西安交通大學(xué)汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書載貨汽車汽車動(dòng)力總成匹配與總體設(shè)計(jì)姓名: 班級(jí):學(xué)號(hào):專業(yè)名稱:指導(dǎo)老師: 日期： 2104/12/1題目：設(shè)計(jì)一輛用于長途運(yùn)輸固體物料，載重質(zhì)量20t的重型貨運(yùn)汽車。整車尺寸：11980mmX2465mmX3530mm軸數(shù)：4；驅(qū)動(dòng)型式：8X4；軸距：1950mm+4550mm+1350mm額定載質(zhì)量：20000kg整備質(zhì)量：11000kg公路最高行駛速度：90km/h最大爬坡度：大于30%設(shè)計(jì)任務(wù)：1） 查閱相關(guān)資料，根據(jù)題目特點(diǎn)，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速箱傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)橋、車輪匹配和選型；2） 進(jìn)行汽車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性估算，實(shí)現(xiàn)整車的優(yōu)化匹配；3） 繪制車輛總體布置說明圖；4） 編寫設(shè)計(jì)說明書。本說明書將從整車主要目標(biāo)參數(shù)的初步確定、傳動(dòng)系各總成的選型、整車性能計(jì)算、發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系部件的確定四部分來介紹本課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過程。1.整車主要目標(biāo)參數(shù)的初步確定1.1發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇1.1.1發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率及轉(zhuǎn)速的確定汽車的動(dòng)力性能在很大程度上取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率。設(shè)計(jì)要求該載貨汽車的最高車速是90km/h，那么發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率應(yīng)該大于等于以該車速行駛時(shí)的行駛阻力功率之和，即：P>1（氣3^fU+An） （1-1）emax門3600 amax76140amaxT式中 Pemax——發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率，kW；門一一傳動(dòng)系效率（包括變速器、傳動(dòng)軸萬向節(jié)、主減速器的傳動(dòng)效率）參考傳動(dòng)部件傳動(dòng)效T率計(jì)算得：門T=95%x95%x98%x96%=84.9%，各傳動(dòng)部件的傳動(dòng)效率見表1-1；表1-1傳動(dòng)系統(tǒng)各部件的傳動(dòng)效率部件名稱傳動(dòng)效率（％）4-6檔變速器95輔助變速器（副變速器或分動(dòng)器）95單級(jí)減速主減速器96傳動(dòng)軸萬向節(jié)98ma——汽車總質(zhì)量，m^=31000kg（整備質(zhì)量11000kg,載重20000kg）；g 重力加速度，g=9.81m/s2f——滾動(dòng)阻力系數(shù)，由試驗(yàn)測得，在車速不大于100km/h的情況下可認(rèn)為是常數(shù)。輪胎結(jié)構(gòu)、充氣壓力對(duì)滾動(dòng)阻力系數(shù)有較大影響，良好路面上常用輪胎滾動(dòng)阻力系數(shù)見表1-2。取f=0.012。表1-2良好路面上常用輪胎滾動(dòng)阻力系數(shù)輪胎種類滾動(dòng)阻力系數(shù)中重型載貨車用子午線輪胎0.007-0.008中重型載貨車用斜交輪胎0.010-0.012輕型載貨車用子午線輪胎0.008-0.009輕型載貨車用斜交輪胎0.010-0.012轎車用子午線輪胎0.012-0.017轎車用斜交輪胎0.015-0.025CD——空氣阻力系數(shù)，取CD=0.9；一般中重型貨車可取0.8~1.0；輕型貨車或大客車0.6~0.8；

中小型客車0.4~0.6；轎車0.3~0.5；賽車0.2~0.4。A——迎風(fēng)面積，m2，取前輪距氣X總高H，A=2.465x3.53m2uauamax該載貨汽車的最高車速，u =90km/ho將各值帶入式1-1得:31OOOx9.012 7.31OOOx9.012 7.83x9&1 — —36CX)76140=!95^5kW也可以利用比功率的統(tǒng)計(jì)值來確定發(fā)動(dòng)機(jī)的功率值:比功率=1000P比功率=1000Pmax

