商用汽車總體設(shè)計(jì)（課程設(shè)計(jì)）,商用,汽車,總體,整體,設(shè)計(jì),課程設(shè)計(jì) 《車輛工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)》設(shè)計(jì)任務(wù)書 機(jī)械與汽車學(xué)院 班級(jí) 姓名 一．設(shè)計(jì)任務(wù)：商用汽車總體設(shè)計(jì) 二．基本參數(shù)： 三．設(shè)計(jì)內(nèi)容: 主要進(jìn)行汽車總體設(shè)計(jì)。汽車總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括： 1．查閱資料、調(diào)查研究、制定設(shè)計(jì)原則 2．選擇整車和各總成的結(jié)構(gòu)型式及主要技術(shù)特性參數(shù)和性能參數(shù)，形成一個(gè)完整的整車概念。選型過程中要進(jìn)行必要的計(jì)算，并繪制總布置草圖，以檢驗(yàn)所選擇的總成能否滿足選型時(shí)確定的整車性能和尺寸要求。 3．汽車主要技術(shù)參數(shù)的確定 （1）汽車質(zhì)量參數(shù)的確定：汽車裝載質(zhì)量、整車整備質(zhì)量、汽車總質(zhì)量、汽車軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)型式、汽車的軸荷分配。 （2）汽車主要尺寸參數(shù)的確定：汽車軸距、汽車的前后輪距、汽車的前懸和后懸、汽車的外廓尺寸。 （3）汽車主要性能參數(shù)的確定：汽車動(dòng)力性能參數(shù)（汽車最高車速vamax、加速時(shí)間、最大爬坡度imax、直接檔最大動(dòng)力因數(shù)D0max、Ⅰ檔最大動(dòng)力因數(shù)DⅠmax）、燃料經(jīng)濟(jì)性參數(shù)、通過性參數(shù)、制動(dòng)性參數(shù)、操縱穩(wěn)定性參數(shù)、行使平順性參數(shù)。 3．繪制總布置圖 （1）明確繪制總布置圖的基準(zhǔn)； （2）標(biāo)注主要結(jié)構(gòu)尺寸和裝配尺寸； 四．設(shè)計(jì)要求 1．繪制汽車的總布置圖，0號(hào)圖紙一張。 2．編寫設(shè)計(jì)說明書，設(shè)計(jì)說明書應(yīng)包括以下內(nèi)容： （1） 汽車形式的選擇；（2）汽車各總成的選擇； （3）汽車主要技術(shù)參數(shù)的確定； （4）汽車主要性能的計(jì)算；包括：汽車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、操縱穩(wěn)定性等。（5）參考文獻(xiàn)。 五．設(shè)計(jì)進(jìn)度與時(shí)間安排 本課程設(shè)計(jì)為3周 １．明確任務(wù)，分析有關(guān)原始資料，復(fù)習(xí)有關(guān)講課內(nèi)容及熟悉參考資料0.5周。 ２．設(shè)計(jì)計(jì)算 1.0周 ３．繪圖 1.0周 ４．編寫說明書、答辯 0.5周 六、主要參考文獻(xiàn) 1．成大先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版） 2．汽車工程手冊(cè)???? 機(jī)械工業(yè)出版社 3．陳家瑞 汽車構(gòu)造（下冊(cè)） 人民交通出版社 4．王望予 汽車設(shè)計(jì)?????機(jī)械工業(yè)出版社 5．余志生 汽車?yán)碚???? 機(jī)械工業(yè)出版社 七．注意事項(xiàng) （1）為保證設(shè)計(jì)進(jìn)度及質(zhì)量，設(shè)計(jì)方案的確定、設(shè)計(jì)計(jì)算的結(jié)果等必須取得指導(dǎo)教師的認(rèn)可，尤其在繪制總布置圖前，設(shè)計(jì)方案應(yīng)由指導(dǎo)教師審閱。圖面要清晰干凈；尺寸標(biāo)注正確。 （2）編寫設(shè)計(jì)說明書時(shí)，必須條理清楚，語(yǔ)言通達(dá)，圖表、公式及其標(biāo)注要清晰明確，對(duì)重點(diǎn)部分，應(yīng)有分析論證，要能反應(yīng)出學(xué)生獨(dú)立工作和解決問題的能力。 （3）獨(dú)立完成圖紙的設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)說明書的編寫，若發(fā)現(xiàn)抄襲或雷同按不及格處理。 八．成績(jī)?cè)u(píng)定 成 績(jī) 內(nèi) 容 優(yōu) 良 中 及格 不及格 出勤情況（20%） 設(shè)計(jì)方案（20%） 性能計(jì)算（20%） 圖紙質(zhì)量（20%） 說明書質(zhì)量（20%） 評(píng) 語(yǔ) 總 成 績(jī) 指導(dǎo)教師 注意：此任務(wù)書要妥善保管，最后要裝訂在設(shè)計(jì)說明書的第一頁(yè)，如有丟失，后果自負(fù)。 一、 題目要求： 數(shù)據(jù)要求： 額定裝載質(zhì)量（Kg） 最大總質(zhì)量（kg） 最大車速(Km·h-1) 比功率 (KW·t-1) 比轉(zhuǎn)矩(N·m·t-1) 序號(hào) 5000 8930 100 15 40 11 二、 設(shè)計(jì)內(nèi)容 1、 汽車形式的選擇 1.1、 軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)形式 商用貨車驅(qū)動(dòng)形式有4×2、4×4、6×2、6×6、8×4、8×8等，普通商用貨車一般采用4×2發(fā)動(dòng)機(jī)前置后橋驅(qū)動(dòng)。本車屬于中型商用貨車，總質(zhì)量居中，考慮到制造成本和使用條件等因素，所以采用4×2后橋4輪的形式。 1.2、 布置形式 汽車布置形式是指發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)軸和車身（或駕駛室）的相互關(guān)系和布置特點(diǎn)而言。汽車的使用性能除取決于整車和各總成的有關(guān)參數(shù)以外，汽車的布置形式對(duì)使用性能也有重要影響。 本車的設(shè)計(jì)采用平頭式。平頭式貨車在各種級(jí)別的貨車上得到廣泛應(yīng)用。它有以下優(yōu)點(diǎn)：汽車總長(zhǎng)和軸距尺寸短；最小轉(zhuǎn)彎直徑??；機(jī)動(dòng)性良好；不需要發(fā)動(dòng)機(jī)罩和翼子板，使整車整備質(zhì)量較??；駕駛員視野得到明顯改善；面積利用率高。 本車的設(shè)計(jì)采用前置后驅(qū)的形式。它有以下主要優(yōu)點(diǎn)：維修發(fā)動(dòng)機(jī)方便；離合器、變速器等操縱機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單；貨箱地板高度低；可以采用直列發(fā)動(dòng)機(jī)、V型發(fā)動(dòng)機(jī)貨臥式發(fā)動(dòng)機(jī)。 2. 汽車主要技術(shù)參數(shù)的確定 2.1、 汽車主要尺寸的確定 2.1.1、外廓尺寸 汽車的總長(zhǎng)、總寬和總高應(yīng)根據(jù)汽車的用途、道路條件、噸位、外形設(shè)計(jì)、公路限制和結(jié)構(gòu)布置等因素來確定。在總體設(shè)計(jì)時(shí)要力求減少汽車的外廓尺寸，以減輕汽車總重，提高汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和機(jī)動(dòng)性。 各國(guó)對(duì)公路運(yùn)輸車輛的外廓尺寸均有法規(guī)限制。這是為了適合本國(guó)的公路、橋梁和運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)以及保證駕駛的安全性。GB1589-89汽車外廓尺寸限界規(guī)定汽車外廓尺寸長(zhǎng)：貨車、越野車、整體式客車不應(yīng)超過12m，單鉸接式客車不超過18m，半掛汽車列車不超過16.5m，全掛汽車列車不超過20m；不包括后視鏡，汽車寬不超過2.5m；空載、頂窗關(guān)閉狀態(tài)下，汽車高不超過4m；后視鏡等單側(cè)外伸量不得超出最大寬度處250mm；頂窗、換氣裝置開啟時(shí)不得超出車高300mm。 