《汽车理论实习》总结报告

汽车理论实习指导书汽车理论实习主要内容是汽车动力性分析（驱动力-行驶阻力平衡图、功率平衡图、动力因素平衡图），汽车燃油经济性计算，汽车制动性分析（制动力分配曲线I，B或f，r曲线），汽车操纵稳定性分析（时域响应分析图、稳定性因素分析）一、具体操作过程1、参数选取，车型确定即确定自己要做哪一个品牌哪一款车型多少排量的车，然后上网或查阅相关书籍确定该车的一些参数，例如各档传动比、主减速器传动比、空气风阻系数、车身长宽高、离地间隙、最大功率、最大扭矩、最大爬坡度、轮胎类型及规格、整备质量、满载质量、最低转速、最高转速等。2、理论分析、建立模型和理论推导（1）汽车动力性分析已知发动机的最大功率Pemax和最大功率时发动机的转速np,发动机功率Pe可估算为：Pe=Pemax[错误!未找到引用源。+c2(错误!未找到引用源。)2-(错误!未找到引用源。)3]Ttq=9549Pe/n式中,C1、C2为发动机类型系数：汽油机C1=C2=1；n为发动机转速(r／min)；由式子选取8个不同转速带入上式分别求出发动机功率和扭矩。根据轮胎规格，转换成半径r，选取合适的传动效率ηT，根据公式：驱动力Ft=错误!未找到引用源。行驶车速ua=0.377错误!未找到引用源。Ttq表示发动机转矩，ig表示变速器传动比，io主减速器传动比。计算各档位在不同转速下的驱动力与行驶车速。水平路面上，滚动阻力Ff=Gf。轿车轮胎的滚动阻力系数可估算：f=f0(1+Ua2/19400)。假设在良好沥青或混凝土路面上行驶，取f0=0.014空气阻力：Fw=错误!未找到引用源。由此可得行驶阻力：Ff+Fw，各个参数定值可适当查找资料选取。则根据以上数据条件作驱动力——行驶阻力平衡图，效果如下：汽车行驶方程式：Ft=Ff+Fi+Fw+Fj上文已求得各档位下的Ft，与其相对应的不同车速下的空气阻力Fw，根据公式Fw=错误!未找到引用源。求得。汽车的动力因素D=错误!未找到引用源。根据不同Ua，可得出与之相应的Fw，可绘制出D——Ua的关系曲线：根据之前所算得的功率Pe，以及在不同档位下的Ua，可以得出下图中Pe——Ua的关系曲线。汽车的阻力功率为：（Pf+Pw）/错误!未找到引用源。T=错误!未找到引用源。+错误!未找到引用源。代入相应的数据绘制得同一坐标下的汽车功率平衡图：根据以上驱动力-行驶阻力平衡图，功率平衡图，动力因素图，综合分析得出所要数据，进一步分析所选车辆的动力性：上图中，5tF曲线与wfFF曲线的交点便是maxu，最大爬坡度又一档时的驱动力行驶阻力带入求得a=arcsinGFw)(Ff-Ft，加速时间由汽车行驶方程式得FFFddwfttuma1，又ig2211，取04.0,06.021，则ig204.006.1，带入数据可求出加速时间。（2）汽车燃油经济性分析说明：本数据采用“六工况燃料测试循环”（货车用）实验方法进行估算，再折合成算数平均百公里耗油量测定值。计算中重力加速度取9.8m/s2；汽油密度ρg取7.0N/L六工况循环参数表如下工况行程(m)时间(s)累计行程(m)车速(km/h)加速度(m/s2)I12511.312540等速II17514.030040～500.2III25018.055050等速IV25016.380050～600.17V25015.0105060等速VI30021.6135060～40-0.26列出分析燃油经济性所要用到的汽车参数实验燃油消耗计算：1.等速行驶工况燃油消耗量计算测试中的等速工况为I、III、V工况，计算方法相同，归为一类计算。等速行驶时单位时间内燃油消耗量为：mlgPbQt1.367其中：))((1kwPPPwfT而3600aaffGfuuFP，又对于轿车：)194001(20auff，取试验路面为良好沥青（水泥）路面，则0f=0.014，则）（194001360020aafufGuP（kw）,其中au为（km/h）,另外761403aDaWWAuCuFP，其中A=B(H-h)（B为车宽，H为车高，h为车辆最小离地间隙）。根据所得车型数据及对应车速，取T=0.92，列表计算相应功率如下：工况车速(km/h)滚阻系数f行驶阻力(N)行驶风阻(N)输出功率(kW)I40III50V60对应于不同车速ua(km/h)，发动机的转速为min)/(377.00rriiunga，b=1120-120Pe+7Pe*Pe-0.2Pe*Pe*Pe+0.002Pe*Pe*Pe*Pe结合上述功率，对发动机万有特性曲线图进行插值估算，得车辆等速行驶时的相应燃油消耗率b列表如下：工况车速(km/h)发动机速(r/min)输出功率(kW)燃油消耗率(g/kW·h)I40III50V60则，三个等速工况的单位时间燃油消耗量gbPQet1.367(mL/s)及燃油消耗量tQQt（ml）,列表如下：工况时间(s)燃油消耗率(g/kW·h)单位时间燃料消耗量(mL/s)燃油消耗量(mL)I11.30III18.00V15.002．等加速行驶工况燃油消耗量的计算：测试中的II、IV工况同属这一工况，归为一类计算。