）计算并绘制驱动力与行驶阻力平衡图，求出最高车速和最大爬坡度。

（2）计算并绘制行驶加速度曲线。

（3）计算并绘制动力特性图，确定最高车速和最大爬坡度。

（4）计算并绘制功率平衡图，确定最高车速和最大爬坡度。

解

（1）由驱动轮上的驱动力公式0tq g t

t T i i F r η=知汽车速度与发动机转速及传动系参数的关系式为 通过数据表格得驱动力与行驶阻力平衡图：

由于15.21cos 2V C a

D A f G Fw Ff ⋅⋅+∂⋅⋅=+

i i g rn

Va 0 0.377 =

Fw Ff +Fw Ff +五档曲线方程：y = 0.0038x ³- 1.2175x ²+ 94.637x+1805.9

的曲线方程: y = -2E-16x ³+0.1891x ²+7E-13x+1200

当两条曲线相交联立得最高车速V a = 96.4km/h

一档的曲线方程为：y = 10.287x ³- 449.17x ²+ 4776.1x + 12468,使其导数为零得x=6.99 km/h, 带入和一档曲线方程中。 根据G

Fw Ff Ft )(sin +-=∂,解得∂= 19.125 得出最大爬坡度i max =tan δ= 0.3467

(2) 由加速度：可得V a 与加速度的关系。 通过数据表格得行驶加速度曲线：

m

Fw Ff Ft dt dv δ)(+-=

（3）由动力因子D=可知： 通过数据表格得动力特性图：

G

Fw Ft

五档的方程为：y = 5E-08x³-2E-05x²+ 0.0012x+0.0226

f 的方程为：y = -7E-19x + 0.015

所以汽车的最高车速为V a max = 81.1438km/h

又：一档的方程为：y = 0.0001x ³-0.0056x ²+0.0597x+0.1558， 求导数=0 得 x=5.97 km/h, 得D max = 0.344 由可得∂max = 19.26

故最大爬坡度i max =tan δ= 0.3495

（4）由 最高车速 :

通过数据表格得功率平衡图: f f D D f 222max max max 11arcsin ++--=∂ηδt

a

a

a D a e dt dv

m G A Gf V V V C V P ⋅+⋅∂++⋅∂=36003600sin 761403600cos 3ηt

w f e P P P +=

五档曲线方程：y = -0.0001x ³+ 0.0072x ²+ 1.3402x - 10.094 的曲线方程：y = 6E-05x ³- 0.0007x ²+ 0.4197x - 0.1958 ηt

w

f P P +

五档和该曲线相交于一点，故最高车速V a=100.50km/h

一档P曲线：y = -0.036x3 + 0.325x2 + 7.994x - 8.579

求导x=0，得到x= 12.107 km/h 得pi=71.9557 由pi=(G*sin∂*V a)/3600

∂max=15.51

解得

故最大爬坡度为i max=tan∂=0.2775