根據(jù)本車的特點(diǎn)，參考同類車型，本車的外廓尺寸如下： 總長(zhǎng)：＝7200mm ； 總寬：＝2250mm； 總高：＝2460 mm。 由于本貨車是鄉(xiāng)村用貨車，多用來運(yùn)輸沙石等，參考同類車型，本車的貨箱尺寸如下： 長(zhǎng)：5300mm 寬：2150mm 高：550mm 2.1.2、軸距 軸距L對(duì)整備質(zhì)量、汽車總長(zhǎng)、最小轉(zhuǎn)彎直徑、傳動(dòng)軸長(zhǎng)度、縱向通過半徑有影響。當(dāng)軸距短時(shí)，上述各指標(biāo)減小。此外，軸距還對(duì)軸荷分配有影響。軸距過短會(huì)使車廂（貨）長(zhǎng)度不足或后懸過長(zhǎng)；上坡或制動(dòng)時(shí)軸荷轉(zhuǎn)移過大，汽車制動(dòng)性和操縱穩(wěn)定性變壞；車身縱向角振動(dòng)增大，對(duì)平順性不利；萬向節(jié)傳動(dòng)軸的夾角增大。 貨車軸距和輪距標(biāo)準(zhǔn)見下表： 貨車的軸距和輪距 車型 類別 軸距/ 輪距/ 4×2貨車 微型 輕型 中型 重型 1700～2900 2300～3600 3600～5500 4500～5600 1150～1350 1300～1650 1700～2000 1840～2000 本車為中型貨車，參照表和同類車型，軸距L選取為4050 。 2.1.3、輪距 受汽車總寬度不超過2.5m限制，輪距不宜過大。但在取定的前輪輪距b1的范圍內(nèi)，應(yīng)該能布置下發(fā)動(dòng)機(jī)、車架、前懸架和前輪，并保證前輪有足夠的轉(zhuǎn)向空間，同時(shí)轉(zhuǎn)向桿系與車架、車輪之間有足夠的運(yùn)動(dòng)間隙、再確定后輪距b2時(shí)應(yīng)考慮兩縱梁之間的寬度、懸架寬度和輪胎寬度及他們之間應(yīng)留有必要的間隙 根據(jù)上表，并且參考同類車型以及根據(jù)本車的結(jié)構(gòu)和布置，選取本車的前后輪距分別為：b1＝1790mm ；b2＝1686mm（雙胎中心線距離） 。 2.1.4、汽車的前懸和后懸 前、后懸加長(zhǎng)時(shí)，汽車接近角和離去角都小，影響汽車通過性能。對(duì)長(zhǎng)頭汽車，前懸不能縮短，原因是在這段尺寸內(nèi)要布置保險(xiǎn)杠、散熱器、風(fēng)扇、發(fā)動(dòng)機(jī)等部件。從撞車安全性考慮，希望前懸長(zhǎng)些，從視野角度考慮又要求前懸短些。前懸對(duì)平頭汽車上下車的方便性有影響，前鋼板彈簧長(zhǎng)度也影響前懸尺寸。 后懸的長(zhǎng)度主要取決于軸距和軸荷分配的要求，同時(shí)要保證適當(dāng)?shù)碾x去角。一般來說，后懸不宜過長(zhǎng)，否則上、下坡時(shí)容易刮地 ，轉(zhuǎn)彎時(shí)也不靈活。貨車的后懸一般在1200mm～2200mm之間。 經(jīng)過分析并參考同類樣車，根據(jù)本車的結(jié)構(gòu)性能要求，本車選取前懸LF為1100mm，后懸LR為2050mm 。 2.2、 汽車主要質(zhì)量參數(shù)的確定 2.2.1、貨車的整備質(zhì)量 整車整備質(zhì)量對(duì)汽車的成本和使用經(jīng)濟(jì)性均有影響。目前，盡可能減少整車整備質(zhì)量的目的是通過減輕整車整備質(zhì)量增加裝載量或載客量；抵消因滿足安全標(biāo)準(zhǔn)、排氣凈化標(biāo)準(zhǔn)和噪聲標(biāo)準(zhǔn)所帶來的整備質(zhì)量的增加；節(jié)約燃料。 參考同類車型，本車的整車整備質(zhì)量m0定為3735kg 。（每個(gè)乘客重65kg） 2.2.2、裝載質(zhì)量 貨車裝載質(zhì)量的確定，首先應(yīng)與行業(yè)產(chǎn)品規(guī)劃的系列符合，其次要考慮到汽車的用途和使用條件。 