汽车的加速性能和加速时间计算
汽车理论-名词解释
第一章汽车的动力性1.汽车动力性指标：最高车速、加速时间、最大爬坡度2.加速时间表示加速能力：原地起步加速时间和超车加速时间3.驱动力：地面驱动轮的反作用力F t=T t/r=T tq i g i oηT/r4.驱动轮的转矩: T t= T tq i g i oηT5.发动机转矩特性：节气门全开，发动机外特性曲线；节气门部分开启，部分负荷特性。
6.功率:Pe=T tq n/95507.使用外特性曲线：带上全部设备时的发动机特性曲线8.传动系功率损失：机械和液力损失9.自由半径：车轮处于无载时的半径10.静力半径Rs：汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离11.滚动半径rr：车轮几何中心到速度瞬心的距离。
12.驱动力图：根据下列两个公式：Ua=0.377nr/i g i o F t=T t/r=T tq i g i oηT/r以及发动机外特性曲线，做出的F t - u a关系图，即驱动力图13.滚动阻力Ff产生的原因：轮胎（主要）、路面变形产生迟滞损失14.轮胎的迟滞损失：轮胎在加载变形时所消耗的能量在卸载恢复时不能完全收回，一部分能量消耗在轮胎部摩擦损失上，产生热量，这种损失称为轮胎的迟滞损失。
15.滚动阻力系数f：车轮在一定条件下滚动时所需之推力与车轮负荷之比，即单位车重所需的推力，Ft=Wf16.影响滚动阻力的因素：车速、轮胎结构、气压、路面条件、驱动力、转向17.地面切向反作用力Fx：是真正作用在驱动轮上的驱动汽车行驶的力，它的数值为驱动力减去驱动轮上的滚动阻力。
18.临界车速：超过后产生驻波现象，轮胎温度快速增加，大量发热导致轮胎破损或爆胎。
19.驻波现象：在高速行驶时，轮胎离开地面后因变形所产生的扭曲并不立即恢复，其残余变形形成了一种波20子午线轮胎比斜交轮胎的滚动阻力小20%～30％；21.气压：越高，轮胎变形及由其产生的迟滞损失就越小，滚动阻力也越小。
22.驱动力：Ft增大，胎面滑移增加，F f增大。
汽车理论
第一章 汽车的动力性汽车的动力性：指汽车在良好路面上直线行驶时，由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。
汽车的动力性指标：1.最高车速uamax 2.加速时间t 3.最大爬坡度imax 汽车的加速时间表示汽车的加速能力。
原地起步加速时间只汽车由1档或者2档起步，以最大的加速强度逐步换挡至最高档后到某一预定的距离或者车速所需要的时间。
驱动力Ft ：发动机产生的转矩经传动系传到驱动轮，产生驱动力矩Tt ，驱动轮在Tt 的作用下给地面作用一圆周力F0，地面对驱动轮的反作用力Ft 即为驱动力Tt —驱动力矩 Ft 与发动机转矩Ttq 、变速器传动比ig 、主减速器传动比 i0、传动系的机械效率ηT 和车轮半径 r 等因素有关。
传动系功率损失课分为机械损失和液力损失两大类 车轮的半径自由半径：车轮处于无载时的半径。
静力半径rs ：汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离。
滚动半径rr ：车轮几何中心到速度瞬心的距离。
传动系的机械效率ηTPin —输入传动系的功率；PT －传动系损失的功率等速行驶时 汽车的驱动力图 依据下面两式以及发动机外特性曲线做出的Ft - ua 关系图，即驱动力图汽车在行驶过程中将会遇到哪些行驶阻力？如何保证汽车可以加速或爬坡？ 滚动阻力Ff 空气阻力Fw 坡度阻力Fi 加速阻力Fj 汽车行驶总阻力 滚动阻力：车轮滚动时，轮胎与路面的接触区域产生法向、切向的相互作用力以及相应的轮胎和支撑面的变形。
轮胎的迟滞损失：轮胎在加载变形时所消耗的能量在卸载恢复时不能完全收回，一部分能量消耗在轮胎内部摩擦损失上，产生热量，这种损失称为轮胎的迟滞损失。
轮胎的两个最重要参数：极限速度和承载量驻波现象：在高速行驶时，轮胎离开地面后因变形所产生的扭曲并不立即恢复，其残余变形形成了一种波，这就是驻波。
此时轮胎周缘不再是圆形，而呈明显的波浪形。
轮胎刚离开地面时波的振幅最大，它按指数规律沿轮胎圆周衰减。
汽车的动力性设计计算公式
(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 eU 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)[2d----轮辋直径，in b----轮胎断面宽度，inn 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 ∣OFWC d A U 221.153.1.3 各档功率计算 汽车的发动机功率:T tq (U a M n ePei (Ua"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)Ga各档额定车速按下式计算r k n ecu ac ∙i =0.377—( km/h ) (9)ig 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。
1-4章思考题及解答
等速行驶工况燃油消耗量计算公式如何推导得到？ unit: Pe (kW)；Ttq(N· m)；b(g/kW· h)； 答： Pe Ttq n (kW ) 2
9550 b ( g / kW h)
Pe b
( g / h)
ρg：重度，单位N/L
ρ(kg/L) ； g(m/s ) ； ρg(N/L)； Qs(L/100km)。
什么是空气升力？是如何产生的？
滚动阻力的影响因素有哪些？ 答：1.车速（超过一定车速后滚动阻力系数增长较 快，超过临界车速出现驻波，滚动阻力显著增加） 2.轮胎的结构、帘线和橡胶的品种 （子午线轮胎的 滚动阻力系数较低） 3.轮胎的气压（气压降低时，f值迅速增加） 4.驱动力系数（驱动力系数越大，滚动阻力系数迅 速增加） 5.路面的种类（路面的种类与滚动阻力系数关系极 大） 6.转弯行驶（转弯行驶时，轮胎发生侧偏，滚动阻 力大幅度增加）
受力分析中会出现驱动力和滚动阻力吗？为什么？ 答：驱动力和滚动阻力都是定义出来的力，在受力 分析中不会出现。驱动力是定义出来的反映汽车 动力性的一个度量指标，真正驱动车轮前进的力 是地面切向作用力。滚动阻力的表现形式是滚动 阻力偶矩。
什么是空气升力？是如何产生的？
答：由于流经车顶的气流速度大于流经车底的气流 速度，使得车底的空气压力大于车顶，从而空气 作用在车身上的垂直方向的压力形成压差，这就 是空气升力。
汽车的6项基本性能包括哪些？
研究汽车性能、学习《汽车理论》课程的目的是
什么？
对于汽车的各项性能，学习思路如何？
汽车动力性的定义？
汽车动力性的三个评价指标的含义？
汽车的6项基本性能包括哪些？
汽车加速性能实验报告
汽车加速性能实验报告实验目的：探究不同车型的加速性能并比较其差异。
实验步骤：1. 选择3种不同品牌的汽车作为实验对象，分别为A、B和C品牌。
2. 在同一测试道路上进行加速性能测试。
3. 按照以下步骤进行测试：a. 准备测试道路并确保其平坦度。
b. 将每辆汽车的发动机预热至正常工作温度。
c. 每辆汽车保持停车状态，测试员设置计时器并准备记录数据。
d. 每辆汽车从停车状态开始加速，加速至60英里/小时，然后立即刹车至停车状态。
e. 每辆汽车重复3次测试，并记录每次测试的时间。
f. 将测试数据输入电脑并进行计算。
实验数据记录：- A品牌汽车：- 第一次测试时间：12.8秒- 第二次测试时间：12.5秒- 第三次测试时间：13.1秒- B品牌汽车：- 第一次测试时间：11.2秒- 第二次测试时间：11.4秒- 第三次测试时间：11.8秒- C品牌汽车：- 第一次测试时间：14.2秒- 第二次测试时间：14.4秒- 第三次测试时间：14.1秒实验结果分析：根据实验数据可以得出以下结论：1. B品牌汽车的加速性能最佳，其平均加速时间为11.5秒。
2. A品牌汽车的加速性能次之，其平均加速时间为12.8秒。
3. C品牌汽车的加速性能最差，其平均加速时间为14.2秒。
4. 尽管A品牌汽车的加速性能稍弱于B品牌汽车，但其在加速过程中的稳定性较好，测试结果的标准差较小。
实验结论：根据实验结果，可以得出以下结论：1. 不同品牌的汽车在加速性能上存在差异。
B品牌汽车的加速性能最佳，C品牌汽车的加速性能最差。
2. A品牌汽车在加速过程中表现出较好的稳定性。
3. 加速性能在某种程度上可以反映汽车在市区行驶时的灵活性和应对突发状况的能力。
