汽车总体性能计算
6.1  汽车动力性计算
6.1.1  汽车各档车速计算    各挡车速的计算公式如下：
377
.0i i rn
u g a      (km/h)                    (6-1)  式中  r ——汽车滚动半径，r=0.279m ；        n ——发动机转速（r/min ）；
i g ——汽车变速器的传动比,1g i  =3.17；2g i =2.158；3g i =1.469；4g i =1；        i 0——主减速器的传动比，i 0=5.01。
代入相关参数所得结果见表6-1。
表6-1  汽车各档车速
n(r/min) Ua1(km/h) Ua2(km/h) Ua(km/h) Ua4(km/h) 1000    6.62291  9.72874  14.29177  20.99461  12
00
7.94749  11.67448  17.15012  25.19353  1400 9.27207  13.62023  20.00848  29.39246  1600 10.59665  15.56598  22.86683  33.59138  1800 11.92123  17.51172  25.72519  37.79030  2000 13.24581  19.45747  28.58354  41.98922  2200 14.57039  21.40322  31.44189  46.18814  2400 15.89497  23.34896  34.30025  50.38707  2600 17.21955  25.29471  37.15860  54.58599  2800 18.54414  27.24046  40.01696  58.78491  3000 19.86872  29.18621  42.87531  62.98383  3200 21.19330  31.13195  45.73367  67.18275  3400 22.51788  33.07770  48.59202  71.38168  3600 23.84246  35.02345  51.45037  75.58060  3800 25.16704  36.96919  54.30873  79.77952  4000 26.49162  38.91494  57.16708  83.97844  4200 27.81620  40.86069  60.02544  88.17737  4400 29.14078  42.80644  62.88379  92.37629  4600 30.46537  44.75218  65.74214  96.57521  4800 31.78995  46.69793  68.60050  100.77413  5000
33.11453
48.64368
71.45885
104.97305
6.1.2  汽车行驶阻力计算
汽车行驶阻力包括：滚动阻力、空气阻力、加速阻力和爬坡阻力。    1）滚动阻力
滚动阻力计算公式：
F f = Gf    (N)                      （6-2）
式中  G ——汽车重力,G=14250N ；          f ——滚动阻力系数,f=0.015。    2）空气阻力
空气阻力计算公式：
25
.212
a D w Au
C F =  (N)                    （6-3）
式中  C D ——汽车的空气阻力系数,C D =0.52；        A ——汽车的迎风面积A=2.7262m ；        U a ——汽车各档车速(km/h) 。          代入相关参数有：
25.2152.0726.22
a
w u F ⨯⨯=
所以，汽车的行驶阻力
25
.2152.0726.2015.01425025.212
2
a
a D w f u Au C f G F F ⨯⨯+
⨯=+⨯=+ 所得结果见表6-2 。
表6-2  汽车各档行驶阻力 (Ff+Fw)1 (Ff+Fw)2 (Ff+Fw)3 (Ff+Fw)4 216.67595  220.06369  227.37518  243.15261  217.96337
222.84171  233.37026  256.08976  219.48487  226.12483  240.45536  271.37912  221.24044  229.91304  248.63047  289.02069  223.23009  234.20635  257.89559  309.01446  225.45381  239.00475  268.25073  331.36045  227.91161  244.30824  279.69588  356.05864  230.60349  250.11684  292.23105  383.10905  233.52944  256.43052  305.85623  412.51166  236.68947  263.24930  320.57143  444.26648  240.08358
270.57318
336.37664
478.37351
243.71176  278.40215  353.27187  514.83275  247.57402  286.73622  371.25711  553.64420  251.67035  295.57538  390.33236  594.80785  256.00077  304.91964  410.49763  638.32372  260.56525  314.76899  431.75292  684.19180  265.36382  325.12344  454.09822  732.41208  270.39646  335.98298  477.53353  782.98457  275.66317  347.34761  502.05886  835.90927  281.16396  359.21734  527.67420  891.18619  286.89883