本車為中型貨車，裝載質(zhì)量在設(shè)計(jì)任務(wù)書中已經(jīng)給定為5000kg 。 2.2.3、貨車質(zhì)量系數(shù) 質(zhì)量系數(shù)是指汽車裝載質(zhì)量與整車整備質(zhì)量的比值，即= / 。該系數(shù)反映了汽車的設(shè)計(jì)水平和工藝水平，值越大，說明該汽車的結(jié)構(gòu)和制造工藝越先進(jìn)。參照下表，并結(jié)合給出數(shù)據(jù)，本車為1.33。 不同類型汽車的質(zhì)量系數(shù) 汽車類型 總質(zhì)量ma（kg） 貨車 180014000 0.80～1.10 1.20～1.35 1.30～1.70 2.2.4、貨車總質(zhì)量 本車總質(zhì)量已經(jīng)給出，為8930kg。 2.2.5.軸荷分配 貨車的軸荷分配參考下表 貨車的軸荷分配 車型 滿載 空載 前軸 (%) 后軸 (%) 前軸 (%) 后軸 (%) 4×2后輪單胎 4×2后輪雙胎，長(zhǎng)、短頭式 4×2后輪雙胎，平頭式 6×4后輪雙胎 32～40 25～27 30～35 19～25 60～68 73～75 65～70 75～81 50～59 44～49 48～54 31～37 41～50 51～56 46～52 63～69 本車軸荷分配的設(shè)計(jì)目標(biāo)是：滿載時(shí)前軸30％，后軸70％。空載時(shí)前軸48％，后軸52％。 2.2.6、貨車質(zhì)心高度h 汽車質(zhì)心的位置，與汽車受力的情況有密切的關(guān)系，直接影響汽車的軸荷分配、穩(wěn)定性和平順性以及制動(dòng)、驅(qū)動(dòng)和坡道行駛時(shí)的前后軸質(zhì)量的轉(zhuǎn)移。參考同類車型，空載質(zhì)心高度計(jì)算值取為880mm，滿載質(zhì)心高度為1064mm。 2.3、 汽車各總成的選擇 2.3.1、發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇 2.3.1.1、發(fā)動(dòng)機(jī)形式的選擇 對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)形式選擇應(yīng)該考慮此車可以采用四沖程汽油或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，從提高燃油經(jīng)濟(jì)性以及農(nóng)用車用途出發(fā)，優(yōu)先選用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)于中型以及以下的貨車上一般采用直列式柴油機(jī)。本車為中型貨車，故采用直列式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。 2.3.1.2、發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)的選擇 2.3.1.2.1發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和相應(yīng)轉(zhuǎn)速： 根據(jù)需要的最高車速（km/h），用下式估算發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率： 上式中：——發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 ——傳動(dòng)系效率，對(duì)驅(qū)動(dòng)橋用單級(jí)主減速器的4×2汽車可取為0.9，對(duì)于雙級(jí)主減速器可取為0.8，本車用的是單級(jí)主減速器。 ma—— 汽車總質(zhì)量（kg） g —— 重力加速度（m/s2） ——最高車速（km/h） —— 滾動(dòng)阻力系數(shù)，對(duì)貨車取0.02 CD——空氣阻力系數(shù)，貨車取0.8～1.0，本車設(shè)計(jì)取0.9 A—— 汽車正面投影面積（m2），參考同類車型，取4.635m2。 代入數(shù)據(jù)，得： 114.90(kW) 根據(jù)題目給出的比功率和最大總質(zhì)量計(jì)算得到=133.95（kw）。 