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車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
第一章 前言
汽車被稱為“改變世界的機(jī)器”，它從1886年誕生至今已有100多年的歷史，百余年來(lái)，特別是汽車產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)及汽車工業(yè)的大發(fā)展以來(lái)，汽車已為世界經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展，為人類進(jìn)入現(xiàn)代生活，產(chǎn)生了無(wú)法估量的巨大影響，因此，無(wú)論是美國(guó)，日本，西歐等發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)無(wú)一例外的把發(fā)展汽車工業(yè)作為國(guó)家發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，我國(guó)也在“七五”期間提出“要把汽車制造業(yè)作為重要的支柱產(chǎn)業(yè)，爭(zhēng)取有一個(gè)較大的發(fā)展”，由此可見汽車在世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用。
當(dāng)前，汽車已進(jìn)入人類社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域。工業(yè)，農(nóng)業(yè)，商業(yè)與國(guó)際貿(mào)易，教育，科技，文化，藝術(shù)，衛(wèi)生保健，國(guó)防以及其他建設(shè)事業(yè)，以至于人類的現(xiàn)代生活領(lǐng)域及家庭，都與汽車緊密相連。汽車已成為人們?nèi)粘９ぷ鳎a(chǎn)，學(xué)習(xí)，生活，旅行中最方便，最經(jīng)常使用的交通工具，成為現(xiàn)代社會(huì)的象征。在許多發(fā)達(dá)國(guó)家，汽車已普及到千家萬(wàn)戶，普及率最高的是美國(guó)，平均1.3人擁有一輛；西歐，日本等發(fā)達(dá)國(guó)家平均2~3人擁有一輛。汽車的普及極大的方便了人們，擴(kuò)大了人們的活動(dòng)范圍，使社會(huì)生活變的豐富多彩；同時(shí)促進(jìn)了公路的建設(shè)和運(yùn)輸?shù)姆睒s，改變了城市的布局有助于各地區(qū)經(jīng)濟(jì)文化的交流和偏遠(yuǎn)落后地區(qū)的開發(fā)。
我國(guó)汽車行業(yè)起點(diǎn)低，發(fā)展較晚。1953年中國(guó)汽車工業(yè)從零起步，開始建造第一汽車制造廠，三年后便生產(chǎn)出國(guó)產(chǎn)“解放牌”中型載貨汽車。60年代建設(shè)了第二汽車制造廠，生產(chǎn)中國(guó)獨(dú)立設(shè)計(jì)的“東風(fēng)”牌中型載貨汽車。但汽車的品種在過去很長(zhǎng)時(shí)間里出現(xiàn)了“缺重少輕”﹑“轎車基本空白”的缺陷。改革開放之后，我國(guó)的汽車行業(yè)才進(jìn)入大發(fā)展階段。近年來(lái)，轎車生產(chǎn)大幅度增長(zhǎng)，確定了一汽，二汽，上海為三大基地以及天津，北京，廣州三個(gè)較小的基地。我國(guó)汽車的發(fā)展目標(biāo)是，到2010年汽車生產(chǎn)量達(dá)600萬(wàn)輛，成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。同時(shí)，改變生產(chǎn)廠過多投資分散生產(chǎn)規(guī)模過小的不合理情況，重點(diǎn)支持2～3家汽車企業(yè)集團(tuán)迅速成長(zhǎng)為有相當(dāng)規(guī)模的大型企業(yè)，以及支持6-7家汽車企業(yè)成為國(guó)內(nèi)的骨干企業(yè)。其次，要花大力氣增強(qiáng)汽車的自主開發(fā)能力，從與國(guó)外聯(lián)合開發(fā)逐漸走向成熟的自主開發(fā)，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和技術(shù)裝備水平，迅速趕上國(guó)際先進(jìn)水平。同時(shí)鼓勵(lì)個(gè)人購(gòu)買汽車，并為轎車的普及作好準(zhǔn)備。當(dāng)然，汽車的迅速發(fā)展也帶了一些不易解決的問題，例如：安全問題，能源消耗，和環(huán)境污染。因此，行車安全，節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)已成為當(dāng)前汽車技術(shù)要解決的三大重要課題。