总结：本次实验通过对3种不同品牌汽车的加速性能进行测试和比较，得出了加速性能与品牌之间的关系。
实验结果表明，B品牌汽车的加速性能最佳，C品牌汽车的加速性能最差。
尽管A品牌汽车的加速性能稍弱于B品牌汽车，但其在加速过程中的稳定性较好。
高中物理--加速度
普通的小型轿车和列车，速度都能达到100 km/h。
但是，它们起步后达到这样的速度所需的时间是不一样的。
例如一辆轿车在20 s内速度达到了100 km/h，而列车达到这个速度大约要用500 s。
【思考】1、谁的速度“增加”得比较快？它们的速度平均1s各增加多少？2、请再举一例，说明“速度大”“速度变化大”“速度变化快”描述的是三种不同的运动【概念解析】一、加速度1、定义：是物体________跟发生变化所需________的比值。
2、物理意义：表示物体运动________的物理量。
3、公式：0tv vvat t-∆==∆，单位是m/s2或者ms－2，读作米每二次方秒。
4、矢量性：加速度即有________，又有________。
加速度的方向始终跟物体________的方向相同。
知识点一：加速度知识点讲解加速度5、一些物体运动的加速度，规定物体运动速度方向为正方向【练一练】上表中，谁的加速度最大，谁的加速度最小？汽车刹车时的加速度为负值，含义是什么？二、加速度方向和速度方向的关系如图所示，汽车原来的速度是v 1，经过一小段时间Δt 之后，速度变为v 2，可以通过下面的方法表示加速度，以原来的速度v 1的箭头端为起点，以后来的速度v 2为箭头段为终点，作出一个新的箭头，它表示速度的变化量Δv ，由于加速度为va t∆=∆，所以加速度的方向和速度变化量Δv 方向相同。
一、匀变速直线运动物体做直线运动时，如果加速度的大小和方向都不变，则这种运动叫做匀变速直线运动。
如果物体的速度随时间均匀增加，称为匀加速直线运动，a 与Δv 同向； 如果物体的速度随时间均匀减小，称为匀减速直线运动，a 与Δv 反向。
知识点二：匀变速直线运动【练一练】请填写下表：课堂练习考点一：加速度的概念【例1】关于质点做直线运动的加速度，下列说法中正确的是（）A．－10m/s2比＋2m/s2小B．加速度大的物体一定运动得快C．速度均匀增大时，加速度也均匀增大D．速度均匀增大时，加速度一定不变【变式训练】1、关于速度与加速度的关系，下列情况中不可能的是（）（多选）A．速度向东正在减小，加速度向西正在增大B．速度向东正在增大，加速度向西正在增大C．速度向东正在增大，加速度向西正在减小D．速度向东正在减小，加速度向东正在增大2、某质点做直线运动，若其速度v>0，加速度a<0，则当加速度a的大小逐渐增大的过程中，速度将（）A．增加得越来越快B．增加得越来越慢C．减小得越来越快D．减小得越来越慢3、下述运动中不可能出现的是（）A．物体的加速度增加，速度反而减小B．物体的速度为零时，加速度却不为零C．物体的加速度减小，速度增加D．物体加速度不为零且始终不变，速度也始终不变4、对加速度的理解，判断下列说法中正确的是（）A．物体的速度大，加速度也就大B．物体的速度为零，加速度也必为零C．物体单位时间内的速度变化大，加速度就大D．物体的速度变化大，加速度一定大5、下列关于电梯的运动，其中加速度方向向下的是（）A．电梯向上起动B．电梯向上匀速运动C．电梯向下起动D．电梯向下运动制动考点二：加速度的计算【例1】一只足球以10m/s的速度沿正东方向运动，运动员飞起一脚，足球以20m/s的速度向正西方向飞去。
纯电动汽车整车动力匹配
纯电动汽车整车动力匹配杜晓平;杨朝辉【摘要】To the requirement of the vehicle parameters and the design of a pure electric commercial vehicle as the foundation, through the vehicle power matching calculation, meet the design requirements of vehicle performance.%文章以某款纯电动商用车的整车参数和设计要求为基础，通过整车动力匹配计算，满足了车辆设计性能要求。
【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】2页(P7-8)【关键词】纯电动汽车;动力匹配【作者】杜晓平;杨朝辉【作者单位】西安兰德新能源汽车技术开发有限公司，陕西西安 710043;西安兰德新能源汽车技术开发有限公司，陕西西安 710043【正文语种】中文【中图分类】U469.710.16638/ki.1671-7988.2015.09.003CLC NO.: U469.7 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)09-07-02纯电动汽车（PEV）是由蓄电池或超级电容供电，用电机驱动车轮行驶的一类汽车，具有零排放、零污染、能耗低等优点。
在当前全球能源日趋紧张的环境下，各国都大力提倡发展电动汽车-特别是纯电动汽车，本文以某款纯电动商用车为例，分析了纯电动汽车的动力匹配计算方法，满足了整车设计要求。
1.1 性能指标评价电动汽车动力性能的主要指标有：（1）最高车速Vmax（km/h）；（2）加速时间t（s）；（3）最大爬坡度imax；（4）续驶里程S（km）。
1.2 行驶阻力电动汽车在行驶过程中行驶阻力由滚动阻力Ff，空气阻力 Fw，加速阻力 Fj和坡道阻力 Fi，在行驶过程中，驱动力Ft总是等于上述阻力之和，即：或:式中，变速器传动比ig，主减速器传动比i0，传动系统效率tη，汽车质量m，车轮滚动半径r，滚动阻力系数f，空气阻力系数CD，迎风面积A，道路坡度α，汽车旋转质量转换系数δ，车速v，汽车与空气相对速度va（风速为0时va=v）。
汽车的动力性能评价指标
确 必须与汽车的用途和使用条件相适应；
② 各种车型的载重量要合理分级，以利于产品的系列化、通用化和标准化。
◆ 原地起步加速时间——指汽车由头档起步，并以最大加速度，逐步换到高档后达到某一预定的距离或车速所需要的时间。
◆ 超车加速时间——指汽车用最高档或次高档，由某一中速全力加速到某一高速所需要的时间。
（3）汽车的最大爬坡度 指汽车满载，用最低档在良好路面上能爬上的最大坡度，以此来表示一辆汽车的爬坡能力。它是货车和越野汽车性能好坏的一个重要指标——控制这一指标，可以保证各种车辆的动力性相差不致太悬殊，以维持各种路面上各种车辆的畅通无阻。
指汽车制动时按给定轨迹（直线或预定弯道）行驶，不发生跑偏、侧滑及失去转向能力的性能。
汽车的操纵稳定性的评价指标：
（1）汽车的行驶平顺性
汽车的行驶平顺性是指保持汽车在行驶过程中成员所处的振动环境具有一定舒适度的性能，对于载货汽车而言，还包括保持货物完好的性能，又称为乘坐舒适性。
汽车的行驶条件：驱动力 ≥ 滚动阻力 + 空气阻力 + 坡道阻力 + 加速阻力
汽车的燃料经济性评价指标：
一是用行驶里程的燃油消耗量：我国和欧洲用每行驶百公里所消耗燃油的升数来表示，其单位为： l / 100km ，其值越小越经济。
二是用单位燃料消耗量的行驶里程：美国用每升燃油所能行驶的公里（或英里）数来表示，其单位为： km / l 或 mile / Gallon, 其值越大越经济。
对于货车，汽车总质量 = 整备质量 + 驾驶员及助手质量 + 行李质量
机动车加速性能和加速时间计算
汽车的加速性能如何评价汽车的加速性能，相信每一位车主、准车主都很关心。
实际上，汽车技术性能指标上的加速性能只是一个参考值。
很多人都知道力、质量与加速度加速之间的关系，但汽车的加速性能与很多因素有关，有些网友希望在汽车发动机的扭距、车量与加速度之间求得确定的关系，这实际上是很困难的，因为这三方并不能代表问题的全部，简单的计算是包含很多误差的。
一般来讲，在相同的车重情况下，发动机的最大扭矩越大，汽车的加速性能越好。
而在相同的发动机扭矩下，车重越小加速性能越好。
但是，这里忽略了很多可以比较的因素。
1、发动机的扭矩是随着转速的变化而变化的。
所以，汽车的最大扭矩往往与转速同时标记，例如甲车最大扭矩150牛顿米（4000转/分）、乙车最大扭矩150 牛顿米（4500转/ 分），同样是150牛顿米的最大扭矩，两车在发动机转速相同的情况下，加速性能将有所区别。
2、最大扭矩指标对应的是发动机的转速而不是汽车的速度。
发动机输出的动力要通过传动系统减速增扭，然后作用于驱动轮，才会产生汽车加速所需要的力。
不同车型的传动系统不同，因此在发动机最大扭距相同的情况下，加速特性也不一定相同。
3、发动机的动力不是全部用于汽车的加速。