mafutu3.60g amaxTCDA u376.14m門 amaxaT（1-2）（1-3）式中Temax發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，N.m；a——轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)，a=2—emax（1-3）式中Temax發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，N.m；a——轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)，a=2—emaxTp七―最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)矩，N.m；以的大小標(biāo)志著當(dāng)行駛阻力增加時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線自動(dòng)增加轉(zhuǎn)矩的能力，a可參考同類發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)值選取，初取以=1.05；Pemax發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率，kW；求得比功率為6.311kw。P>6 1956J因此，通過比功率計(jì)算得，該汽車選用發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一——… kw參考日本五十鈴、德國奔馳等同類型車型，同時(shí)由于該載貨汽車要求的最高車速相對(duì)較高，因此應(yīng)使其比功率相對(duì)較大，所選發(fā)動(dòng)機(jī)功率應(yīng)不小于195.61KW，初步選擇發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率為200kW；發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速np,初取np=2200r/mino1.1.2發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩及其轉(zhuǎn)速的確定當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和其相應(yīng)轉(zhuǎn)速確定后，可用下式確定發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩。(yPT一9575

fCJtJOX—JnP2200np 最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速，r/mino2200所以一般用發(fā)動(dòng)機(jī)適應(yīng)性系數(shù)①表示發(fā)動(dòng)機(jī)適應(yīng)行駛工況的程度。e=an,L——轉(zhuǎn)速適應(yīng)系數(shù)，通常取1.4-2.0,以保證汽車具有適當(dāng)?shù)淖畹头€(wěn)定車速。nn①值越大，說明發(fā)動(dòng)機(jī)的適應(yīng)性越好。采用①值大的發(fā)動(dòng)機(jī)可以減少換檔次數(shù)，減輕司機(jī)疲勞、減少傳動(dòng)系的磨損和降低油耗。初取nr=1450r/min，則二二1.60， "‘械T2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。選擇的依據(jù)是車型、使用條件、輪胎的額定負(fù)荷以及汽車的行駛速度。為了提高汽車的動(dòng)力因數(shù)、降低汽車及其質(zhì)心的高度、減小非簧載質(zhì)量，對(duì)公路用車在其輪胎負(fù)荷系數(shù)以及汽車離地間隙允許的范圍內(nèi)應(yīng)盡量選取尺寸較小的輪胎。同時(shí)還應(yīng)考慮與動(dòng)力-傳動(dòng)系參數(shù)的匹配和對(duì)整車尺寸參數(shù)（例如汽車的最小離地間隙、總搞等）的影響。表1-2給出了部分國產(chǎn)汽車輪胎的規(guī)格、尺寸及使用條件。根據(jù)各類汽車的軸荷分配來看，前軸在滿載的時(shí)候負(fù)載在19%?25%，后軸75%?81%。經(jīng)計(jì)算得到輪胎的最大靜負(fù)載值為2790*9.8N，根據(jù)表1-2選擇前軸輪胎規(guī)格為11.00R20，輪胎數(shù)量為2；第二軸軸輪胎規(guī)格為11.00R20，輪胎數(shù)量為2；第三軸輪胎規(guī)格為11.00R20，輪胎數(shù)量為4；第四軸輪胎規(guī)格為00R20O所選輪胎的單胎最大負(fù)荷28700N，欺壓0.74MPa，加深花紋，外直徑1090mm。表1-2大客車、載貨汽車及掛車的規(guī)格、尺寸及使用條件輪脂.應(yīng)搐展數(shù)主要尺寸Fnin使用條杵斷最大魚若翻應(yīng)，壓F/1C-MP,標(biāo)準(zhǔn)曉劇充許梗用輪幗瞥通花蝮如深在紋越努花蟆%QD-20⑨OOISO)101314斕】皿(1030)iasfio30600225501.9$.?7.0(7.4}7.07.SOTLQT5°10.00-20(10.00R2O}V.2141627810551067《】她皿3(106￡)21600Z40S0海CO(6.6)(6.7)7.4(7.7>7.57u5￥&08.0V8,00VILD0-2Q(11.0CE20}1416293108&11QQ(1090}1105(1095)26230ZS700G.3話一7)7.4(7.7)MWS.5B.SOT1.ZD0-20(12.00R20)161B3151U61145(1135)3063032700fi.7(".0)&5B.50V9.00V1電00-￡4(12.OOR24}1631512251M76,7(7.0}&38.5￥9.00V1.3傳動(dòng)系最小傳動(dòng)比的確定普通載貨汽車最高檔通常選用直接檔，若無分動(dòng)器或輪邊減速器，則傳動(dòng)系的最小傳動(dòng)比等于主減速器的主減速比，°。主減速比，°是主減速器設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)，應(yīng)在汽車總體設(shè)計(jì)時(shí)就確定。對(duì)于載貨汽車，為了得到足夠的功率儲(chǔ)備而使最高車速有所下降，如圖1-1中的曲線3所示，0可按下式選擇

