汽車?yán)碚摰谝徽伦鳂I(yè) 車輛091馬粉粉3090221002 1.8一轎車的有關(guān)參數(shù)如下： 總質(zhì)量1600kg；質(zhì)心位置：a=1450mm,b=1250mm,gh=630mm;發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩maxtqT=140Nm?；1擋傳動(dòng)比1i=3.85;主減速器傳動(dòng)比 0i=4.08；傳動(dòng)效率mη=0.9；車輪半徑r=300mm;飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量fI=0.25kg2m?;全部車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量WI∑=4.5kg2m?(其中，前輪的 WI=2.25kg2m?,后輪的WI=2.25kg2m?)。若該轎車為前輪驅(qū)動(dòng)，問當(dāng)?shù)? 面附著系數(shù)為0.6時(shí)，在加速經(jīng)過中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩能否充分發(fā)揮而產(chǎn)生應(yīng)有的最大加速度？應(yīng)怎樣調(diào)整重心在前、后方向的位置〔即b值〕，才能夠保證獲得應(yīng)有的最大加速度。若令 b L ?100%為前軸負(fù)荷率，求原車的質(zhì)心位置改變后，該車的前軸負(fù)荷率。 解：該汽車的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù) δ=1+2W Imr ∑+2202fgTIiimrη =1+2222 4.50.253.854.080.916000.316000.3???+?? =1.42該轎車的最大驅(qū)動(dòng)力 max0max1403.854.080.9 0.3 6597.36tqgT tTiiFr N η= ???== 汽車行駛方程式為 tfwijFFFFF=+++ 不計(jì)滾動(dòng)阻力和空氣阻力則 sinu tijt dFFFGm dαδ=+=+當(dāng)0iF=時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可達(dá)最大加速 max6597.36u tjt dFFm dδ===2max6597.36 2.9/1.421600 utdmsd??==? ???該汽車為前輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，其附著率 1 11 XZFCF?= = gq hb qLL -= 0.296 0.750.61250630 0.296 1450125014501250 ??>=-?++ 〔其中max110.269cosu t dqigdα=+=〕 故1min0.750.6C?=> 因而該轎車不知足汽車行駛的附著條件，即車會打滑。故該轎車 在加速經(jīng)過中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩不能充分發(fā)揮而產(chǎn)生應(yīng)有的最大加速度。 〔2〕要使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩充分發(fā)揮產(chǎn)生最大加速度則應(yīng)知足行駛附著條件，故 10.296 0.6 630 1450125014501250 gq ChbqLLb?= -=≤- ++ 所以1517.58bmm≥ 在恰好保證獲得應(yīng)有的最大加速度時(shí)b=1517.58mm ∴前軸負(fù)荷率 1517.58100%100%56.21%14501250 bL?=?=+ 1.3確定一輕型貨車的動(dòng)力性能〔貨車可裝用4擋或5擋變速器，任選其中的一種進(jìn)行整車性能計(jì)算〕：1〕繪制汽車驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力平衡圖。 2〕求汽車最高車速、最大爬坡度及克制該坡度時(shí)相應(yīng)的附著率。3〕繪制汽車行駛加速度倒數(shù)曲線，用圖解積分法求汽車用2擋起步加速行駛至70km/h的車速—時(shí)間曲線，或者用計(jì)算機(jī)求汽車用2擋起步加速行駛至70km/h的加速時(shí)間。輕型貨車的相關(guān)數(shù)據(jù)： 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)使用外特性的Tq-n曲線的擬合公式為 T q=-19.313+295.27( 1000 n)-165.44( 1000 n)2+40.874( 1000 n)3-3.84454 1000 n ?? ? ?? 式中，T q 為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩〔Nm?);n為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速〔r/min〕。 發(fā)動(dòng)機(jī)的最低轉(zhuǎn)速n min =600r/min,最高轉(zhuǎn)速n max =4000r/min 裝載質(zhì)量2000kg 整車裝備質(zhì)量1800kg 總質(zhì)量3880kg 車輪半徑0.367m 傳動(dòng)系機(jī)械效率η T =0.85 滾動(dòng)阻力系數(shù)f=0.013 空氣阻力系數(shù)x迎風(fēng)面積C D A=2.77m2 主減速器傳動(dòng)比i =5.83 飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I f =0.218kg?m2 二前輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I 1 w =1.798kg?m2 四后輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I 2 w =3.598kg?m2 變速器傳動(dòng)比i g (數(shù)據(jù)如下表) 軸距L=3.2m 質(zhì)心至前軸距離〔滿載〕a=1.947m質(zhì)心高〔滿載〕hg=0.9m 解：1〕取貨車四檔發(fā)動(dòng)機(jī)為例 由0qgT tTiiFr η= Tq=-19.313+295.27(1000n)-165.44(1000n)2+40.874(1000n)3-3.84454 1000n?? ??? 000.3770.377gguiirnuniir? ?= =??? 由matlab畫圖得汽車驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力平衡圖 2〕〔1〕求最高車速 最高車速可由驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力平衡圖查出汽車在四檔的時(shí)候達(dá)最大速度 顯然4tF曲線與fwFF+曲線的交點(diǎn)便是最高車速maxu≈101km/h〔2〕求最大爬坡度求最大爬坡度時(shí)， 0u t dd=由驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力平衡圖知汽車在一檔時(shí)，克制fwFF+可達(dá)最大爬坡度 汽車行駛方程式為 tfwijFFFFF=+++ maxmaxitwfFFFF=-- 2 maxmaxsincos21.15 DtaCAGFuGfαα=- -含有三角函數(shù)使公式的求解變得復(fù)雜，一般汽車的爬坡度比擬小，取小角度近似值，sin,cos1iαα≈≈因而 2 maxmax21.15 DtaCAGiFuGf=- -由驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力平衡圖知汽車在一檔時(shí)maxtF=14400KN,車速為au=9km/h則2 maxmax21.15DtaCAFuGfiG - -= = 22.77 14400938809.80.01321.1538809.8 - ?-??? =0.365=36.5%坡度maxα=20.05? 〔3〕求克制該坡度時(shí)相應(yīng)的附著率 貨車一般為后驅(qū) 2gq Cha qLL ?= +〔其中max110.365cosutdqiigdα=+ ==〕0.365 1.9470.9 0.3653.23.2 = +?=0.513 3〕繪加速度倒數(shù)曲線 () 1tudadgDfδ==-其中 〔二檔時(shí)δ=1+2W Imr ∑+2202fgTIiimrη 2222 11.7983.59810.2183.095.830.85 138800.36738800.3671.1254 +???=++= tw FFDG -= 為動(dòng)力因數(shù)〕0qgT tTiiFr η= Tq=-19.313+295.27(1000n)-165.44(1000n)2+40.874(1000n)3-3.84454 1000n?? ??? 2 0021.15 0.377 0.377Dwa gaagCAFuiirnunuiir= ??==??? 有以上各公式的關(guān)系繪加速度倒數(shù)-速度曲線圖得 由圖知 載貨時(shí)汽車用Ⅱ檔起步加速不能至70km/h 則汽車加速至最高車速時(shí)所用時(shí)間為 2 1 1 uutduAa= =?即加速時(shí)間可用計(jì)算機(jī)進(jìn)行積分計(jì)算求出，且1 aua -曲線下兩速度間的面積就是加速時(shí)間