F=ma这个公式中的力F是合力，包括路面阻力、风阻……可能还有为增加汽车势能而需要克服的引力。
由于有这么多因素在起作用，又要用网友能够理解的方式进行计算，我只能在假想的基础上回答这个问题：设想汽车在平直路面上由静止开始做匀加速运动，任何时候所有阻力的综合效应相当于车重的0.1 ，任何时刻阻力都与汽车的行驶方向成180 度，任何时候发动机的转速都相同。
如果要求在10秒内速度从0加速到100公里/小时，根据V =at，可以计算得到所需要的加速度为2.778 （米/秒/秒），如果汽车的质量为1吨，根据F=ma计算得到需要的平均驱动力为2778牛顿，考虑阻力（1000牛顿）的影响，实际驱动力应是3778牛顿。
考研汽车理论试题第6套解析
一、概念解释（选其中8题，计20分）1 （转向轮）回正力矩2 稳态响应的转向特性3 汽车制动跑偏与侧滑4 汽车平顺性及评价指标5 汽车附着条件6 汽车驱动力7 人体对振动反应的暴露极限8 迟滞损失9 列出汽车的主要使用性能10 汽车特征车速11 滚动阻力偶12 侧向力与侧偏力13 制动力系数14 最小燃油消耗特性二、写出表达式、画图、计算并简单说明（选择其中4道题，计20分）1 写出ｎ档变速器ｍ档传动比表达式（注意符号定义的说明）2 画图并说明地面制动力、制动器制动力、附着力三者关系3 用表格或流程图的形式列出计算等速燃料消耗量的过程4 用表格或流程图的形式列出计算汽车多工况燃料消耗量的过程5 画出全轮驱动汽车加速上坡时的整车受力分析图（注意符号说明）。
6 写出汽车的后备功率表达式，分析其对汽车的动力性和燃料经济性的影响。
7 列出绘制I曲线的各种方法以及对应的方程或方程组三、叙述题（选择其中4道题，计20分）1 平均燃料运行消耗特性的用途2 简述影响通过性因素3 用表格或流程图的形式给出计算汽车加速性能的步骤。
4 详细列举影响汽车燃料经济性的因素5 试用驱动力－行驶阻力平衡图分析汽车的最大爬坡度i max。
6 分析汽车重力G变化（例如改装汽车与标准型相比）对汽车动力性的影响7 选择（确定）汽车发动机功率的基本思路。
8 车轮滑动率对纵向及横向附着系数影响。
9 一般来说，汽车应该具有哪一种转向特性？为什么？10 描述轿车车轮(弹性轮胎)在侧向力作用下运动方向的变化特点。
四、分析题（选择其中5道题，计20分）1 分析汽车总质量对其固有振动频率和振幅的影响，并列出表达式。
2 已知某汽车φ0＝0.3，请利用Ｉ、β、ｆ、γ线，分析φ＝0.5,φ＝0.26以及φ＝0.65时汽车的制动过程。
3 试确定汽车在设计车速为30km/h 、弯道半径为5000m 的公路上不发生侧滑的横坡极限坡角（要求作图表示）？4 在划有中心线的双向双车道的本行车道上，汽车以65km/h 的初速度实施紧急制动，仅汽车左侧轮胎在路面上留下制动拖痕，但是汽车的行驶方向轻微地向右侧偏离，请分析出现该现象的原因。
时速计算公式
时速计算公式
时速（速度）是指单位时间内所走过的距离。
时速的计算公式可以通过以下方式获得：
假设已知：距离（D）以及所用时间（T）
时速（V）可以通过以下公式计算：
V=D/T
其中，V代表时速，D代表距离，T代表所用时间。
举例说明：
如果一辆汽车行驶了200公里，并在4个小时内完成了这段行程，我们可以使用上述公式计算其时速：
V=200公里/4小时=50公里/小时
因此，汽车的时速为50公里/小时。
这个公式可以适用于其他单位的距离和时间。
例如，如果将距离单位换算为英里，时间单位换算为分钟，得到的结果将是英里/分钟。
请注意，这个公式只适用于平均速度的计算。
如果在不同的时间段内速度有所变化，或者存在其他因素影响速度，那么实际的速度可能会有所不同。
同时，这个公式也假设了速度是恒定的，而实际情况中速度可能会有起伏和变化。
因此，在实际应用中，需要对具体情况进行综合考虑。
5_10汽车动力性计算
序号：5-10 汽车理论课程设计说明书题目：汽车动力性计算班级：车辆0805姓名：张海涛学号：0812103927序号：5-10指导教师：苗立东目录1.题目要求 (1)2.计算步骤 (2)3.结论 (6)4.心得体会 (7)5.参考资料 (8)1. 题目要求确定一轻型货车的动力性能（5挡）： 1） 根据所给发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制P e 和T tq -e n 曲线；2） 绘制驱动力-行驶阻力平衡图；3） 绘制汽车等速行驶时发动机的负荷率图，画在一张图上。
4） 绘制动力特性图； 5） 绘制加速度倒数曲线；6）绘制加速时间曲线，包括原地起步连续换挡加速时间和直接挡加速时间（计算速度区间按GB/T12543-1990规定选取）； 7） 列表表示最高档和次高档在20整数倍车速参数值; 8） 对动力性进行总体评价。
轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的T q -n 曲线的拟合公式为432q)1000n(8445.3)1000n (874.40)1000n 165.44(-)1000n 295.27(-19.313T -++=式中，T q 为发动机转矩（N.m ）；n 为发动机转速（r/min ）。
发动机的最低转速min n =600r/min ，最高转速max n =4000r/min 总质量 m =3880kg 车轮半径 r =0.367m 传动系机械效率 T η=0.85 滚动阻力系数 f =0.013 空气阻力系数⨯迎风面积 A C D =2.77 主减速器传动比 0i =5.66 飞轮的转动惯量 f I =0.2 两前轮转动惯量 1w I =1.7982.m kg 四后轮转动惯量 2w I =3.5982.m kg 轴距 L =3.2m 质心至前轴距离（满载） a =1.947m 质心高 g h =0.9m变速器传动比 g i （数据见下表1）表1 变速器传动比 g iⅠ挡 Ⅱ挡 Ⅲ挡 Ⅳ挡 Ⅴ挡 五挡变速器 5.56 2.769 1.644 1.00 0.7932. 计算步骤1）绘制P e 和T tq -e n 曲线：由所给发动机使用外特性曲线拟合公式432)1000n (8445.3)1000n (874.40)1000n 165.44(-)1000n 295.27(-19.313T -++=q9550n T P q e ⨯=两条曲线放在一个坐标系里，如图1所示：20004000100120140160180n/(r/min)T q /(N m )50010001500250030003500020406080P e /(k W )←Tq←Pe图1 发动机外特性中的功率和转矩曲线2）绘制驱动力-行驶阻力平衡图：根据公式0tq g Tt T i i F r=η 0377.0i i nr u g a ⨯⨯=15.212a D w f AuC mgf F F +=+=阻力在MATLAB 里获取驱动力-行驶阻力平衡图如图2所示。
汽车动力性实验
三个指标： • 最高车速——水平良好路面 • 加速时间——原地起步加速时间、超车加速时间 （1）原地起步时间t——由一档或二档起步，逐渐 换至最高档，行驶到预定距离或车速所需时间。 （2）超车加速时间t在最高或次高档由某一较低车 速30、40km/h全力加速至某一高速所需的时间。 （3）用车速—时间曲线全面反应加速能力。
三 实验目的
掌握汽车动力性能的道路实验方法，根据
实验记录处理和分析实验结果，评价实验 汽 车动力性能的优劣
四 实验仪器
五轮仪、发动机转速表、秒表、综合气象 观测仪、钢卷尺、标杆、实验车等。
五 实验标准和条件
（一）实验标准 • 实验技术标准及规范 汽车道路试验方法通 则 GB/T12534-1990 • 汽车最高车速试验方法 GB/T125441990 • 汽车加速性能试验方法 GB/T125431990 • 汽车爬陡坡试验方法 GB/T12539-1990
（二）实验条件 1）实验车各总成、部件及附属装置，必须装备 齐全，调整状况应符合该车技术条件。 • 2）实验车使用的燃料及润滑油应符合该车技术 条件，实验时应使用同一批燃料及润滑油。 • 3）轮胎气压应符合技术条件的规定，误差不超 过规定值±10kPa。 • 4）实验车载荷和乘员数应符合规定，载荷物应 在车厢内均匀分布。乘员质量按 65kg/人计算，也 可用相同质量的砂袋代替。 • 5）实验前，应按使用说明书要求对实验车进行 技术保养。新车在实验前应进行磨合行驶（一般 磨合里程不少于2500km）。
整车设计计算讲解