對(duì)以上兩個(gè)計(jì)算結(jié)果對(duì)比后，為滿足設(shè)計(jì)和動(dòng)力性的要求取=145kw。 最大功率對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速：參照下表： 最大功率對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速范圍 （r/min） 柴油機(jī) 1800--4000 乘用車、輕、微型貨車 3200--4000 大貨車 1800--2600 參考同類車型，利用設(shè)計(jì)要求給出的MATLAB程序，本車取為2200r/min。 2.3.1.2.2最大轉(zhuǎn)矩及相應(yīng)轉(zhuǎn)速： 用下式計(jì)算確定： 上式中：——最大轉(zhuǎn)矩（）； —— 最大功率時(shí)轉(zhuǎn)矩（）； —— 轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)，一般在1.1～1.3之間選??； ——發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率（）； —— 最大功率時(shí)轉(zhuǎn)速（）。 代入數(shù)據(jù)，得： 692.3025～818.18() 本車所選發(fā)動(dòng)機(jī)的為716，合適。 選擇時(shí)希望在1.4～2.0之間，如果取得太高，使小于1.4，則直接擋穩(wěn)定車速將變高，在通過市區(qū)交叉路口時(shí)換擋次數(shù)變多，沖破性能變壞。本發(fā)動(dòng)機(jī)＝1.72，滿足要求，即=1278r/min。 結(jié)合計(jì)算所得的相關(guān)參數(shù)、參考同類車型和設(shè)計(jì)要求給出的MATLAB程序，選定發(fā)動(dòng)機(jī)的排量為4.8L，由MATLAB程序可以得出以下數(shù)據(jù)： T-MAX=754N·m N-MAX=2310r/min KW-MAX=145kw 參考同類車型，初定發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸：913X600X950（單位：mm） 2.4、 輪胎的選擇 輪胎的尺寸和型號(hào)是進(jìn)行汽車性能計(jì)算和繪制總布置圖的重要原始數(shù)據(jù)之一，因此，在總體設(shè)計(jì)開始階段就應(yīng)選定，而選擇的依據(jù)是車型、使用條件、輪胎的靜負(fù)荷、輪胎的額定負(fù)荷以及汽車的行駛速度。本車設(shè)計(jì)采用子午線輪胎。 由滿載時(shí)的軸荷可得滿載時(shí)前輪和后輪單個(gè)受力大?。? 參考同類車型以及國(guó)標(biāo)，本車輪胎采用8.25R20型號(hào)輪胎。 直徑：974 mm 負(fù)荷下半徑：462.8mm 斷面寬度：232mm 參考國(guó)標(biāo)：GB-T 2977-1997 載重汽車輪胎系列 2.5、 傳動(dòng)比的計(jì)算和選擇 2.5.1、主減速器傳動(dòng)比的確定 在選擇驅(qū)動(dòng)橋主減速器傳動(dòng)比時(shí)，首先可根據(jù)汽車的最高車速、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)、車輪參數(shù)來確定，其值可按下式計(jì)算： 上式中：——汽車最高車速； —— 最高車速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，一般，其中為發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率時(shí)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，本車取= ； r ——車輪半徑，取0.4628m 3.838 同時(shí)還要考慮到最高擋（一般為直接擋）行駛時(shí)汽車有足夠的動(dòng)力性能，即保證最高擋的動(dòng)力因數(shù)足夠大。 