回顧歷史，1959年面世的“MINI”轎車引發(fā)了汽車技術(shù)的一場(chǎng)革命。這種車型在取得觀念上的突破的同時(shí)，還屢次在汽車大賽中取得冠軍。40年后的今天，此類車型依然流行，使之成為最家庭化的轎車。從此揭開了微行轎車的發(fā)展的歷史。在這種情況下，微型汽車也適時(shí)而生，而此車型也正是我們這一組所要設(shè)計(jì)的。我國(guó)的微型車也可稱為“中國(guó)特色”，因?yàn)槲覈?guó)轎車不太普及的情況下，售價(jià)僅在三萬(wàn)元人民幣左右的微型客車，成為大眾買的起的車型。
現(xiàn)在，微型汽車在一般的城市里隨處可見。因?yàn)樗纯蔀榧彝サ挠密?，同時(shí)改裝方便，可以改裝成微型廂式貨車，在有的城鎮(zhèn)中，它還用來(lái)作為出租車，更因?yàn)樗秃牡停嫉孛娣e小，使用經(jīng)濟(jì)，所以它受到許多人的歡迎。因此，設(shè)計(jì)這種汽車還是順應(yīng)時(shí)代潮流的。我在畢業(yè)設(shè)計(jì)中負(fù)責(zé)的是整體設(shè)計(jì)，包括微型汽車外型設(shè)計(jì)，整體布置，底盤設(shè)計(jì)，并積極協(xié)調(diào)同組的同學(xué)完成微客其他部件的設(shè)計(jì)。
微型汽車的整體布置包括人體工程在汽車上各部件安排的應(yīng)用，發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇，輪胎的選擇，傳動(dòng)系，行使系，轉(zhuǎn)向系，制動(dòng)系和懸架的選擇設(shè)計(jì)，駕駛員和乘客的作為布置，發(fā)動(dòng)機(jī)的布置，汽車主要尺寸和參數(shù)的選擇并校核汽車主要性能參數(shù)等。
畢業(yè)設(shè)計(jì)作為大學(xué)四年學(xué)習(xí)教學(xué)的一個(gè)最后環(huán)節(jié)，同時(shí)也是大學(xué)四年的知識(shí)回顧，它讓我把學(xué)過知識(shí)系統(tǒng)的梳理一遍，熟悉汽車的各個(gè)不見和 理論知識(shí)點(diǎn)，對(duì)于掌握不到的地方，可以借此機(jī)會(huì)補(bǔ)缺補(bǔ)漏，對(duì)知識(shí)進(jìn)行強(qiáng)化，同時(shí)也為我們今后踏上工作崗位做好了準(zhǔn)備，是工作前的基礎(chǔ)練習(xí)。
第二章 總體布置方案
§2.1 概述
微型車的總體設(shè)計(jì)是根據(jù)使用條件，生產(chǎn)規(guī)模制造水平和生產(chǎn)成本來(lái)選擇車輛的形式，構(gòu)造尺寸等。既解決整體布局與局部，局部與局部的矛盾。從而設(shè)計(jì)出性能良好價(jià)格合理的交通運(yùn)輸車。總體設(shè)計(jì)是微型車設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。
一， 微型客貨兩用車的使用條件
我國(guó)地處北北半球，疆土遼闊，南北之間跨緯度很大南部進(jìn)入熱帶北部接近寒帶，因而形成了南北懸殊的溫差氣溫的變化超過±40°我國(guó)的地形也十分復(fù)雜東部是廣闊的平原和起伏的丘陵。西部有雄偉的高原，西南多山區(qū)，各種地形相互交錯(cuò)。每一輛車都有可能面臨不同的氣候，地理等復(fù)雜的使用條件?？偟脕?lái)說大部分地區(qū)常見的公路是山區(qū)公路奇特點(diǎn)就是‘‘彎多，路急，陡坡長(zhǎng)’’據(jù)交通部門統(tǒng)計(jì)我國(guó)三級(jí)以下公路占總里程的95.4﹪四級(jí)以下公路占總里程的78.9﹪這些道路路面較差，一遇雨雪天氣路面泥濘不堪，此時(shí)的微型車的使用條件是比較惡劣。
另外，我國(guó)廣大地區(qū)尤其是農(nóng)村地區(qū)對(duì)車輛的維修保養(yǎng)條件差配件供應(yīng)比較困難，駕駛員的文化素質(zhì)和駕駛技術(shù)不是很高，這樣就使得微型車對(duì)于可靠性和維修的方便性的要求更高。