整车计算说明书格式第一部分：常用力学分析1.理论力学常用原理二力平衡必须共线三力平衡共点多力平衡各力首尾相接力矩平衡（杠杆）原理2.受力图、弯矩图根据受力作出受力图，根据受力图做出弯矩图，一般一个点的弯矩等于力乘上距离3.抗弯应力88=MAV在某点的弯矩W=该点横截而的抗弯截面系数第二部分：整车计算说明书1.整车动力匹配计算1.1整车性能参数1. 1. 1最高车速（Km，h ）1.1.2整车满载质量（Kg）1. 1.3机械系的传动效率1. 1.4最大爬坡度1. 1. 5汽车加速性能1.1.6标左功率及相应转速1. 1.7电机的额定扭距（N*m ）1. 1.8速比1. 1.9车轮半径：（mm）1. 1.10通过手册可以查得在沥青路面上的滚动摩擦因数1.2校核计算汽车动力性指标：1.汽车的最高车速度：2.汽车的加速度时间：3.汽车的最大爬颇度：电车要能够行驶，必须满足汽车的行驶方程式。
行驶方程式为：Ft=F y +Fw+Fi+FjFt：电动车的驱动力，由电机提供Fw：电动车的空气阻力，由于速度慢（G0m/s）,所以可以忽略不计Fi：电动车坡度阻力Fj：电动车加速度阻力1.汽车的行驶滚动阻力：F r =G*f*cosa其中G：汽车的自重；f:汽车在沥青路面上的滚动摩擦因数；a：汽车在行驶时的上坡的坡度，在平直路而上行驶时a=0°2.Fw：电动车的空气阻力，计算公式为：F W=C*A*U M2/21. 15其中：C：电车的空气阻力系数：A：电车的迎风面积；u：电车的速度：3.Fi：电动车坡度阻力，计算公式为：Fi=G*Sina4.Fj：电动车加速度阻力，计算公式为：Fj=m*aa：电车的加速度；5.Ft:电动车的驱动力，计算公式为：Ft二Tt/rTt：作用在驱动轮上面的转矩：r :车轮的半径Tt=T* i*i]T：电机的扭矩：i：汽车的速比：m系统的传动效率：1.2.1最高车速的计算因此在汽车的最高车速下，电机需要提供驱动扭矩：T= F ( *r/i *耳貝中：F『：行驶滚动阻力r：汽车车轮半径i：汽车的速比电机需提供的转速：n=V*i/2*n*r其中：V：汽车的速度电机需提供的功率：P二F / *s/i]其中S：汽车在Is里面行驶的距离n：汽车传动系的效率122最大爬坡度的计算忽略汽车的空气阻力，因此汽车上坡时，必须克服汽车的滚动阻力(Ff)和坡度阻力(Fi)。
基于Cruise的微卡发动机匹配分析
10.16638/ki.1671-7988.2019.13.024基于Cruise的微卡发动机匹配分析刘猛1，祖炳锋1*，徐玉梁1，王振1，秦宪涛2（1.天津内燃机研究所，天津300072；2.北汽黑豹（威海）汽车有限公司，山东威海264400）摘要：合适的动力总成对整车动力性、燃油经济性有非常重要的作用，文章利用Cruise仿真软件对匹配某款微卡的几款发动机在不同传动系速比下进行了整车性能分析，在满足整车动力性的前提下，选出了最佳的发动机匹配方案，使燃油经济性最低，并满足了最新的法规油耗限值要求。
关键词：Cruise；发动机；微卡；动力性；经济性中图分类号：U464 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)13-67-04Matching Analysis of Mini-Truck Engine Based on CruiseLiu Meng1, Zu Bingfeng1*, Xu Yuliang1, Wang Zhen1, Qin Xiantao2( 1.Tianjin internal combustion engine research institute, Tianjin 300072;2.Beiqi Panther (Weihai) Automobile Co., Ltd, Shandong Weihai 264400 )Abstract: Appropriate powertrain plays an important role in vehicle power performance and fuel economy. This paper uses Cruise simulation software to analyze the vehicle performance of several engines matching a mini-truck under different transmission speed ratios.On the premise of satisfying the power of the vehicle, the best engine matching scheme is selected to minimize fuel economy and meet the latest requirements of fuel consumption limits.Keywords: Cruise; Engine; Mini-truck; Power performance; Economy performanceCLC NO.: U464 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)13-67-04前言汽车的动力性、燃油经济性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能，也是在市场中是否具有竞争力的基本标志，其很大程度上取决于发动机与整车传动系统的匹配是够合理。
汽车理论重点
汽车理论第一章汽车的动力性汽车的动力性是指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度;汽车的动力性指标汽车动力性主要由汽车的最高车速、加速时间和最大的爬坡度三个指标来评定;一．最高车速汽车的最高车速是指汽车在无风的条件下,在水平、良好的路面混凝土或沥青上所能达到的最高行驶速度;以符号uamax表示,单位为km/h;二．汽车的加速时间汽车的加速时间t反映汽车的加速能力;常用汽车原地起步加速时间与超车加速时间来表明;原地起步加速时间：在无风的条件下,由停车状态起步后以最大加速强度连续换到最高档后,到某一预定的距离或车速所需的时间;预定距离常用400m 或1000m,预定车速常用100km/h或80km/h;超车加速时间：在无风的条件下,用最高档或次高档,由一预定车速全力加速到某一高速所需的时间;没有一致的规定,多用由30km/h或40km/h加速到某一高速;三．最大爬坡度汽车的最大爬坡度imax反映汽车的爬坡能力;是指汽车在满载或某一载质量无风的条件下,在良好的路面上以最低前进档所能爬的最大坡度;一般越野车imax可达60%即31°左右;一些国家还规定汽车在常遇的坡道上能以一定的速度行驶来表明汽车的爬坡能力;如要求单车在3%的坡度上能以60km/h的车速行驶;汽车的驱动力与行驶阻力确定汽车的动力性,首先要分析沿行驶方向作用于汽车的各种外力,即驱动力与行驶阻力;根据这些力的关系,建立汽车行使方程式,就可以估算汽车的最高车速,加速度和最大爬坡度.汽车的行驶方程式为:汽车的驱动力如图1－2;作用在驱动轮上的转矩Tt,对地面作用一圆周力F0,此时地面对驱动轮的反作用力Ft,即是驱动汽车行驶的外力,定义为汽车的驱动力;Ft = Tt / r驱动力公式若以Ttq表示发动机的输出扭矩,ig表示变速器的传动比,i0表示主减速器的传动比,ηT表示传动系的机械效率,则作用在驱动轮上的转矩Tt为Tt＝Ttqigi0ηT NmFt＝Ttqigi0ηT /r N由上式可知,汽车的驱动力Ft与发动机转矩、传动系机械效率和传动比及车轮半径有关;一.发动机的转矩在进行汽车动力估算时,发动机的转矩和功率一般利用在稳定工况下由发动机台架试验测定的使用外特性曲线求得;发动机特性曲线：发动机外特性曲线：如图1-3使用外特性曲线：在缺少试验数据时,可用近似公式来估算;3二.传动系的机械效率发动机所发出的功率Pe经传动系传至驱动轮的过程中,存在功率损失;如以PT表示传动系的功率损失,则传动系的机械效率为ηT＝Pe-PT/ Pe＝1- PT/ Pe传动系功率损失分为机械损失和液力损失;传动系效率是在专门的试验台上测得的;在进行动力性估算时,把ηT看作一个常数;采用有级变速器的轿车ηT 取～；货车、客车ηT取～；越野车ηT取～；也可按表1-1对ηT进行估算;三.车轮的半径车轮的工作半径和轮胎的结构、气压、承受的载荷及转速等因素有关;车轮充气后,未承受任何载荷时的半径称为自由半径;汽车静止时,轮胎因承受载荷产生径向变形,车轮中心至路面与轮胎接触面间的距离称为静力半径rs;若除径向载荷外,车轮上还作用有转矩,此时车轮中心至路面与轮胎接触面间的距离称为动力半径rd;车轮半径如以车轮转动圈数与实际车轮滚动距离之间的关系来换算,则可求得车轮的滚动半径rr;由于静力半径、动力半径和滚动半径三者差别很小,在一般工程计算时,常不计它们的差别,统称为车轮半径r,认为rs≈rd≈rr≈r四.