和有以下關(guān)系： 式中：ma——汽車總質(zhì)量； g——重力加速度； ——直接擋時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的汽車車速。 ＝34.28（km/h） =0.062 而中型貨車的動(dòng)力因數(shù)取值范圍：0.04～0.08，符合要求，為了配合主減速器主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)的選擇，把主減速器傳動(dòng)比調(diào)整為=3.818，經(jīng)驗(yàn)算，動(dòng)力因數(shù)也符合要求，本車采用單級(jí)主減速器，主減速器傳動(dòng)比≤7，符合要求。 2.5.2、最大傳動(dòng)比的確定 確定傳東西最大傳動(dòng)比，要考慮三方面的問題，最大爬坡度或1檔最大動(dòng)力因數(shù) 、附著力和汽車最低穩(wěn)定車速。傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比通常是變速器1檔傳動(dòng)比與主減速器傳動(dòng)比的乘積。 當(dāng)汽車爬坡時(shí)車速很低，可以忽略空氣阻力，汽車的最大驅(qū)動(dòng)力應(yīng)為 或 即 一般汽車的最大爬坡度約為，其余各參數(shù)按照前面計(jì)算值代入，得 ＝4.791 1檔傳動(dòng)比還應(yīng)滿足附著條件： 對(duì)于后軸驅(qū)動(dòng)汽車有： =7.997 為了減小換擋難度，相鄰檔位之間的傳動(dòng)比比值在1.8以下，故取=5 汽車最低穩(wěn)定車速： 發(fā)動(dòng)機(jī)的最低轉(zhuǎn)速為n=732r/min 得到貨車的最低穩(wěn)定車速為6.69km/h 。 2.5.3、變速器各檔傳動(dòng)比的確定 在確定傳動(dòng)比時(shí)，最關(guān)鍵的一步是確定變速器。不同類型的汽車，具有不同的傳動(dòng)系檔位，其原因在于他們的使用條件不同、對(duì)整車性能的要求不同、汽車本身的比功率不同。而且傳動(dòng)比檔位數(shù)與汽車動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性有著密切的關(guān)系。就動(dòng)力性而言，擋位數(shù)多，增大了發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮最大功率附近高功率的機(jī)會(huì)，提高了汽車的加速與爬坡能力；就燃油經(jīng)濟(jì)性而言，檔位數(shù)多，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)在低燃油消耗率下工作的可能行，降低了油耗。 所以，為了提高汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，盡可能使檔位數(shù)多一些，但是，如果檔位數(shù)超過了五個(gè)就會(huì)使結(jié)構(gòu)大為復(fù)雜。本車采用四檔變速器，各檔傳動(dòng)比分別為： Ⅰ擋：5 Ⅱ擋：2.92 Ⅲ擋：1.71 Ⅳ擋：1 倒擋：5 3. 汽車主要性能參數(shù)的選擇計(jì)算 由于汽車是一種高效率的運(yùn)輸工具，運(yùn)輸效率的高低在很大程度上取決于汽車的動(dòng)力性，所以動(dòng)力性是汽車各種性能中最基本、最重要的性能。所謂汽車的動(dòng)力性是指汽車在良好的路面上直線行駛時(shí)由汽車受到的縱向外力決定的、所能達(dá)到的平均行駛速度。 （1）、汽車的最高車速，題目已經(jīng)給出100km/h，實(shí)際算出的數(shù)據(jù)為100.5km/h。 （2）、汽車的加速時(shí)間 ；載貨汽車常用0～60km/h的換檔加速時(shí)間或者在直接檔由20km/h加速到某一車速的時(shí)間t來評(píng)價(jià)。載貨質(zhì)量在2～2.5t的輕型載貨汽車的0～60km/h的換檔時(shí)間多在17.5～30s。