二， 微型車的生產(chǎn)條件
目前，國(guó)內(nèi)微型車的生產(chǎn)主要是國(guó)內(nèi)的幾大汽車產(chǎn)商和農(nóng)用機(jī)械生產(chǎn)商。他們的原料來(lái)源廣，生產(chǎn)效率高且生產(chǎn)過程中的管理檢測(cè)把握嚴(yán)格水平高操。多數(shù)微型車的生產(chǎn)均采用大批量生產(chǎn)的方式，提高產(chǎn)品的性價(jià)比。
§2.2方案的分析和確定
§2.2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)
4座客貨兩用微型車的總體設(shè)計(jì)
§2.2.2 設(shè)計(jì)要求
發(fā)動(dòng)機(jī)擬選為JL462Q或相近系列， 最高車速為95Km/h，最小轉(zhuǎn)彎半徑≤4.5米，乘員人數(shù)4人，載重量0.5噸，擋位數(shù)4+1。
§2.2.3 基本要求
汽車是由動(dòng)力裝置、底盤、車身、電器及儀表裝置等四部分組成，主要任務(wù)是用來(lái)載送人員和貨物的。
一個(gè)成功的汽車產(chǎn)品，它的設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及藝術(shù)造型等多方面的要求；它的技術(shù)和理性主要體現(xiàn)在：最大程度的采用標(biāo)準(zhǔn)化部件；滿足社會(huì)和政府的各種法規(guī)，尤其要滿足政府對(duì)汽車外形尺寸的要求；還要滿足當(dāng)?shù)馗髌噺S的生產(chǎn)能力及水平。經(jīng)濟(jì)性主要體現(xiàn)在：在保證汽車所要求的技術(shù)要求的同時(shí)要最大程度上降低汽車的制造成本；要保證用戶的使用的經(jīng)濟(jì)性，為用戶節(jié)省開支。藝術(shù)性主要體現(xiàn)在：在保證汽車的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到要求時(shí)車身造型要盡量滿足人們的審美觀，駕駛室部分要是工程設(shè)計(jì)和人體工程學(xué)相結(jié)合，使駕駛員和乘客在車中有中享受的感覺 。
我所負(fù)責(zé)的總體設(shè)計(jì)主要是：設(shè)計(jì)車型、及時(shí)協(xié)調(diào)各部件和整車的關(guān)系以完成底盤的布置 。而車型的設(shè)計(jì)是最有創(chuàng)造性的，最主要任務(wù)是布置好底盤，以保證各部件不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉。經(jīng)過與同組各同學(xué)的討論協(xié)商，在參考上述兩種成型基本參數(shù)的基礎(chǔ)上，最終確定了我們所要設(shè)計(jì)的微型客車的基本參數(shù)（詳細(xì)參數(shù)見后）。本次設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是要保證汽車的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和乘坐舒適性。
§2.3汽車傳動(dòng)形式的選擇
本次客貨兩用車的目標(biāo)主要是用來(lái)載客，本產(chǎn)品同時(shí)具有相當(dāng)?shù)妮d貨能力依據(jù)GB/T 15089-2001參考同類車型長(zhǎng)安貨車系列SC1022BB23D，昌河雙排CH1011DXEI參數(shù)見表2-1
表2-1參考車型的相關(guān)參數(shù)：
長(zhǎng)安SC1022BB23D 昌河雙排CH1011DXEI
長(zhǎng)×寬×高 mm
3860×1485×1870
3875×1395×1815
貨箱尺寸 mm
1400×1375×430
1470×1310×430
最大裝載質(zhì)量kg
500
330
總質(zhì)量kg
1785
1480
整備質(zhì)量kg
960
890
乘員數(shù)
5
4
軸距mm
2500
2010
輪距mm
前1280/后1290
前925/后940
最大爬坡度
≥30％
≥30％
最小轉(zhuǎn)彎半徑m
≤4.5
≤4.5
最小離地間隙mm
165
前/后懸mm
480/880
925/940
郵箱容量L
40
36
發(fā)動(dòng)機(jī)
JL465Q5
DA465QE