汽车的驱动力特性图汽车的驱动力Ft与车速ua的函数关系曲线称为汽车的驱动力特性图;驱动力Ft的计算公式：Ft＝Ttqigi0ηt /r N车速ua 的计算公式：ua＝igi0 km/h该图能全面地表示出汽车各档驱动力与车速的关系;二、汽车的行驶阻力汽车行驶时需要不断地克服所遇到的各种阻力;当汽车在水平道路上等速行驶时,需克服来自地面的滚动阻力Ff和来自空气的空气阻力Fw；当汽车在坡道上行驶时,还需克服汽车的重力沿坡道的分力,称为坡度阻力或上坡阻力Fi；当汽车加速时,还需克服汽车的惯性阻力,称为加速阻力Fj;因此汽车行驶时所遇到的总阻力为∑F=Ff＋Fw＋Fi＋Fj一.滚动阻力车轮的轮胎接近绝对弹性体,图1-10为轮胎在硬路面上受径向载荷时的变形曲线;面积0CADE为加载与卸载过程的能量损失,称为弹性物质的迟滞损失;迟滞损失表现为阻碍车轮滚动的一种阻力偶;地面法向反作用力的分布,前后不对称;合力Fz相对于法线前移一个距离a;合力Fz与法向载荷W大小相等,方向相反;将法向反作用力Fz平移至与通过车轮中心的垂线重合,有滚动阻力偶矩Tf＝Fza ;对从动轮而言,为克服滚动阻力偶矩,使其等速滚动,必须在车轮中心加一推力Fp1,它与地面切向反作用力构成一力偶矩;由平衡条件得：Fp1r＝Tf Fp1＝Tf/r＝Fza/r＝Wa/r令f＝a/r,f 称为滚动阻力系数;即单位车重所需的推力;车轮滚动时的滚动阻力即等于滚动阻力系数与车轮负荷之乘积;Ff＝Wf＝Tf/r分析汽车滚动阻力时,只要知道f 值;F 值由试验方法确定;影响f值的因素：轮胎、道路、行驶速度等；进行动力性分析时,取良好硬路面的f值;滚动阻力驱动轮在硬路面上等速滚动的受力分析：如图1-12;Fx2r＝Tt－TfFx2＝Ft－Ff真正作用在驱动轮上驱动汽车行驶的力为Fx2;Ft和Ff在受力图上是画不处来的,只是一种定义;二.空气阻力汽车所受空气力分为空气阻力Fx、侧向力Fy、升力Fz三个方向的空气力,和由空气力引起的三个方向的空气力矩,即侧倾力矩Mx、纵倾力矩My和横摆力矩Mz;根据空气动力学的理论,在汽车行驶的速度范围内,空气力通常与气流相对速度的动压力成正比;公式：Fi＝ρur²i=x、y、z空气阻力Fw ：汽车直线行驶时受到的空气力在行驶方向的分力称为空气阻力;空气阻力的组成：形状阻力：是汽车表面压差阻力,占气动阻力的58%左右;摩擦阻力：是空气的粘滞性在车身表面产生的摩擦力,占气动阻力的9%左右;诱导阻力：是气动升力产生的纵向水平分力,占气动阻力的7%左右;干扰阻力：是汽车外部附件阻力,占气动阻力的14%左右;内部阻力：是汽车内循环阻力,占气动阻力的12%左右;空气阻力空气阻力Fw的公式：Fw＝ρua²＝CDAua² /根据公式,空气阻力与空气阻力系数CD及汽车迎风面积A成正比;空气阻力系数可通过风洞试验求得;迎风面积A可直接在投影面上测得,也可估算;三.坡度阻力如图1-19,汽车重力沿坡道的分力表现为汽车坡度阻力Fi,即Fi＝Gsinαα－道路的坡度道路坡度除了以角度表示外,道路工程通常用坡高与底长之比的百分率来表示,即i＝h/s＝tgα在坡度较小时：Fi＝G sinα≈G tgα=Gi在坡度较大时,近似公式误差较大,按等式计算;三坡度阻力滚动阻力和坡度阻力都与道路有关,而且与汽车重力成正比,故二者之和通常用道路阻力Fψ来表示,即Fψ＝Ff＋Fi＝fGcosα＋G sinαNα小于10°－15°时：Fψ＝Gf＋Gi＝Gf+i＝Gψψ—道路阻力系数;四.加速阻力汽车加速行驶时,需要克服其质量加速运动时的惯性力,就是加速阻力Fj;汽车质量分为平移质量和旋转质量;汽车加速时,平移质量加速运动产生惯性力,旋转质量产生惯性力矩;为了便于计算,通常把旋转质量的惯性力矩转化为当量的平移质量的惯性力;Fj公式：Fj＝δmdu/dt旋转质量换算系数δ为大于1的数,其值为：初步计算时,也可利用图1-21确定δ;汽车行驶方程式根据上面逐项分析的汽车行驶阻力和力的平衡条件,可以得到汽车的行驶方程式为Ft=Ff＋Fw＋Fi＋Fj将前述公式代入：Ttqigi0ηT/r ＝fGcosα+CDAua²/ +G sinα+δmdu/dt汽车列车的行驶阻力汽车列车的行驶阻力仍然可以用上述公式计算,但汽车的总重力应为汽车列车总重力;汽车列车的空气阻力较单车空气阻力大15%左右;换算系数δ应考虑汽车列车所有车轮的旋转质量;汽车列车的行驶方程式：Ttqigi0ηT/r ＝fG'cosα+²/+G'sinα+δG' du/gdtG' －汽车列车总重力;汽车驱动力平衡图与动力特性图利用汽车行驶方程进行汽车的动力性能分析的方法：图解法：利用汽车驱动力平衡图解析法：利用公式计算汽车驱动力平衡图：把汽车行驶时的滚动阻力和空气阻力与车速的关系叠加地画在汽车的驱动力特性图上;汽车驱动力平衡图如图1-23确定最高车速：Fi=Fj=0 即Ft=Ff＋Fw确定加速能力：Fi=0 由Ft－ua图画出a－ua图,如图1-24 ,再画出1/a－ua图,如图1-25,求出曲线下的面积即为加速过程的加速时间,如图1-26;最大的加速强度：如图1-24 ;在加速度曲线交点处换档;如果和Ⅱ档加速度曲线无交点,应在Ⅰ档加速到发动机最大值时换入Ⅱ档;确定爬坡能力：F j=0动力特性图为评定汽车的动力性应拟定与汽车重力和空气阻力无关的评价参数,通常采用汽车动力因数D来表征汽车动力性指标;D＝Ft－Fw/G汽车在各档下的动力因数与车速的关系曲线称为动力特性图;动力特性图只要D相等,便能克服同样的坡度和加速阻力;利用汽车动力特性图分析汽车的动力性,如图4-2-9：确定最高车速：D＝f 时临界车速：各档的最大动力因数对应的车速;车速大于临界车速,汽车行驶稳定,反之,不稳定;直接档的临界车速越低越好;确定加速能力确定爬坡能力汽车行驶条件与功率平衡图一、汽车行驶条件汽车行驶的第一个条件－驱动条件：Ft ≥Ff＋Fw＋Fi汽车行驶的第二个条件－附着条件：Fx2 ≤Fz2φ近似写成：Ft ≤Fz2φ汽车行驶的必要与充分条件,也称为汽车行驶的驱动－附着条件：Ff＋Fw＋Fi ≤Ft ≤Fz2φ附着率定义为：Cφ2= Fx2 / Fz2 Cφ2 ≤φ汽车行驶条件在一般动力性分析中只取附着系数的平均值;驱动轮地面法向反作用力主要决定于汽车的结构参数、行驶状态和道路条件等因素;受力图如图1-29;见公式1-13;汽车功率平衡图在汽车行驶时,发动机发出的功率始终等于机械传动损失与全部运动阻力所消耗的功率;利用汽车功率平衡方程式,通过图解法同样可以分析汽车的动力性能;汽车功率平衡图：汽车动力性能分析如图1. 确定最高车速2. 确定加速能力3. 确定爬坡能力汽车的后备功率：后备功率越大,汽车所加速能力越好,爬坡能力越大,汽车的动力性能越好;汽车功率平衡图不能直接评定不同汽车的动力性,需用比功率来评价;汽车的比功率：发动机发出的最大功率与汽车总重力的比值;影响汽车动力性的主要因数影响汽车动力性的主要因素有结构因素和使用因素;结构因素：发动机特性参数、传动系的设计、汽车的总质量等;使用因素：道路条件、气候和海拔高度等;一发动机特性参数对动力性的影响影响参数主要有：发动机最大功率、最大转矩以及发动机外特性曲线的形状;二主减速器传动比对动力性的影响图3-4-6为直接档行驶时的功率平衡图;适当的主减速器传动比可使汽车获得较大的最高车速,同时在低速有一定的后备功率,汽车有较好的动力性和燃料经济性;三变速器的档数和传动比对动力性的影响四汽车总质量对动力性的影响五使用因素对动力性的影响汽车的燃油经济性在保证动力性的条件下,汽车以尽量小的燃油消耗量经济行驶的能力,称为汽车的燃料经济性;汽车的燃油经济性主要讨论其评价指标、汽车的燃油经济性的计算方法、燃油经济性测定方法以及提高经济性的途径等;汽车燃油经济性的评价指标汽车燃油经济性的评价指标用行驶单位里程的燃油消耗量或用单位燃油消耗量的汽车行驶里程数来表示;一. 燃油经济性指标的表示法A. 升/公里;B. 升/百公里;C. 公里/升；D. 英里/加仑；E. 千克/公里；F. 升/百吨公里or 千克/百吨公里；二.汽车耗油量的测定测定汽车的耗油量必须确定是在什么工况下进行的;1. 等速行驶工况油耗测定等速行驶百公里燃油消耗量是常用的一种评价指标;汽车在一定载荷我国标准规定轿车为半载、货车为满载下,以最高档在良好的水平道路上以某一车速匀速行驶,通过1km路段的耗油量叫做该车速下的等速耗油量;车速从10km/h开始,每隔10km/h做一次,直到该档最高车速的80%,每种车速试验往返各一次,利用燃油流量计测量耗油量;绘制等速百公里燃油消耗量曲线,如图3-5-12.