将整个等加速过程分隔成10个区间，以速度每增加1km/h为一区间，则每个区间长度（即车辆行驶速度每增加1km/h所需时间）为dadut6.31，对于II、IV工况，分别为st389.1，stIV634.1：每个区间的起始或终了车速所对应时刻的单位时间燃油消耗量为gbPQt1.367（ml）:此时))((1kwPPPPawfT,其中Pf,Pw计算方法与等速工况相同，Pa为车辆克服加速阻力所消耗功率，计算如下：tuaaddmuP3600（kw）,其中2211gi，对于轿车取1=0.06，2=0.04，则)04.006.1(36002gtuaaiddmuP；结合车型数据，对应车速及对应加速度，取T=0.92，列表计算相应功率如下：工况车速（KM/h）加速度（m/2s）输出功率（KW）Ⅱ400.2041424344454647484950Ⅳ500.1751525354555657585960根据不同车速，发动机转速，结合上述功率，对发动机万有特性图进行插值估算，得车辆等加速行驶时的相应燃油消耗率b列表如下：工况车速(km/h)转速(r/min)输出功率(kw)燃油消耗率(g/kw.h)Ⅱ40414243444546474849工况车速(km/h)转速(r/min)输出功率(kw)燃油消耗率(g/kw.h)Ⅳ50515253545556575859则两个等加速阶段的燃油消耗量tQtQQQititta919021，列表计算如下工况车速（Km/h）单位时间燃料消耗量(ml/s)区间时间(s)燃料消耗量(ml)Ⅱ401.38941424344454647484950Ⅳ501.634515253545556575859603.等减速行驶工况燃油消耗量的计算测试中的Ⅵ工况为等减速工况。等减速时，发动机属于强制怠速工况，其油耗量为正常怠速油耗，查自己所选车型的正常怠速油耗为？，又减速工况持续时间为？，则减速过程的燃油消耗量？，所以Qd=？4.百公里耗油则算整个实验过程油耗量为？则整个试验循环过程为QQs/s*100=？（3）汽车制动性分析查得相关参数，用表列出，举例如下1.结构参数表载荷质量m/kg质心高hg/mm轴距L/mm质心至前轴距离a/mm制动力分配系数β空载1305535261012300.707满载1855570261012600.7072.（1）理想的前、后轮制动器制动力分配曲线：前、后制动器制动力1F、2F的关系曲线，其前、后车轮同时抱死的条件：12GFF12GFF11ZFF22ZFF1122ZZFFFF1()ZgGbLhF12GFF将代入得2()ZgGaLhF12ggbahFhF整理消去得：221141[(2)]2gggLGGbGhbFFFhh上式即为前、后车轮同时抱死时前、后制动器制动力的关系曲线，简称I曲线。将m、gh、b、L代入上式得：空载：1122F2535.08.9x38.1x1305F8.9x130561.2x535.0x438.1535.08.9X13055.0F满载：]2570.08.9x35.1x18558.9x1855x2.61570.0x432.1570.08.9x1855[5.01122FFF（2）实际前、后制动器制动力分配线，简称线：由1FF,其中F为总制动器制动力，21FFF,即：121FF，得211FF。将=0.707代入得：12F414.0FI曲线空载：112F232988F00044.090.168.239045.0FI曲线满载：112F252.43055F00033.082.1318935.0F作出线与I曲线图:I曲线与线0200040006000800010000120000100020003000400050006000X:1.155e+004Y:4782Fμ1Fμ2I曲线图由图可知线与I曲线满载的交点对应值为：2F4.93KN1F11.9KN,因为12GFF，即6440+14600=*18179可得：=0.89此时的称为同步附着系数0，其说明前、后制动器制动力为固定比值的汽车，只有在同步附着系数的路面上制动时才能使前、后车轮同时抱死。分析线与I曲线在不同值路面上的制动过程：a.当0时，线位于I曲线下方，制动时总是前轮先抱死，这是一种稳定工况，但失去转向能力。b.当0时，线位于I曲线上方，制动时总是后轮先抱死，因而容易发生后轴侧滑使汽车失去方向稳定性。当=0时，汽车在制动时，前、后轮将同时抱死，此时的制动减速度为0g，即0.803g,也是一种稳定工况，但失去转向能力。3.前、后制动效率曲线：（1）利用附着系数的定义为：ZiXbiiFF式中，XbiF对应于制动强度z，汽车第i轴产生的地面制动力；ZiF为制动强度z时，地面对第i轴的法向反力；i为第i轴对应于制动强度z的利用附着系数。设汽车前轮刚要抱死或前、后轮同时刚要抱死时产生的减速度zgddtu，则：前轴的利用附着系数)(111gZXbfzhbLzFF后轴的利用附着系数)(1)1(22gZXbrzhaLzFF把,L,a,gh等数值带入，可得：空载：zzf21.057.0707.0，zzr21.043.0293.0空载：zzf22.052.0707.0，zzr22.0448.0293.00.550.60.650.70.750.80.850.90.9510.750.80.850.90.951X:0.8705Y:1附这系数φ制动效率/%制动效率曲线图（2）制动效率曲线：制动效率的定义为车轮不锁死的最大制动减速度与车轮和地面间摩擦因数的比值，即车轮将要抱死时的制动强度与被利用的附着系数之比，即车轮将要抱死时的制动强度与被利用的附着系数之比。因此由利用附着系数公式可得：前轴的制动效率LhLbzEgfff//后轴的制动效率LhLazEgrrr/)1(/空载时，总是后轮先抱死，即空载时只需作出后轮的制动效率曲线。代入、L、a、gh等数值，可得：满载：fffzE218.0707.0517.0，rrrzE218.0293.0483.0;空载：rfrzE205.0293.0451.0;由上可得前、后制动效率曲线图：00.10.20.30.40.50.60.70.80.900.