P/T kw/N·m
39/78
35/
驅(qū)動(dòng)方式
4×2 FR
4×2 FR
Vmax
≥105
≥105
變速器
5速全同步
4速全同步
油耗 L/km
≤6.4
≤6.4
制動(dòng)
雙回路液壓
雙回路液壓
轉(zhuǎn)向
齒輪齒條
齒輪齒條
離合器
單片膜片彈簧
單片膜片彈簧
汽車分類結(jié)合M類 N類汽車的特點(diǎn)參數(shù)選擇如下：
形式的選擇：
主要任務(wù)：確定產(chǎn)品的軸數(shù)，驅(qū)動(dòng)形式，布置形式等。
1 .軸數(shù)
軸數(shù)的選擇受汽車總質(zhì)量的影響，道路法規(guī)的約束，輪胎負(fù)荷及汽車機(jī)構(gòu)等影響因?yàn)槲⑿涂拓泝捎密嚨馁|(zhì)量低于20噸，故采用簡(jiǎn)單的兩軸式，該方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低,性能好！
2. 驅(qū)動(dòng)形式的選擇
由軸數(shù)的選擇可知本產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)輪最多為4個(gè)，因微型車客貨兩用車對(duì)驅(qū)動(dòng)性能的要求不太高，且考慮到制造成本的控制，選用4x2的驅(qū)動(dòng)形式。減少驅(qū)動(dòng)輪，使其機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，整備質(zhì)量也降低，這也是乘用車和商用車使用較多的驅(qū)動(dòng)形式，適用于越野性和通過性不高的車。
3. 布置形式的選擇
汽車的布置形式是指發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)橋和車身的相互關(guān)系以及布置特點(diǎn)而言。汽車的布置形式和汽車的實(shí)用性能有很大關(guān)系。通過構(gòu)思我提出以下兩種方案.
方案一 前置前驅(qū) FF見圖2-1
圖 2-1 前置前驅(qū)布置圖
該方案的主要特點(diǎn)： a、有明顯的不足轉(zhuǎn)向性能；
b、越過障礙的能力高；
c、動(dòng)力總成結(jié)構(gòu)緊湊；
d、有利于提高乘坐舒適性；（車內(nèi)地板凸包高度 可以降低）
e、有利于提高汽車的機(jī)動(dòng)性；（軸距可以縮短 ）
f、有利于發(fā)動(dòng)機(jī)散熱 ，操縱機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單；
g、行李箱空間大；
h、變形 容易。
主要缺點(diǎn)： 1、 結(jié)構(gòu)與制造工藝均復(fù)雜；（采用等速萬(wàn)向節(jié) ）
2、前輪工作條件惡劣，輪胎壽命短；（前橋負(fù)荷較后 軸重）
3、汽車爬坡能力降低；
4、發(fā)生正面碰撞事故，發(fā)動(dòng)機(jī)及其附件損失較大，維修費(fèi)用高。
方案二 前置后驅(qū) FR
圖2-2 前置后驅(qū)的布置圖
該方案的主要特點(diǎn) a、軸荷分配合理 ；
b、有利于減少制造成本；（不需要采用等速萬(wàn)向節(jié) ）
c、操縱機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單；
d、采暖機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，且管路短供暖效率高 ；
e、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻條件好；
f、爬坡能力強(qiáng)；
g、行李箱空間大；
h、變形容易。
主要缺點(diǎn)： a、地板上有凸起的通道，影響了乘坐舒適性；
b、汽車正面與其它物體發(fā)動(dòng)碰撞易導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入客
廂，會(huì)使前排乘員受到嚴(yán)重傷害；
c、汽車的總長(zhǎng)較長(zhǎng)，整車整備質(zhì)量增大，影響汽車的
燃油經(jīng) 濟(jì)性和動(dòng)力性。
綜前所述,在考慮汽車的整車性能的均勻性和經(jīng)濟(jì)性出發(fā)參考同類車型選擇本車的驅(qū)動(dòng)型式為 前置后驅(qū) FR. (另:選用該方案也是本次我畢業(yè)設(shè)計(jì)小組的要求).