重型貨車的0～50km/h的換擋加速時(shí)間為40～60s。 （3）、汽車的最大爬坡度，前文確定為30%，即16.7°。 汽車傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比確定后，汽車能夠爬上的最大坡度為： 代入數(shù)據(jù)得： 3.1.1、汽車驅(qū)動(dòng)力—行駛阻力平衡圖與動(dòng)力特性圖 汽車的行駛方程式為 或 ＝＋＋＋ 汽車的動(dòng)力性計(jì)算公式如下： （和可由發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性曲線查得）； ； ； ； ； ； 。 其中：——發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率； ——發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的轉(zhuǎn)矩； ——驅(qū)動(dòng)力； ——滾動(dòng)阻力； ——空氣阻力； ——行駛加速度； ——汽車總質(zhì)量； ——汽車的車輪半徑； ——滾動(dòng)阻力系數(shù)； ——?jiǎng)恿σ驍?shù)； 通過matlab程序匯出下面圖形： 3.1.2、汽車的功率平衡 汽車行駛時(shí)，不僅驅(qū)動(dòng)力和阻力相互平衡，發(fā)動(dòng)機(jī)功率和汽車行駛的阻力功率也總是平衡的。 將發(fā)動(dòng)機(jī)功率、汽車經(jīng)常遇到的阻力功率對(duì)車速的關(guān)系曲線繪在坐標(biāo)圖上，即得到汽車功率平衡圖。 通過matlab程序繪制出下面圖形： 3.2、燃油經(jīng)濟(jì)性 等速行駛百公里燃油消耗量是常用的一種評(píng)價(jià)指標(biāo)，指汽車在一定載荷（我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定轎車為半載、貨車為滿載）下，以最高擋在水平良好的路面上等速行駛100km的燃油消耗量。常測(cè)出每隔10km/h或20km/h速度間隔的等速百公里燃油消耗量，然后在圖上連成曲線，成為等速百公里燃油消耗量曲線，用它來評(píng)價(jià)汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。 等速行駛工況燃油消耗量計(jì)算： 發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性曲線圖 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的萬有特性圖上的等燃油消耗率曲線，可以確定發(fā)動(dòng)機(jī)在一定轉(zhuǎn)速n，發(fā)出一定功率時(shí)的燃油消耗率。計(jì)算時(shí)，還需要汽車在水平路面上等速行駛，為克服滾動(dòng)阻力與空氣阻力，發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)提供的功率為。 根據(jù)等速行駛車速及阻力功率，在萬有特性圖上（利用插值法）可確定相應(yīng)的燃油消耗率，從而計(jì)算出以該車速等速行駛時(shí)單位時(shí)間內(nèi)的燃油消耗量（單位為）為 上式中：——燃油消耗率（）； ——燃油的重度，汽油可取，柴油可取。 整個(gè)等速過程行經(jīng)行程的燃油消耗量為 折算成等速百公里燃油消耗量為 當(dāng)處于最高檔時(shí)，選定四個(gè)速度，得到四個(gè)等速油耗值： u=54.84km/h Pe=41.76KW b=226.2733 g/(kw·h) Q=21.116L/100km u=63.98km/h Pe=53.10KW b=226.146 g/(kw·h) Q=23.001L/100km u=73.12km/h Pe=66.46KW b=239.3125 g/(kw·h) Q=26.656L/100km u=82.25km/h Pe=82.11KW b=238.24 g/(kw·h) Q=29.146L/100km 3.3、最小轉(zhuǎn)彎直徑 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)至極限位置時(shí)，汽車前外轉(zhuǎn)向輪輪轍中心在支承平面上的軌跡圓的直徑稱為最小轉(zhuǎn)彎直徑。