371.59217
554.37956
948.81531
6.1.3  汽车驱动力计算    发动机转矩的拟合公式：
4
32)1000
(03392.0)1000(88322.1)1000(05015.19)1000(11731.67n n n n T q -+⨯-⨯=
（6-4）
汽车驱动力计算公式：
r
i i T F T
g tq t η0=
(N)                  （6-5）
式中  r ——汽车行驶时的滚动半径,r=0.279m ；
n ——发动机曲轴转速（r/min ）；  g i ——汽车变速器各挡传动比；  T η—— 传动系效率，T η=89.376%；  0i ——汽车主减速器传动比。 各档驱动力的计算结果见表6-3。
表6-3  汽车的各档驱动力 FtⅠ FtⅡ FtⅢ FtⅣ 2539.55415
1728.81951  1176.84702  801.12118  2863.93823  1949.64628  1327.16885  903.45054  3137.18173  2135.65873  1453.79179  989.64723  3363.45284  2289.69439  1558.64739  1061.02613  3546.85347  2414.54568  1643.63652  1118.88122  3691.41928  2512.95987  1710.62931  1164.48558  3801.11963  2587.63917  1761.46522  1199.09137  3879.85764  2641.24063  1797.95296  1223.92986  3931.47016  2676.37622  1821.87056  1240.21141  3959.72777
2695.61278
1834.96533
1249.12548
3968.33476  2701.47206  1838.95387  1251.84062  3960.92920  2696.43067  1835.52208  1249.50448  3941.08284  2682.92012  1826.32514  1243.24380  3912.30121  2663.32682  1812.98753  1234.16442  3878.02353  2639.99204  1797.10302  1223.35127  3841.62278  2615.21198  1780.23466  1211.86839  3806.40567  2591.23768  1763.91480  1200.75889  3775.61263  2570.27510  1749.64510  1191.04499  3752.41783  2554.48507  1738.89646  1183.72802  3739.92918  2545.98333  1733.10914  1179.78838  3741.18830
2546.84049
1733.69262
1180.18558
6.1.4  汽车驱动力-行驶阻力平衡图及最高车速的确定    汽车稳速行驶时驱动力、行驶阻力平衡。即：
w f t F F F +=    (N)
（6-6）
驱动力行驶阻力平衡图见图6-1。
图6-1  汽车驱动力-行驶阻力平衡图
行驶阻力曲线(Ff+Fw-Ua)与四档驱动力曲线(Ft Ⅳ-Ua)的交点所对应的车速即为汽车的最高行驶车速。由图4-1知汽车的最高车速为：109km/h 。设计误差
为：
%100105
105
109⨯-=3.8%≦5%，因此满足要求。 6.1.5  汽车加速能力计算    1）加速度的计算
)]([1w f F F Ft m
dt du a +-==
δ                    （6-7） 式中  a ——汽车各挡加速度)s /m (2；
δ——汽车旋转质量转换系数；    t F ——驱动力（N ）；    W F ——风阻力（N ）；      m ——汽车质量（kg ）。    并有：
2211δδδ++=g i                      （6-8）
式中  g i ——变速器的速比
1δ——1δ=2
2
01r
i I m T f η，其中f I 为飞轮转动惯量，1δ=0.04；    2δ——2δ=
2
1r I m w
∑，其中w I 为车轮转动惯量，2δ=0.03。 计算结果如表6-4。
表6-4  汽车旋转质量换算系数
g i
3.17    2.158    1.469    1 δ
1.4319
1.21628
1.11632
1.07
将表6-4数值带入式6-7中便可求出汽车各档下的加速度，所得结果见表6-5和图6-2。
表6-5  汽车各档加速度
Ua1 Ua2 Ua3
Ua4
a1
a2
a3
a4 6.62291  9.72874  14.29177  20.99461    1.13841  0.87050  0.59687  0.36594  7.94749  11.67448  17.15012  25.19353    1.29676  0.99631  0.68760  0.42457  9.27207  13.62023  20.00848  29.39246    1.42992    1.10174  0.76274  0.47107  10.59665  15.56598  22.86683  33.59138    1.53995    1.18843  0.82352  0.50632  11.92123
17.51172
25.72519  37.79030
1.62886    1.25799  0.87112
0.53115

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