4.車頭形式的選擇
考慮到汽車的主要用途是載人同時(shí)具有裝載0.5t貨物的能力.常用的短頭形式的貨車頭來(lái)作變形的原本如下 圖2-3所示
圖2-3 汽車的布置形式
該形式的主要特點(diǎn) :
1 ,具有短頭式車型的緊湊.汽車的總長(zhǎng)和軸距得以縮短.最小轉(zhuǎn)彎半徑小,機(jī)動(dòng)性好.
2,擋風(fēng)玻璃傾斜于前臉相接減小了汽車在行駛過程中的風(fēng)阻.
3,擴(kuò)大了駕駛室內(nèi)的空間提高了駕駛員的駕駛舒適性.
4,動(dòng)力操作機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單
主要缺點(diǎn):
1,發(fā)動(dòng)機(jī)的接近性差,
2,汽車的地盤布置高,成員上下車的方便性不高.
3,發(fā)生碰撞時(shí),駕駛員和前排成員的傷害程度比較大.
5、傳動(dòng)系部件及形式的選擇
按設(shè)計(jì)任務(wù)要求變速器使用4+1手動(dòng)變速器， 離合器用摩片彈簧離合器 ，液壓雙回路制動(dòng)。懸架前后分別為獨(dú)立螺旋彈簧非獨(dú)立鋼板彈簧。
第三章 主要參數(shù)的選擇
汽車的主要參數(shù)有外廓尺寸、軸距、輪距、前懸、后懸、車頭長(zhǎng)度和車廂尺寸等。
§3.1汽車主要尺寸的確定
1、外廓尺寸
外廓尺寸即汽車的長(zhǎng)寬高。在公路和市內(nèi)行駛的汽車最大外廓尺寸受有關(guān)法規(guī)限制，不能隨意定。限制因素除法規(guī)和汽車的用途外主要有載客量和裝載質(zhì)量及涵洞和橋梁等道路的尺寸條件。非公路用車不受法規(guī)限制。汽車長(zhǎng)度尺寸小些不僅可以減少行駛期間需要占用的道路長(zhǎng)度，同時(shí)還可以增加車流密度，此外，停車時(shí)占用的停車場(chǎng)的面積也減小。汽車的整備質(zhì)量也隨著汽車的外廓尺寸減小，減小外廓尺寸對(duì)提高汽車的比轉(zhuǎn)矩、比功率和燃油經(jīng)濟(jì)性有利。
GB1598-1989 外廓尺寸限定如下：
貨車、整體式客車總長(zhǎng)不應(yīng)超過12m，單鉸接式客車不超過18m，半掛式汽車列車不超過16.5，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)閉的狀態(tài)下，汽車高不超過4m；后視鏡等單側(cè)外伸量不超過250mm；頂窗、換氣裝置開啟時(shí)不得超出車高300mm。
參考同類車型、結(jié)合本車的設(shè)計(jì)要求訂車的外廓尺寸為
長(zhǎng)×寬×高 3860×1400×1815 （mm）
乘用車總寬Ba與總長(zhǎng)之間有以下關(guān)系
Ba=（La/3）+195mm±60mm （3-1）
基本滿足
2、軸距 L