循环行驶试验工况油耗测定各国都制定一些典型的循环行驶试验工况来模拟实际汽车运行状况;货车六工况：考虑汽车实际行驶的变速工况,在1075m的行驶过程中有加速、减速和不同车速的匀速行驶,六个行驶工况的具体安排如图3-5-2;汽车满载,用最高档,测量全程的耗油量,往返共进行四次,取平均值,并折算成百公里燃油消耗量;汽车燃油经济性的计算在汽车设计与开发工作中,常常利用发动机的万有特性图与汽车功率平衡图,对汽车燃油经济性进行估算;计算时假设汽车在水平路面上行驶;1. 等速行驶工况燃油消耗量的计算根据车速和阻力功率,求出发动机的功率；Pe=Pf＋PW/ηT根据Pe 和ua 在万有特性图上,利用插值法,确定燃油消耗率b, 如图2-3 ；等速行驶工况燃油消耗量的计算求出车速ua下单位时间内的燃油消耗量Qt；Qt＝Pb/ρg求出等速过程的燃油消耗量；Q＝Pbs/102uaρg利用公式求出等速百公里燃油消耗量QsQs＝Pb/ρg2.加速行驶工况燃油消耗量的计算根据行驶阻力求出发动机提供的功率；如图2-4,将加速过程按速度增加1km/h等分为若干区间；求出各点车速对应的单位时间内的燃油消耗量Qt；求出汽车行驶速度每增加1km/h所需时间△t；求出各区间的燃油消耗量Qn;求出整个加速过程的燃油消耗量Qa;求出整个加速过程的行驶距离;等减速行驶工况燃油消耗量的计算汽车减速行驶时,发动机处于强制怠速状态；求出减速时间t；发动机的怠速燃油消耗率Qi；减速过程燃油消耗量为：Qd＝Qi×t求出整个减速过程的行驶距离;怠速停车时的燃油消耗量若怠速时间为tss,则燃油消耗量QidmL为:Qid＝Qi ts5. 整个试验循环工况的百公里燃油消耗量Qs为：Qs ＝100ΣQ/s提高汽车燃油经济性的因素使用方面的措施1. 管理措施：优先选用柴油车；专业运输公司应倾向于重型车辆和列车运输；加强对油料的管理;2. 行驶车速：经济车速：在等速百公里油耗曲线上,耗油量最低点对应的车速; 经济车速随道路情况和汽车载质量而变化;3.档位的使用在换档过程中,相邻两档之间有车速的重叠区,尽量使用高档行驶;发动机的负荷率在70%-80%时油耗率最低;4. 正确的维修：保证汽车的滑行性能；保持发动机的技术状况；保证轮胎的气压等;5. 提高驾驶技术：加速－滑行技术；缓慢加速；预热保温；保持正常的冷却水温度等; 结构方面的措施1. 减轻车辆的重量；2. 缩减汽车的总体尺寸,改善其外形；3. 发动机的结构具有较高的压缩比等；4. 传动比的选择应保证汽车在常用工况油耗低；5. 尽量采用子午线轮胎；6. 采用节油装置等;汽车动力装置参数的选定汽车动力装置参数是指发动机功率、传动系的传动比;选择原则：根据汽车行驶时需要的功率来选择发动机的功率；按照尽量发挥发动机功率的原则确定传动系的参数；在确定参数时,要考虑参数对燃油经济性的影响；满足驾驶性的要求;发动机功率的选择设计中常从保证汽车预期的最高车速来选择发动机应有的功率;虽然最高车速仅仅是动力性中的一个指标,但现有轿车的统计数据证实了最高车速与爬坡能力、加速能力的一致性;如图3-1和图3-2;发动机功率的估算1、给出期望的最高车速,选择的发动机功率应大体等于,但不小于以最高车速行驶时行驶阻力功率之和;公式为3-1)761403600(13max max a D a T e u A C u Gf P +=η2 、实际工作中还利用汽车统计数据估计汽车比功率 来确定发动 机应有功率; 根据书中图3-1 ,利用车重求出功率;根据图3-2 ,利用预定的最高车速和车重求出功率;传动比的选择汽车的最小传动比当汽车最小传动比为主减速器传动比i0 的选择;主减速器传动比i0 选择到汽车的最高车速相当于发动机最大功率时的车速时,最高车速是最大的;如图;适当减小最小传动比,可以得到较高的燃油经济性;考虑驾驶性能：最小传动比过小,发动机在重负荷下工作,加速性不好,出现噪声与振动；反之,燃油经济性差,发动机高速运转噪声大;二、最大传动比的选择确定最大传动比应考虑汽车的最大爬坡度、汽车的附着力和汽车的最低稳定车速三个因素;根据汽车的最大爬坡度,由行驶方程式确定最大传动比；验算附着条件,若不满足条件时,调整汽车总布置增强附着力;越野汽车的最大传动比应保证汽车能在最低稳定车速下行驶；轿车的最大传动比常常根据加速能力确定;传动系档数与各档传动比的选择一传动系档数增加档位数会改善汽车的动力性和燃油经济性;档位数的多少会影响相邻传动比比值;比值过大会造成换档困难;在变速器中,档位数过多,会使结构复杂;二各档传动比的选择一般汽车各档传动比大致符合相邻传动比比值相同;公式为：公比q一般小于～;相邻档传动比采用等比级数的优点：1. 驾驶员换档时,容易做到使离合器无冲击地接合;如图3-5;2. 充分利用发动机的功率,提高汽车的动力性;如图3-6;3. 便于和副变速器结合构成更多档位的变速器;实际上,各档传动比之间的比值并不是按等比级数来分配的;原因有：各档利用率差别很大; 传动系中齿轮的齿数必须是整数；换档过程中,速度有下降；利用燃油经济性－加速时间曲线确定动力装置参数初步选定参数后,通常利用燃油经济性－加速时间曲线,综合考虑各方面因素,最终确定动力装置的参数;燃油经济性－加速时间曲线：曲线大体呈C形,有称之为C曲线的;主减速器传动比的确定在动力装置的其它参数不变的条件下,i0变化的C 曲线如图3-8;变速器传动比的确定装用不同变速器的C 曲线如图3-10;发动机、传动比与主减速器传动比的确定汽车的制动性汽车的制动性：汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力;制动性的评价指标主要由制动效能、制动效能的恒定性和制动时汽车的方向稳定性三个方面来评价;制动性的评价指标一、制动效能:是指汽车迅速降低行驶速度直至停车的能力;它是制动性能最基本的评价指标,它是由一定初速度下的制动距离,制动减速度和来评定,也常用来评价;二、制动效能的恒定性主要是指制动抗热衰退性能;它是指汽车高速制动、短时间多次重复制动或下长坡连续制动时制动效能的热稳定性;三指制动时汽车的方向稳定性;通常用汽车制动时,维持直线行驶或按预定弯道行驶的能力来评价;制动车轮的制动力一. 地面制动力：汽车在制动过程中是人为地使汽车受到一个与汽车行驶方向相反的外力,汽车在这一外力的作用下迅速地降低车速以至停车,这个外力称为汽车的制动力;一般为地面制动力;制动车轮受力如图4-4-1,公式为：Tμ+Tf－Tj－Fxbr＝0 近似为Fxb＝Tμ/ r地面制动力决定于制动器摩擦力矩,其极限值受轮胎与路面间附着力的限制;在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的力称为制动器制动力;公式为：Fμ＝Tμ/ r制动器的制动力决定于制动器的结构参数;如制动器的结构型式、结构尺寸、摩擦副的摩擦系数和车轮半径等参数;一般情况其数值大小与制动踏板力成正比;制动器制动力曲线如图4-4-2;制动力的极限值由计算公式知：地面制动力和制动器制动力有相同的数值,随着踏板力的增长而增长;但是,地面制动力受到制动车轮和路面的附着条件的限制;其极限值不能超过附着力,公式为：Fxb ≤Fφ=FzφFxbmax =Fzφ地面制动力、制动器制动力及附着力的关系如图4-4-3;汽车制动时,只要当制动器制动力足够大,同时提高附着力数值,才能获得足够的地面制动力;硬路面上的附着系数汽车制动过程时,从车轮滚动到抱死拖滑是一个渐变的过程;如图4-4;经过大量试验,发现在这个过程中附着系数实际上是有很大变化的;随着制动强度的增加,车轮滚动成分越来越小,而滑动成分越来越大,一般用滑动率s来说明滑动成分的多少;滑动率的定义如公式4-5：不同滑动率时,制动力系数是不同的;如图4-5;峰值附着系数、滑动附着系数;影响附着系数的因素附着系数的数值主要决定于道路的材料、路面的状况与轮胎结构、胎面花纹、材料以及汽车运动的速度等因素;如表4-2表示各种路面上的平均附着系数;速度越高,附着系数越低;在潮湿路面上,水起润滑作用,附着系数显著降低;增大轮胎与路面的接触面积会提高附着性能,等等;汽车的制动效能及其恒定性制动效能是指汽车迅速降低行驶速度直至停车的能力;评价制动效能的指标有制动距离,制动减速度、制动时间和制动力;汽车的制动过程如图3-6-3;驾驶员反应时间制动系反应时间制动减速度的增长时间持续制动时间制动释放时间制动减速度用减速度仪测出并画出整个制动过程的减速度曲线;最大减速度公式：jmax＝Φbg 特点：最大制动减速度由路面的附着系决定;制动初速度的偏差对测试影响不大；不能反映各车轮的制动性能,而是整车性能指标；测试精度较低;制动力一般在制动试验台上测试制动力;特点：可以测出各车轮的制动力；附着系数稳定；测试精度可以提高;制动距离制动距离是指汽车以一定的初速度紧急制动,从驾驶员踩下制动踏板开始到汽车停住为止所驶过的距离;它是评价汽车制动性能最直观的参数;制动距离公式如4-6 ：特点：不能单独反映各车轮的制动状况,它是一个整车制动性能参数；要严格控制初速度；采用五轮仪测试,有较高的准确度;制动效能的恒定性制动效能的恒定性是指制动器抗热衰退能力;制动效能指标是指制动器工作温度在100°c以下的冷制动状态下的指标;当制动器温度常在300°c以上时,制动器的摩擦力矩显著降低,制动效能指标明显下降,这种现象称为制动器的热衰退现象;标准要求：以一定的车速连续制动15次、每次j=3m/s²、最后的制动效能不低于冷制动。