(1-4). rn(1-4)l=(0.377-0.472)工產(chǎn)

maxgh式中，r一驅(qū)動(dòng)車輪的滾動(dòng)半徑（m）,輪胎規(guī)格為12.00R20,普通花紋輪胎外直徑rFd3.05x1090、r.-——-——: ^0.5294thd=1090mm,,F=3.05,京；'項(xiàng)*耳迪n 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速，n=2200r/min;uauamax最高車速，u =90km/h;0.5291^2200io-(O.377-O.472)X 0.5291^2200io-(O.377-O.472)X ^4.876-6.10490X/.0所以初取10=5.0。所以根據(jù)所選定的主減速比l0的值，就可基本上確定主減速器的減速型式（單級(jí)、雙級(jí)以及是否需要輪邊減速器），并使之與汽車總布置所要求的離地間隙相適應(yīng)。汽車驅(qū)動(dòng)橋離地間隙要求見表1-3。其中，重型載貨汽車的離地間隙要求在230mm-345mm之間。表1-3汽車驅(qū)動(dòng)橋離地間隙華型瞞地間距/HID撕車瞄12 190小型中12 230高城130-3&0粼貨汽車做壅、粒堊19。一￡W0中可210-275殖平一、起互型2^0-315越野汽車28。中型.更型2^0—400客車小瑕1^0-220中甄大里210-2901.4傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比的確定傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比為變速器的I檔傳動(dòng)比、與主減速比i0的乘積。ig：應(yīng)根據(jù)汽車最大爬坡度、驅(qū)動(dòng)車輪與路面的附著條件、汽車的最低穩(wěn)定車速以及主減速比和驅(qū)動(dòng)

車輪的滾動(dòng)半徑等綜合確定。汽車爬陡坡時(shí)車速不高，空氣阻力可以忽略，則最大驅(qū)動(dòng)力用于克服輪胎與路面間的滾動(dòng)阻力及爬坡阻力。故有t-i-i-n一emx一g1車輪的滾動(dòng)半徑等綜合確定。汽車爬陡坡時(shí)車速不高，空氣阻力可以忽略，則最大驅(qū)動(dòng)力用于克服輪胎與路面間的滾動(dòng)阻力及爬坡阻力。故有t-i-i-n一emx一g1一0一匚>m-g-(f-cosa +sina )=m-g-wr(1-5)max則由最大爬坡度要求的變速器I檔傳動(dòng)比為式中i>*g叩max-1

敏 Temax''°小。——汽車總質(zhì)量，m廣31000kg；(1-6)g——重力加速度，g=9.81m/s2:wmax道路最大阻力系數(shù)，wmax=(f-cosamax+sin吃密)=0.0138xcos16.7°+sin16.7°=0.301F-dr——驅(qū)動(dòng)車輪的滾動(dòng)半徑(m)，按［=三二計(jì)算，F(xiàn)=3.05,d=1090mm所以r=0.5294mm；Temax發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，N.m；"——主減速比’'L0；l——傳動(dòng)系傳動(dòng)效率門丁二°.849。所以31000x9.81 301x0.5291所以31000x9.81 301x0.529191L5K5X0.849-J2.48根據(jù)驅(qū)動(dòng)車輪與路面附著條件(1-7)(1-8)t-i-i-n(1-7)(1-8)~emax gl0 T-<Gpr 2r求得變速器I檔傳動(dòng)比為iv~G^

