汽车动力性计算结果

确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4档或5档变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）：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、最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。3）绘制汽车行驶加速倒数曲线，用图解积分法求汽车有Ⅱ档起步加速行驶至70km/h的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用Ⅱ档起步加速至70km/h的加速时间。轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的Tq—n曲线的拟合公式为432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19nnnnTq式中,Tq为发功机转矩(N·m)；n为发动机转速(r／min)。发动机的最低转速nmin=600r/min，最高转速nmax=4000r／min装载质量2000kg整车整备质量1800kg总质量3880kg车轮半径0.367m传动系机械效率ηт＝0.85波动阻力系数f＝0.013空气阻力系数×迎风面积CDA＝2.772m主减速器传动比i0＝5.83飞轮转功惯量If＝0.218kg·2m二前轮转动惯量Iw1＝1.798kg·2m四后轮转功惯量Iw2＝3.598kg·2m变速器传动比ig(数据如下表)轴距L＝3.2m质心至前铀距离(满载)α＝1.947m质心高(满载)hg＝0.9m解答：1）（取四档为例）由uFnunTqTqFtt即riiTFTogqt432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19nnnnTqogiirnu377.0行驶阻力为wfFF：215.21aDwfUACGfFF2131.0312.494aU由计算机作图有※本题也可采用描点法做图：由发动机转速在min/600nminr，min/4000nmaxr，取六个点分别代入公式：………………………………2）⑴最高车速：有wftFFF2131.0312.494atUF分别代入aU和tF公式：2)09.6*83.53697.0*377.0(131.0312.494367.085.0*83.5*9.6*nTq把qT的拟和公式也代入可得：n4000而4000maxnr/min∴93.9483.5*0.14000*367.0*377.0maxUKm/h⑵最大爬坡度：挂Ⅰ档时速度慢，Fw可忽略：)(maxwftiFFFFGfFGitmax013.08.9*388014400maxmaxfGFit=0.366（3）克服该坡度时相应的附着率zxFF忽略空气阻力和滚动阻力得：6.0947.12.3*366.0/aillaiFFiz3）①绘制汽车行驶加速倒数曲线（已装货）：40.0626)(1fDgdudta（GFwFtD为动力因素）Ⅱ时，22022111riiImrImTgfw2222367.085.0*83.5*09.3*218.038001367.0598.3798.13800111.128riiTFTogqt432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19nnnnTq215.21aDwUACF由以上关系可由计算机作出图为：②用计算机求汽车用Ⅳ档起步加速至70km/h的加速时间。（注：载货时汽车用Ⅱ档起步加速不能至70km/h）由运动学可知：dua1dtAdut0a1t即加速时间可用计算机进行积分计算求出，且aua1曲线下两速度间的面积就是通过此速度去件的加速时间。经计算的时间为：146.0535s习题图2是题1.3中货车装用汽油发动机的负荷特性与万有特性。负荷特性曲线的拟合公式为44332210BbeeeePBPBPBPB式中，b为燃油消耗率[g／(kw.h)];Pe为发动机净功率(kw)。拟合式中的系数为怠速油耗smL/299.0Qid(怠速转速400r/min)。计算与绘制题1.3中货车的1)汽车功率平衡图。2)最高档与次高挡的等速百公里油耗曲线。或利用计算机求货车按JB3352－83规定的六工况循环行驶的百公路油耗。计算中确定燃油消耗率值b时，若发动机转速与负荷特性中给定的转速不相等，可由相邻转速的两根曲线用插值法求得。六工况循环的参数如下表参看图2-2。（汽油的密度是0.7g/cm3））答：1)考虑空车的情况发动机输出功率：3600/aTogqeuriiTP432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19nnnnTqogaiirnu377.0由以上三条关系式，可以绘出各个档位下发动机的有效功率图。再有阻力功率：)761403600(1P3faDaTTwuACuGfP35310*638.310*647.7aauu由以上信息作出汽车功率平衡图如下：2)考虑满载时情况等速百公里油耗公式:gubPae02.1Qs(L/100Km)ogaiirnu377.0由epnb①最高档时:1gi,不妨取18KwePⅰ:n=815r/min,即hKmua/34.19由负荷特性曲线的拟合公式:44332210BbeeeePBPBPBPB)/(2.1740hKwgbLgubPae2.23102.1Qsⅱ:n=1207r/min,即hKmua/64.28由负荷特性曲线的拟合公式得:)/(0.295hKwgbL0.26Qsⅲ:n=1614r/min,即hKmua/30.38由负荷特性曲线的拟合公式得:)/(2.305hKwgbL5.20Qsⅳ:n=2603r/min,即hKmua/77.61由负荷特性曲线的拟合公式得:)/(1.280hKwgbL7.11Qsⅴ:n=3403r/min,即hKmua/75.80由负荷特性曲线的拟合公式得:)/(3.431hKwgbL6.13Qsⅵ:n=3884r/min,即hKmua/17.92由负荷特性曲线的拟合公式得:)/(4.529hKwgbL8.14Qs故有以上各个点可以做出最高档的等速百公里油耗曲线:②同样,可做出次高挡的等速百公里油耗曲线(省略)改变1．3题中轻型货车的主减速器传动比，作出io为5.17、5.43、5.83、6.17、6.33时的燃油经济性一加速时间曲线，讨论不同io值对汽车性能的影响和采用不同变速器对汽车性能的影响。（汽油的密度是0.7g/cm3））答：①17.5i0时，※百公里消耗燃油：（以最高档，较高转速（n取3403r/min），最经济负荷（即90%负荷大约18Kw）行驶时油耗）：此时：ogaiirnu377.01hKm/07.9117.5*13403*367.0*377.0443322101BbeeeePBPBPBPB)/(3.4311hKwgb将1b，1au代入下式得：gubPae02.1QsLQs17.12※加速时间：（这里以最高档〈四档〉、速度由0加速到96.6Km/h的时间）因与题1.3第三问求法相同，这里不在累述，可直接有计算机求得：加速时间t=684.97s②43.5i0时，※百公里消耗燃油：同上可得：LQs78.12※加速时间t=665.78s③83.5i0时，※百公里消耗燃油：同上可得：LQs72.13※加速时间t=643.91s④17.6i0时，※百公里消耗燃油：同上可得：LQs52.14※加速时间t=630.14s⑤33.6i0时，※百公里消耗燃油：同上可得：LQs90.14※加速时间t=624.77s由以上数据可做出燃油经济性一加速时间曲线如下：