汽车加速性能和加速时间计算
汽车的加速性能如何评价汽车的加速性能，相信每一位车主、准车主都很关心。
实际上，汽车技术性能指标上的加速性能只是一个参考值。
很多人都知道力、质量与加速度加速之间的关系，但汽车的加速性能与很多因素有关，有些网友希望在汽车发动机的扭距、车量与加速度之间求得确定的关系，这实际上是很困难的，因为这三方并不能代表问题的全部，简单的计算是包含很多误差的。
一般来讲，在相同的车重情况下，发动机的最大扭矩越大，汽车的加速性能越好。
而在相同的发动机扭矩下，车重越小加速性能越好。
但是，这里忽略了很多可以比较的因素。
1、发动机的扭矩是随着转速的变化而变化的。
所以，汽车的最大扭矩往往与转速同时标记，例如甲车最大扭矩150牛顿米（4000转/分）、乙车最大扭矩150 牛顿米（4500转/分），同样是150牛顿米的最大扭矩，两车在发动机转速相同的情况下，加速性能将有所区别。
2、最大扭矩指标对应的是发动机的转速而不是汽车的速度。
发动机输出的动力要通过传动系统减速增扭，然后作用于驱动轮，才会产生汽车加速所需要的力。
不同车型的传动系统不同，因此在发动机最大扭距相同的情况下，加速特性也不一定相同。
3、发动机的动力不是全部用于汽车的加速。
F=ma这个公式中的力F是合力，包括路面阻力、风阻……可能还有为增加汽车势能而需要克服的引力。
由于有这么多因素在起作用，又要用网友能够理解的方式进行计算，我只能在假想的基础上回答这个问题：设想汽车在平直路面上由静止开始做匀加速运动，任何时候所有阻力的综合效应相当于车重的0.1，任何时刻阻力都与汽车的行驶方向成180度，任何时候发动机的转速都相同。
如果要求在10秒内速度从0加速到100公里/小时，根据V =at，可以计算得到所需要的加速度为2.778 （米/秒/秒），如果汽车的质量为1吨，根据F=ma，计算得到需要的平均驱动力为2778牛顿，考虑阻力（1000牛顿）的影响，实际驱动力应是3778牛顿。
由于加速路段的长度S=at2/2=138.9米，加速全程耗费的功FS=524764.2焦耳, 功率为52476.4瓦。
汽车动静态评价指标
汽车动静态评价指标
汽车的动静态评价指标是评价汽车性能和驾驶体验的重要标准。
动态评价指标通常包括加速性能、制动性能、悬挂系统表现、转向
稳定性等；而静态评价指标则包括车辆外观设计、内饰质感、座椅
舒适度、噪音隔绝等方面。
下面我将从动态和静态两个方面详细介
绍汽车评价指标。
动态评价指标包括加速性能、制动性能、悬挂系统表现和转向
稳定性。
加速性能是指汽车在不同速度下的加速表现，通常以0-
100公里/小时的加速时间来衡量。
制动性能则是指汽车在紧急制动
时的表现，包括刹车距离和制动稳定性。
悬挂系统表现评价汽车在
行驶过程中的舒适性和稳定性，包括通过颠簸路面时的表现和高速
行驶时的稳定性。
转向稳定性则评价汽车在转向时的反应灵敏度和
稳定性。
静态评价指标包括车辆外观设计、内饰质感、座椅舒适度和噪
音隔绝。
外观设计是指车身线条、前脸设计等方面，一个好的外观
设计可以提升汽车的吸引力和辨识度。
内饰质感评价车内用料和做
工的品质，高质量的内饰可以提升驾驶舒适度和乘坐体验。
座椅舒
适度是评价座椅的支撑性和舒适性，对于长时间驾驶来说尤为重要。
噪音隔绝评价汽车在行驶过程中的隔音效果，好的噪音隔绝可以提升驾驶舒适度。
总的来说，汽车的动静态评价指标涵盖了车辆性能、舒适性和驾驶体验等多个方面，消费者在购车时可以根据这些指标来选择适合自己需求的汽车。
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汽车的加速性能如何评价汽车的加速性能，相信每一位车主、准车主都很关心。
实际上，汽车技术性能指标上的加速性能只是一个参考值。
很多人都知道力、质量与加速度加速之间的关系，但汽车的加速性能与很多因素有关，有些网友希望在汽车发动机的扭距、车量与加速度之间求得确定的关系，这实际上是很困难的，因为这三方并不能代表问题的全部，简单的计算是包含很多误差的。
一般来讲，在相同的车重情况下，发动机的最大扭矩越大，汽车的加速性能越好。
而在相同的发动机扭矩下，车重越小加速性能越好。
但是，这里忽略了很多可以比较的因素。
1、发动机的扭矩是随着转速的变化而变化的。
所以，汽车的最大扭矩往往与转速同时标记，例如甲车最大扭矩 150牛顿米（4000转/分）、乙车最大扭矩150 牛顿米（4500转/分），同样是150牛顿米的最大扭矩，两车在发动机转速相同的情况下，加速性能将有所区别。
2、最大扭矩指标对应的是发动机的转速而不是汽车的速度。
发动机输出的动力要通过传动系统减速增扭，然后作用于驱动轮，才会产生汽车加速所需要的力。
不同车型的传动系统不同，因此在发动机最大扭距相同的情况下，加速特性也不一定相同。
3、发动机的动力不是全部用于汽车的加速。
F=ma这个公式中的力F是合力，包括路面阻力、风阻……可能还有为增加汽车势能而需要克服的引力。
由于有这么多因素在起作用，又要用网友能够理解的方式进行计算，我只能在假想的基础上回答这个问题：设想汽车在平直路面上由静止开始做匀加速运动，任何时候所有阻力的综合效应相当于车重的0.1，任何时刻阻力都与汽车的行驶方向成180度，任何时候发动机的转速都相同。
如果要求在10秒内速度从0加速到100公里/小时，根据V =at，可以计算得到所需要的加速度为2.778 （米/秒/秒），如果汽车的质量为1吨，根据F=ma计算得到需要的平均驱动力为2778牛顿，考虑阻力（1000牛顿）的影响，实际驱动力应是3778牛顿。
由于加速路段的长度S=at72=138.9米，加速全程耗费的功FS=524764.2焦耳，功率为52476.4瓦。
如果在全过程中发动机的转速始终是 4000转/分（实际上不可能），可以算得所需的扭矩为 52476.4/（4000*2*3.14159/60）=125.3（牛顿米）。
如果前面的假设不变，由上述计算过程可知，所需的扭矩与车重成正比增加即车重或减少，所需扭距成正比增减。
对于其他车重，网友可以自行计算。
一种计算汽车加速时间的新方法A New Method for Calculating Vehicle Accelerating TimeMAO Wu-bcn, LANG De-hu(Schoo) of Automobile and Tniflfic Engineering , Jiangsu University ofScience and Technology^Zhcnjiang,Jiangsu 212013. China)QIAN Jie-dong(Shanghai Automobile General Corporation t Shanghai,20(K)25+China)Abstract；Accelerating time is one of the most important dynamic properties of vehicles.In the paper , a new method fbr calculating vehicle accelerating time is introduced ,which is in fact a mathematic analytic one . As compared with thetraditional numeric integration methodJt is more convenient and accuraten The living example shown in the paper verifies that this method is satisfactory for normal vehicle design ・Key words：autonnobi]es;acceleration;tinie;calculating method汽车加速性能是衛量汽车动力性好坏的重要指标之一•在车辆技术设计阶段，通常需要进行加速性能的估算，以检查其设计产品的加速性能是否符合设计任务书之要求-汽车加速性能的评价指标常采用原地起步加速时间和超车加速时间来表示.