g1Temax5式中。2——汽車滿載靜止于水平路面時(shí)驅(qū)動(dòng)橋給地面的載荷P——道路的附著系數(shù)，在良好路面上中取0.8；Tmax，i0，nT——同式(1-6)中的說明?！?3(^0x9.81x0.8x0.5291i< =/3.951所以 '*?，??，.、?，?■■.， 這里將每個(gè)驅(qū)動(dòng)承受的質(zhì)量設(shè)為13t綜上，初步確定變速器檔傳動(dòng)比 。2.傳動(dòng)系各總成的選型2.1發(fā)動(dòng)機(jī)的選型題目要求的發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率為200kw,最大轉(zhuǎn)矩為911.5N，相應(yīng)轉(zhuǎn)速為2200rpm，經(jīng)調(diào)查初步選擇上海柴油機(jī)股份有限公司的型號(hào)為6CL320-2的發(fā)動(dòng)機(jī)，以及濰坊動(dòng)力股份有限公司的型號(hào)為WD615.56、WD615.50的兩款發(fā)動(dòng)機(jī)。,覃TechnicalParameterModfllWDG15T?PeWDG1E.E3.WD616.&G.VCDG16.&CCylinderNumber6Bor&*Stroke?nTim)126^130Displac&yient9.72&Rat&dPaw&rfKW)175.193.206Rotatespeed(r/min)皿口MarTorque(Nm)1000.11001160MaxT。叫ue/Speed(r/mini1400-1600.1300-1800.1W-160OMirFuelConsumptionstFullLoadfg^W.h)si9&EmissionStandardEuroIICurbWeight(KG)圖2-1濰坊動(dòng)力典型發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)

表2-1上柴6CL320-2參數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)6CL320-2外形尺寸(mm)1363X925X794汽缸數(shù)6氣門4排量(ml)8820缸徑(mm)114行程(mm)144標(biāo)定功率(kW)235功率轉(zhuǎn)速(r/min)2200扭矩(N.m)1250扭矩轉(zhuǎn)速(r/min)1200最低燃料消耗率(g/kW.h)190凈質(zhì)量(kg)640排放標(biāo)準(zhǔn)(TAS)國II匹配車型客車、貨車將三個(gè)型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)主要參數(shù)集中在表2-2中，以及外特性曲線:表2-2所選發(fā)動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)機(jī)型WD615.56WD615.506CL320-2缸徑/行程（mm）126/130126/130114/144排量（L）9.7269.7269.0額定功率（kW）193213235額定轉(zhuǎn)速（r/min）220022002200最大轉(zhuǎn)矩（N.m）110011601250最大轉(zhuǎn)速（r/min）1300-16001100-16001300-1500最低燃油消耗率（g/kW.h）<198<198<198滿足排放標(biāo)準(zhǔn)歐II歐II歐II2.2離合器的初步選型根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，可為該重型載貨汽車初步選定離合器。離合器生產(chǎn)企業(yè)：東風(fēng)傳動(dòng)軸有限公司離合器型式： 拉式膜片彈簧離合器型號(hào)/規(guī)格： DSP430轉(zhuǎn)矩容量： 2700N.m該離合器： 與WD615.56匹配時(shí)，其后備系數(shù)為2.45；與WD615.5匹配時(shí)，其后備系數(shù)為2.33；與6CL320-2匹配時(shí)，其后備系數(shù)為2.13。2.3變速器的選型重型貨車需要多檔變速器，用于適應(yīng)復(fù)雜多變的使用條件，且易于保證重型汽車具有良好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)型、加速性。前，組合式機(jī)械變速器已成為重型汽車的主要形式，即，以一到兩種4?6檔變速器為主體，通過更換系列齒輪副和配置不同的副變速器，得到一組不同檔數(shù)不同傳動(dòng)比范圍的變速器系列。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩911.5N和變速器的一檔傳動(dòng)比5.0，初步選擇中國第一汽車集團(tuán)公司生產(chǎn)的10檔組合式機(jī)械變速器，變速器型號(hào)：CATS10-130,額定輸入扭矩為1274N.m，該變速器最高檔采用直接檔，傳動(dòng)比范圍為12.961。變速器各檔速比見表2-3。表2-3所選變速器格檔速比12345678910倒1倒212.9619.6937.3705.5403.8463.372.5201.9161.4401.0002.93811.3012-4傳動(dòng)軸的選型該車前后軸距較大，為了提高傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速，避免共振以及考慮整車總布置上的需要，常將傳動(dòng)軸分段。當(dāng)傳動(dòng)軸分段時(shí)，需加設(shè)安裝在車架橫梁上的中間支承，以補(bǔ)償傳動(dòng)軸軸向和角度方向的安裝誤差，以及車輛行駛過程中由于彈性支承的發(fā)動(dòng)機(jī)的竄動(dòng)和車架等變形所引起的位移。橡膠彈性元件能吸收傳動(dòng)軸的振動(dòng)，降低噪聲。這種彈性中間支承不能傳遞軸向力，它主要承受傳動(dòng)軸因動(dòng)不平衡、偏心等因素引起的徑向力，以及萬向節(jié)上的附加彎矩所引起的徑向力。初步采用重慶重型汽車集團(tuán)傳動(dòng)軸有限責(zé)任公司生產(chǎn)的重型汽車傳動(dòng)軸總成，編號(hào)為：006。工作扭矩為：15000N.m。2-5驅(qū)動(dòng)橋的選型驅(qū)動(dòng)橋處于傳動(dòng)系的末端，其基本功用是增大由傳動(dòng)軸傳來的轉(zhuǎn)矩，將轉(zhuǎn)矩分配給左、右驅(qū)動(dòng)車輪，并使左、右驅(qū)動(dòng)車輪具有差速功能；同時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋還要承受作用于路面和車架之間的鉛垂力、縱向力和橫向力。1、 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)型式和布置型式的選擇驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)型式與驅(qū)動(dòng)車輪的懸掛型式相關(guān)。絕大多數(shù)載貨汽車的驅(qū)動(dòng)車輪采用非獨(dú)立懸掛，相應(yīng)地采用非斷開式驅(qū)動(dòng)橋?，F(xiàn)代多橋驅(qū)動(dòng)汽車都是采用貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置形式。在貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置中，各橋的傳動(dòng)軸布置在同一縱向鉛垂平面內(nèi)，且相鄰兩橋的傳動(dòng)軸是串聯(lián)布置的。其優(yōu)點(diǎn)是，不僅減少了傳動(dòng)軸的數(shù)量，而且提高了各驅(qū)動(dòng)橋零件的相互通用性，并且簡化了結(jié)構(gòu)，減少了體積和質(zhì)量，成本較低。2、 主減速器結(jié)構(gòu)型式選擇減速型式的選擇與汽車的類型及使用條件有關(guān)，主要取決于由動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等整車性能所要求得主減速比％的大小及驅(qū)動(dòng)橋的離地間隙、驅(qū)動(dòng)橋的數(shù)目及減速型式等。雙級(jí)主減速器有兩級(jí)齒輪減速組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量加大，制造成本也顯著增加，僅用于主減速比較大(7.6<i0<12)且采用單級(jí)減速不能滿足既定的主減速比和離地間隙要求的重型汽車上。單級(jí)貫通式主減速器用于多橋驅(qū)動(dòng)汽車的貫通橋上，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、主減速器的質(zhì)量較小、尺寸緊湊，并可使中、后橋的大部分零件，尤其是使橋殼、半軸等主要零件具有互換性。綜上所述，由于所設(shè)計(jì)的載貨汽車的軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)型式為8x4，以及單級(jí)貫通式主減速器具有結(jié)構(gòu)簡