用來描述汽車轉(zhuǎn)向機(jī)動(dòng)性，是汽車轉(zhuǎn)向能力和轉(zhuǎn)向安全性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。設(shè)計(jì)要求中提到，前輪最大轉(zhuǎn)向角22度（外側(cè)輪），根據(jù)軸距可以算出本車的最小轉(zhuǎn)彎直徑：23.7m。 3.4、通過性的幾何參數(shù) 總體設(shè)計(jì)要確定的通過性幾何參數(shù)有最小離地間隙，接近角，離去角，縱向通過半徑等。各類汽車的通過性參數(shù)視車型和用途而異，其范圍見表： 汽車的通過性參數(shù) 車型 （mm） （°） （°） ρ（m） 4×2貨車 180～300 40～60 23～45 2.3～6.0 4×4、6×6貨車 260～350 45～60 35～45 1.9～3.6 本車的通過性幾何參數(shù)： 最小離地間隙（滿載）： 前軸下：289mm 后軸下：266mm 縱向通過半徑：3533mm 接近角：36° 離去角：25° 3.5、操縱穩(wěn)定性 汽車操縱穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)參數(shù)較多，與總體設(shè)計(jì)有關(guān)并能作為設(shè)計(jì)指標(biāo)的如下： 1）、為了保證有良好的操縱穩(wěn)定性，汽車應(yīng)具有一定程度的不足轉(zhuǎn)向。通常用汽車以0.4g的向心加速度沿定圓轉(zhuǎn)向時(shí)，前、后測(cè)偏角之差（δ1－δ2）作為評(píng)價(jià)參數(shù)。此參數(shù)在1°～3°為宜。本車設(shè)計(jì)目標(biāo)為2°。 2）、汽車以0.4g的向心加速度沿定圓等速行駛時(shí)，車身側(cè)傾角控制在3°以內(nèi)為好，最大不超過7°。本車側(cè)傾角設(shè)計(jì)目標(biāo)為2°。 3）、為了不影響乘坐舒適性，要求汽車以0.4g減速度制動(dòng)時(shí)，車身的前俯角不大于1.5°。 3.6、制動(dòng)性參數(shù) 常以制動(dòng)距離、制動(dòng)減速度和制動(dòng)踏板力作為汽車制動(dòng)性能的主要設(shè)計(jì)指標(biāo)和評(píng)價(jià)參數(shù)。對(duì)貨車制動(dòng)效能的要求如下表所示，且規(guī)定在踏板力不大于700N的條件下，總制動(dòng)距離不得大于表中規(guī)定值的120％，制動(dòng)減速度不得大于該表規(guī)定值的80％。 貨車路試檢驗(yàn)行車制動(dòng)和應(yīng)急制動(dòng)性能要求 車輛類型 行車制動(dòng) 應(yīng)急制動(dòng) 制動(dòng)初速（km/h） 制動(dòng)距離（m） FMDD（m/s2） 試車道寬度（m） 踏板力（N） 制動(dòng)初速（km/h） 制動(dòng)距離（m） FMDD（m/s2） 操縱力（N）≤ ma≤4.5t 滿載 50 ≤22 ≥5.4 2.5 ≤700 30 ≤18 ≥2.6 手600 腳700 空載 ≤21 ≥5.8 ≤450 其他汽車 滿載 50 ≤10 ≥5.0 3.0 ≤700 30 ≤20 ≥2.2 手600 腳700 空載 ≤9 ≥5.4 ≤450 參考文獻(xiàn)： 1．成大先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版） 2．汽車工程手冊(cè)???? 機(jī)械工業(yè)出版社 3．陳家瑞 汽車構(gòu)造（下冊(cè)） 人民交通出版社 4．王望予 汽車設(shè)計(jì)?????機(jī)械工業(yè)出版社 5．余志生 汽車?yán)碚???? 機(jī)械工業(yè)出版社 16