目前，这两个指标的计算方法大多采用文猷［叮所推荐的方法•该方法需要采用计算机数值积分法才能获得上述评价指标的近似解,计算较麻烦且计算精度较差.文中介绍的方法可以避免原方法的缺点，计算精度也可以大大提高.1超车加速时间的计算由文献［1］知，超车加速时间是指汽车在罠好的平直路面上「风遠小于3 m/s,以直接档或最高档行驶，车速从口加速到也所需要的时间. 此时，汽车的行驶平衡方程式为F产Ff+MFj ⑴式中F*——汽车行驶时驱动轮上的驱动力，N——汽车行驶时的滚动阻力，N凡一汽车行驶时的空气阻力，NFj——汽车加速行驶时的加速阻力，N由文献［2］知式中几一发动机输出转矩，Nm%—发动机外特性修正系数仏——发动机加速运转时输出功率修正系数氐——海拔高度修正系数&——发动机新IH 修止系数n ——汽车传动系机械效率II —海拔高度，kmi fi ——变速器对应档速比i 0-—主减速器速比R ——车轮动力半從，m当发动机外特性彩线未知时，可以采用烈杰尔曼经验公戒估算发动 机输出转矩入与其转速％之间的关系.其公式为式中Tz —发动机垠大输出转矩，Nmm —发动机最大输出转矩时的转速* r/minT p —发动机最人输出功率时对应的输出转矩.Nm n P 发动机输出最大功率时的转速1 r/min发动机转速和汽车牟速的对应关系为入今.55i 0i (v/R(4)式中 v ---- 车速，m/s现设Q 产 KK (1- HK 3)阿 i o i (/RQ 尸 dU / (n-n B ) 3Q 尸£ 55i o i/R分别将上式代入式(2)、⑶、(4)可得FTQ ⑸Te 二T 沖-©(甘九)'⑹ ^=01 v ⑺由式⑸*⑹、⑺可得F F［TgrQ(ri・-QQU Q L⑻Fj=6 mdv/dt=FrF f-F. (9)式屮6——汽车旋转质虽转换系数m——汽车整车总质童* kg dv/dV—汽车加速度* m/s2而又由文献［1］知Ff=Wf=mgf (10)w _274.1 (11)由式 <8) . (9)、(10), (11)可得dv/dt=Q L [Tg-Qz (n a-Qjv) a-nifif/Qr&Av2/ (274. 1QJ ] / (6 m) (12)式中f—汽车滾动阻力系数.对于货车或旅行不可取f=0. 007 6+0.000 056vC.—汽车的空气阻力系数A—整车迎凤而积』*g --- 車力加速度再设a=T CBai-Q2n ri2-0- 007 6mg/Qib=2QQ!ArO. 000 015 6mg/Qic=QA-GA/ (274.1Q L)则式(12〉可写为dv/dt=Qi(a+bv-cv2) / (5 m)(13)査积分表可得上述积分结果，即汽车从X加速到幻所需时间的计算式为血7…•——Jh * 4<n 2c v i + (14)2原地起步加速时间的计算由文献［1 ］知，原地起步加速时间是指汽车以第一档或第二档起步, 并以最大加速度逐步换至最高档或次高档，且达到某一预定车速所需的时间•根据上述定义，原地起步加速时间的计算式，原则上仍可采用式(13) ‘只是在积分过程中应考虏到3.0、a. b、c等参量均与变速器所用档位有关.所以式〔13)应采用分段积分，变为(15)式中V H＞也——第i档的起始车速和终止车速*使用式(15)时「应先确定各档换档时的对应车速*由文献［叮可知，体现最佳换档规律的换档车速可按下述方法确定，(1)若相邻两档l/a r v曲线有交点•则交点的对应车速为换档车速.(2)若相邻网档l/a r v HH线无交点，则在低档运转到发动机最商转速6喰吋所对应的车速应为换入高档的换档车速.通常第档和第二档的l/a r v曲线存在交点，其交点的对应车速卩可以通过解下列一元二次方程求得U.007 筒(16)(16)式中Q L KK (卜【％饥口ia/RQ尸9. 55 MRv--- 车速，m/s3冇关参数的选定 3. 1发动机外特性修正系数凡考虑到发动机厂提供的发动机特性参数或外特性曲线通常是在发动机试验台上，未带空气滤清器s水泵、风扇、消声器、发电机等条件下测得的”而在实际装牢运行时，发动机必须帯上全部附件.所以需要引入K L來修正* •般K】是随发动机转逆上升而增加的，但是为积分方便，氐可取为常数■，一般可取：汽油机K L=0. 85柴油机，货车K L0・95轻型车或轿车K L=0. 903.2加速时输出功率修IE系数血由于在计算中采用的发动机特性参数或外特性曲线是根据发动机在台架试验中，相对稳定的工况，即保持水.机油温度于规定的数值，且在各个转述不变时测得的■而在实际便用时，发动机的匚况常是不稳定的•尤英是在加速时*发动机是在节流阀开度迅速加大，曲轴转速连续由低升冉的过程中工作的，发动机的热状况、可燃混和气的浓度与台架试验时的稳定工况有显著差异•此时，发动机所能捉供的功率一般要比稳定工况时下降5%-8% .因此，取92-0. 95.3.3海拔面度修正系数肛根据育关部门测定，海拔丽度每增加1 km,发动机功率会降低11%—13% .因此，取瓦=0・11〜山13.3.4发动机新I日修正系数验氐应根据车辆技术状况的不同而取不同值••般新车取K产].0；大修出厂车取仏=0.9；在用车取V0, 8-0. 75,3-5传动系的机械效率f|发动机所发出的功率几经传动系传至驱动轮的过程中*为了克服传动系各部件屮的摩擦，消耗了一部分功率，如以R表示传动系损失的功率，则传系的机械效率为q =(p-p T) /p=]-p T/K,传动系的效率可在专门试验台上测得，它受到多种因素的影响而有所变化*但为了积分方便，可把它看作一个常数，一般可取：轿车n =0- 9—0. 92货车、客车q =0.82-0.854计算实例己知某一国产大客车的有关技术参数为：发动机额定输出功率是 99.3 kW/(3000 r/min) T发动机额宦输出转矩是353 Nm/(1 300r/min):整车最大总质量为11 680 kg T变速器速比为igi=7.312, ig2=4.31, 1^=2,45i&=L54, ig5=l+0主减速器速比为i0=7. 248车辆辿风而积为A=5. 757m2车轮滚动半径为R二0. 48a)下辆空气阻力系数为CR 6整车传动系传动总效率取q二①9旋转质量转换系数6可表示为S =L03+0. 041；另外，在此计算中取K!=O. 9, K a=0, 931 H2, K<=LO海拔高度H=50HL已知该发动机的域低稳定转速为SOOr/min,故高转速为3750r/min, 求该车从原地起步加速到60km/h所霜的时间，以及该车以最高档行驶从 I5km/h加速到60km/h所需的时间.先求该车从原地起步加速到60km/h所需的时间讣应注意三个问题*(1)起步年速的确定*起步咋逆不是零.而应是头档对应发动机最低稳定转速的乍速•本题中，由公式(4)算得：v=L7kn>/h.至于从零加速到最低稳定车速的时间，…般可按1〜3 s估算，本题収L5s.(2)确定各档的L/aj-v曲线冇无交点.此问题可以利用公式(16) 确定•将本题有关参数代入式〔16),可得本题各档的1/%-v曲线在500〜3750r/min转速范围内均无交点.(3)确定各档的换档车速.上文已述，各档的换档车速应按下述方法确定；如相邻档的1/囱“曲线冇交点，则交点的对应车速为换档车如相邻档的1/arv曲线无交点，则在低档加速到发动机最高转速时的对应车速应为换入高档的换档车速•本题凶为各档的l/a,-v曲线在500〜3750 r/min转速范围内均无交点，所以各档都应是低档加速到发动机最髙转速时换入高档.由公式(4)可求得对应各档的换档车速，见表1・解决上述问题后，即可根据式(15)和(14)求得见表匚表1同时给出了按传统数值积分方法计算得到的加速时间，以供比较+表I加速时间的计算结果Tab. I Calculating result of accelerating time再求该车以诫高档(i gi=1.0)行驶时，从苗km/h加速到60km/h所需的时间切将有关数据代入式(14).即可求得t2=5L4s.而按传统数值积分方法计算得到的加速时间为61, 4s.相应的试验值为t/ =4& 6s. 显然，新方法的计算结果更接近于试驸值.5结束语车辆加速时间的计算方法，实质超•种数学解析法”和以往采用计馀机数俏积分的传统方法相比，计算更简便，精度也有所提髙•通过实例计算结果表明，该方法的计算精度可以満足一般工程计算的藝求.。