單等諸多優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又能滿足使用要求。所以，選用單級(jí)減速貫通式驅(qū)動(dòng)橋。3、驅(qū)動(dòng)橋的選型根據(jù)計(jì)算的主減速比初步選擇重慶紅巖汽車車橋廠的單級(jí)減速雙聯(lián)驅(qū)動(dòng)橋，產(chǎn)品型號(hào)：20048302。中、后橋均采用鑄鋼橋殼，中、后驅(qū)動(dòng)橋承載能力均為13噸。最大輸入扭矩40000N.m，大于最大的輸入扭矩, 心，…入扭矩, 心，…主減速器傳動(dòng)比渲.875。3整車性能計(jì)算3.1配置上柴6CL320-2發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的整車性能計(jì)算3.1.1汽車動(dòng)力性能計(jì)算1）汽車驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力汽車行駛過程中必須克服滾動(dòng)阻力「和空氣阻力F，加速時(shí)會(huì)受到加速阻力F/?的作用，上坡時(shí)會(huì)受到重力沿坡道的分力——坡度阻力F。i汽車行駛時(shí)驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力的平衡方程式為：TOC\o"1-5"\h\zF=Ff+F+F+F （3-1）發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速n下發(fā)出的轉(zhuǎn)矩T經(jīng)汽車傳動(dòng)系傳遞到驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)力F按下式計(jì)算：e tF=eg0一T （3-2）trr式中 F——汽車驅(qū)動(dòng)力，N；tT——發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，N.m；eig——變速器速比；"——主減速器速比， 4.875；門t——傳動(dòng)系效率，門T=0.849；rr——車輪的滾動(dòng)半徑，m， ；在驅(qū)動(dòng)輪不打滑的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n所對(duì)應(yīng)的汽車車速氣（km/h）為:u=0.377E （3-3）aii

