汽车传动系统主要参数计算

城市微型轿车主要参数

表1 城市微型轿车整车参数

1 发动机的选择

1.1 发动机形式选择

1.2 发动机主要性能指标的选择

1.2.1 发动机的最大功率max e p 与相应的转速

主要根据发动机最大功率和最大转矩来选择。一般发动机的功率越大则汽车的动力性越好，但是功率过大会使发动机的功率利用率降低，燃油经济性下降，动力传动系的质量也要加大，因此要合理选择发动机的功率。设计中常先从保证汽车预期的最高车速来初步选择发动机的应有功率。根据设计汽车要到达的最高车速max a v (km/h),用下式估算发动机最大功率：

⎪⎪⎭

⎫

⎝

⎛+=76140360013max

max max

a a a r a e AV C V gf m P η 式中：ηt ——为传动效率，对驱动桥用单级主减速器的4×2汽车可取90%

F r ——为滚动阻力系数，对乘用车f r =0.0165×〔1+0.01（Va-50）〕，V a 用最高车速代入

C D ——为空气阻力系数乘用车取0.30～0.35，货车取0.80～1.00，客车取0.60～0.70，根据设计要求 取C D =0.32

A ——为汽车正面投影面积（㎡） M a ——汽车总质量（Kg ）

整车型号 城市微型轿车（A0） 驱动形式

前轮驱动（ 4 ╳2） 外形尺寸：长 ╳宽 ╳高（ mm ）

3200╳1600╳1480 最小转弯半径（ m ） ≤16 最小离地间隙（ mm ） 160 接近角（ °） 25° 离去角（ °） 21° 乘座人数

5

装载质量（ Kg ）

500

整车整备质量（ Kg ） 1050 最大总质量（ Kg ） 1550 最高车速（ Km/h ） ≥120 最大爬坡度（ %）

≥30%

max a v ——汽车的最高车速，Km/h

按上述公式估算的max e p 为发动机装有全部附件时测定得到的最大有效功率，约比发动机的外特性的最大功率值低12%～20%。

即：⎪⎭

⎫⨯⨯+ ⎝⎛⨯⨯⨯=76140

120

1.8470.323600

120

0.028059.815500.91P 3

emax

=30.684KW

考虑到各种机械损失及后备功率等因素的影响，发动机的最大功率取35KW 。 其中：ηt =0.9

V a =120Km/h

f=0.0165×[1+0.01×(Va-50)]=0.02805 C D =0.32

A=0.78BH=0.78×1600×1480×10-6 =1.847㎡

在选型阶段应对发动机最大功率时的转速p p n n ∆+提出要求，因为它不仅影响发动机本身的技术指标和使用寿命，而且影响整车的性能、传动系的寿命以及主减速比的选择。

近几年，随着车速提高，发动机的转速也在不断的提高，同时，提高发动机的转速也是提高其功率、减少其质量的有效措施。但是会使活塞运动的平均速度增快、热负荷增加、曲柄连杆机构的惯性力增大并导致磨损加剧、寿命降低和振动及噪声均增加。故要恰当选择转速。最大功率max e p 对应的转速p n 的范围如下：汽油机的p n 在3000～7000r/min,应乘用车最高车速高，p n 值多在4000r/min 以上。当前，微型轿车的转速多在4500 r/min 上，根据同类型的车比较，选择发动机最大功率时转速p n 为5000r/min 。

1.2.2 发动机的最大转矩及其相应的转速

那么发动机的最大转矩max Te 及相应的转速t n ,根据下列公式可以计算得：

p

e e n aP T max

max 9549⨯=

=

5000

35

1.29549⨯⨯

=80.21 Nm

式中：max e T 为最大转矩（Nm ）；

α为转矩适应系数，一般在1.1～1.3之间选取; 这里选取α=1.2； 根据

t p

n n 在1.4～2.0之间选取，取

t p

n n =1.60，那么

t n =p n /1.60=5000/1.60=3125r/min

1.2.3 发动机适应性系数Φ

上述的转矩适应系数α与转速适应系数

t p

n n 之乘积，能够表明发动机适应汽车行

驶工况的程度，称为发动机适应性系数，并表达为t

p p e n T n T max =

Φ=t

p n n ∙

α[5]

，即计算得：

p t

n n αΦ=∙

=1.2×1.60

=1.92

一般发动机的适应性系数越大发动机的性能就越好，现代发动机的适应性系数值对汽油机Φ=1.4～2.4间，在所给的范围内。随着环保意识的不断增强，对车用发动机的排放法规要求越来越严格为了满足动力性和排放法规的要求，以及传动系所能匹配的最小传动比和最高车速的要求，拟选择发动机为东安DA465QAF1，直列四缸发动机。

发动机：

型号： 东安DA465QAF1 气缸数： L4 缸径/行程（mm/mm ）： 65.5×72 排量（ml ）： 1000 压缩比： 8.8:1 点火方式： 多点喷射 最大功率（Kw ）： 35/5000 最大扭矩（Nm ）： 90/3200

2.3 主要参数的选择

2.1 主要尺寸的确定

1.外廓尺寸：汽车的长、宽、高称为汽车的外廓尺寸。在公路和市区行驶的汽车的最大外廓尺寸受有关法规限制不能随意确定，而非公路用车辆可以不受法规限制。影响外廓尺寸的因素除法规和汽车的用途外，还有载客量或装载质量及涵洞和桥梁等道路尺

寸。主要是汽车的长、宽、高，在前面已经给出，即总长L

a =3200mm，宽B

a

=1600mm，高

h

a

=1480mm

2.轴距L：轴距L对整车整备质量、汽车的总长、最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径等有影响。当轴距短时，上述各项指标均减少。此外，轴距还对轴荷分配、传动轴夹角有影响。轴距过短会使车厢长度不足或后悬过长；汽车上坡、制动或加速时轴荷转移过大，使汽车制动性和操纵性变坏；车身纵向角振动增大，对平顺性不利；万向节传动轴的夹角增大。

因此选取轴距时需要全方面考虑。乘用车的总长是轴距、前悬和后悬之和。总长L

a

与轴距L有下述关系：L

a

=L/C，其中C为比例系数，其值在0.52～0.66之间，发动机前置后轮驱动汽车的C值约为0.52～0.56 。根据同类型的车选取C=0.62。根据给出的总长可以算出轴距La。

即轴距L=L

a

*C=0.62*3180=1984mm，原则上对发动机排量大的乘用车、载质量或载客量多的货车或客车，轴距取长些。同时为了好总体布置，因此取轴距L=2010mm,它在所给的表2的范围内。

车型类别轴距L/mm 轮距L/mm

乘用车发动机的排量

V/L

V≤1.0 2000～2200 1100～1380

1.0﹤V≤1.6 2100～2540 1150～1500

1.6﹤V≤

2.5 2500～2860 1300～1500

2.5﹤V≤4.0 2850～3400 1400～1580

V﹥4.0 2900～3900 1560～1620 表2 各类汽车的轴距和轮距