式中n 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min；i,i0，r 同式（1-10）說明。滾動(dòng)阻力F:fF=mgcosaf （3-4）式中 g——重力加速度，g=9.81m/s2；a——坡道的坡度角，；f——滾動(dòng)阻力系數(shù)，同式（1-1）說明；空氣阻力F:WF=2CqApu2 （3-5）式中 七——空氣阻力系數(shù)， ；A——迎風(fēng)面積，即汽車行駛方向的投影面積，A=2.465x3.530m2；p 空氣密度，一般p=1.2258N.s2.m-4；u 汽車行駛速度，m/s。若u以km/h計(jì)，則F=Duu2a w21.15a坡度阻力F:i（3-6）（3-7）F=mgsina（3-6）（3-7）坡道的坡度為i時(shí) a=arctani加速阻力F.：JduF=8mdf式中 S——汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，S按式5=1+5+8i2估算，取5?8=0.04，i為變速TOC\o"1-5"\h\z1 2g 1 2 g器速比;ma——汽車總質(zhì)量， ；du ,——汽車行駛加速度，m/s2。dt2）汽車的行駛性能曲線

通過計(jì)算各檔車速對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n，由發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線可得到相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩孔，由式（3-2）可求得汽車的驅(qū)動(dòng)力F，由式（3-4）和（3-5）可求得Ff+七，再作出汽車的行駛性能曲線。計(jì)算數(shù)據(jù)見表3-1。表3-1汽車驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力計(jì)算列表一檔ii=12.961車速u（km/h）3.54567n（r/min）1108.01266.31582.91899.52216.1F（kN）t128.8128.6115.0113.3105.0F+七（N）3536.13537.53540.93544.93549.7二檔i2=9.693車速u（km/h）56789n（r/min）1183.81420.61657.31894.12130.9F（kN）t93.395.590.084.782.0F+七（N）3540.93544.93549.73555.33561.6三檔i3=7.370車速u（km/h）678911an（r/min）1080.11260.11440.21620.21980.2F（kN）t64.271.272.570.063.3Ff+F（N）3544.93549.73555.33561.63576.4四檔i4=5.54車速u（km/h）810121416an（r/min）1082.61353.21623.81894.52165.1F（kN）t48.355.8952.548.346.7Ff+F（N）3555.33568.63584.93604.13626.3五檔i5=3.846車速u（km/h）1114172023n（r/min）1033.41315.21597.01878.82160.7F（kN）t33.038.235.833.332.5Ff+Fw（N）3576.43604.13638.53679.63727.3六檔i6=3.370車速u（km/h）1316202326an（r/min）1070.11317.01646.31893.32140.2F（kN）t30.032.529.729.228.3F+七（N）3594.13626.33679.63727.33781.7七檔車速u（km/h）1822263035n（r/min）1108.01354.21600.41846.62154.4

i7=2.520F（kN）t22.025.825.023.321.7F+F（N）3651.53710.73781.73864.63984.9八檔i8=1.916車速u（km/h）2330354045an（r/min）1076.41404.01638.01872.02106.0F（kN）t11.313.015.018.818.7F+F（N）3727.33864.63984.94123.64280.9九檔i9=1.440車速u（km/h）3040455060an（r/min）1055.21406.91582.81758.72110.4F（kN）t9.714.713.313.211.5F+七（N）3864.64123.64280.94456.64863.6直接檔i10=1.0車速u（km/h）4560708090an（r/min）1099.21465.61709.81954.12198.3F（kN）t8.39.89.08.38.0Ff+F（N）4280.94863.65344.65899.66528.6表3-2不同坡度時(shí)的坡度阻力坡度i=tana（%）369121518坡度阻力F（N）i9119.218213.927259.836233.345111.857405.8坡度i=tana（%）212427303336坡度阻力f（N）i6254.370971.079271.187385.395301.3103008.0將各檔驅(qū)動(dòng)力F隨車速u的變化關(guān)系和不同坡度i時(shí)的F+F+F隨u的變化關(guān)系畫在同一張t a f W i a圖上，則形成汽車的行駛性能曲線。發(fā)動(dòng)機(jī)6CL320-2與變速器CATS10-130（最高檔為直接檔）和單級(jí)減速雙聯(lián)驅(qū)動(dòng)橋（主減速比為4.875）匹配使用時(shí)的行駛性能曲線見圖3-1。由汽車的行駛性能曲線可知該車的最高車速、最大爬坡度、檔位的使用情況及各檔位某車速的爬坡能力。由圖3-1可知該車的最高車速為92km/h（與發(fā)動(dòng)機(jī)最大額定轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)）；

由圖3-1可計(jì)算一檔最大爬坡度:一檔時(shí)汽車能克服的最大行駛阻力為Ff+Fw碩726時(shí)對(duì)應(yīng)的最大爬坡阻力為%,3.二J2S2M9A，由f=mgsina得a=arcsin()，a所以，a =24r(35in(，F(xiàn)'i)=tamsin(=4騷北0 )=19.31max m費(fèi) max32000X9.81a3）汽車的加速性能計(jì)算汽車在水平路面上（ ）加速行駛時(shí)驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力平衡方程式(3-8)（3-9）或F=5-m-a=F—F—F，由此可得a=（3-9）式中5——式中5——汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，5按式5=1+5+5i2估算1 2g取%優(yōu)2=0.04速比;F、fJ、m如前所述。t=J*dtt=J*dt=Ju2—du0 u1aa（3-10）由aa^得dtdudt aa通過上式可求得汽車從初始車速u全力加速到u的加速時(shí)間，。由式（3-9）、（3-10）和汽車的行駛性能曲線可以作出各檔加速時(shí)間曲線和連續(xù)換檔加速時(shí)間曲線。計(jì)算數(shù)據(jù)見表3-3。

表3-3汽車連續(xù)換檔加速時(shí)間曲線計(jì)算列表一檔i1=12.961車速u（km/h）3.54567aF（kN）t128.8128.6115.0113.3105.0F+f（n）3536.13537.53540.93544.93549.788=1+8+8i2=1+0.04+0.04x12.9612=7.761 2ga（m/s2）0.5210.5200.4630.4560.422二檔i2=9.693車速u（km/h）56789aF（kN）t93.395.590.084.782.0Ff+F（N）3540.93544.93549.73555.33561.688=1+8+8i2=1+0.04+0.04x9.6932=4.801 2ga（m/S2）0.6030.6180.5810.5450.527三檔i3=7.370車速u（km/h）678911F（kN）t64.271.272.570.063.3F+七（N）3544.93549.73555.33561.63576.488=1+8+8i2=1+0.04+0.04x7.3702=3.2131 2ga（m/s2）0.6090.6790.6920.6670.600四檔i4=5.540車速u（km/h）810121416aF（kN）t48.355.8952.548.346.7F+F（N）3555.33568.63584.93604.13626.388=1+8+8i2=1+0.04+0.04x5.542=2.2681 2ga（m/s2）0.6360.7440.6960.6360.613五檔ig5=3.846車速u（km/h）1114172023F（kN）t33.038.235.833.332.5Ff+Fw（N）3576.43604.13638.53679.63727.388=1+8+8i2=1+0.04+0.04x3.8462=1.6321 2ga（m/s2）0.5810.6840.6360.5860.569車速u（km/h）1316202326

圖3-26CL320-2發(fā)送機(jī)用于貨車的加速度曲線U.S圖3-36CL320-2發(fā)動(dòng)機(jī)用于貨車的加速度倒數(shù)曲線圖3-46CL320-2發(fā)動(dòng)機(jī)用于貨車的加速時(shí)間曲線同理，可以求出用WD615.56、WD615.50兩款發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的性能曲線。3.1.2汽車經(jīng)濟(jì)性能計(jì)算汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性是汽車使用中的另一項(xiàng)重要性能。我國汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)有等速行駛?cè)加拖牧亢脱h(huán)工況行駛?cè)加拖牧?，一般用等速百公里油耗（L/100km）表示。汽車百公里燃油消耗量Q（L/100km）為s（3-11）C?A?u3與6140C?A?u3與6140&），kW；P=-1(P+P)=1(七g?f?u+門f^門3600門t 傳動(dòng)系效率，門t=0.849；m 汽車總質(zhì)量，m=32000kg；f，CD，A——同式（1-1）說明；ge——燃油消耗率，g/（kW.h），可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)