軸距對(duì)汽車整備質(zhì)量、汽車總長(zhǎng)、汽車最小轉(zhuǎn)彎半徑傳動(dòng)軸長(zhǎng)度、縱向通過半徑等有影響，此外軸距還對(duì)軸荷分配和傳動(dòng)軸的夾角有影響，軸距過短會(huì)使車廂長(zhǎng)度不足或后懸過長(zhǎng)，汽車上坡、加速或制動(dòng)時(shí)軸荷轉(zhuǎn)移過多使汽車制動(dòng)性和操作穩(wěn)定性變壞，車身縱向角震動(dòng)增大，對(duì)平順性不利。過長(zhǎng)則傳動(dòng)軸的夾角增大，不利于汽車的動(dòng)力性能的發(fā)揮。
參考同類車型的相關(guān)參數(shù) 取用 軸距為L(zhǎng)= 2500 mm
汽車總長(zhǎng)La、軸距L、前懸LF和后懸LR有以下關(guān)系：
La=L/C （3-2） C為比例系數(shù) FR的C 其值在0.62～0.66之間 代入所選參數(shù)L 得： C=L/La =2500/3860=0.647 在規(guī)定的范圍內(nèi)
3、前后輪距 B1 B2
改變汽車的輪距B 則車寬、駕駛室內(nèi)寬、汽車總寬、總質(zhì)量，側(cè)傾剛度、最小轉(zhuǎn)彎半徑等會(huì)受影響。增大輪距B 則車廂內(nèi)寬隨之增加，有利于增加側(cè)傾剛度，汽車橫向穩(wěn)定性好，但是汽車總質(zhì)量和總寬最小轉(zhuǎn)彎半徑在增加，導(dǎo)致汽車的比功率，比轉(zhuǎn)矩指標(biāo)下降，機(jī)動(dòng)性變壞。
受汽車總寬不超過2.5 m 的限制，參考汽車設(shè)計(jì)推薦及同類車型的相關(guān)參數(shù)確定本車的前后輪距
B1 =1280 mm B2 =1290 mm
4、前懸LF和后懸LR
前懸尺寸對(duì)汽車同過性，碰撞安全性，駕駛員視野，上車和下車的方便性以及汽車造型等均有影響，增繳前懸會(huì)使得汽車的接近角減小通過性變差。因?yàn)橐谇皯业某叽鐑?nèi)安裝保險(xiǎn)桿散，熱器風(fēng)扇，發(fā)動(dòng)機(jī) ，轉(zhuǎn)向器等，故前懸不能短。長(zhǎng)的前懸尺寸有利于在撞車時(shí)對(duì)乘客其保護(hù)作用，也有利于采用長(zhǎng)些的鋼板彈簧初選在保證部件的布置得前提下盡量短些平頭車考慮到碰撞安全性應(yīng)有結(jié)構(gòu)來(lái)吸收足夠的碰撞能量。
微型車的后懸尺寸考慮到車身的整體尺寸要求，以及后懸的長(zhǎng)度影響汽車的通過性,追尾時(shí)的安全性以及后坐的安全性和汽車造型等參考同類車型確定
前懸 LF =480 mm 后懸 LR =880 mm
5、車頭長(zhǎng)度
車頭長(zhǎng)度即指汽車的前保險(xiǎn)杠到駕駛室后圍的距離，考慮乘客上下車的方便性和乘坐舒適性，按設(shè)計(jì)要求前排坐需雙排座椅，故確定車頭長(zhǎng) 2400 mm
6、貨箱尺寸
考慮到運(yùn)載能力和車身造型的需要，貨箱的尺寸參考同類車型確定為 長(zhǎng)×寬×高 1400×1375×430 （mm）
圖3-1 汽車外形尺寸圖
§3.2汽車質(zhì)量參數(shù)的確定
1、汽車的載重量me和載客量
根據(jù)汽車設(shè)計(jì)任務(wù)要求裝載人數(shù)為4人， 按標(biāo)準(zhǔn)人質(zhì)量65kg計(jì)算載人質(zhì)量為260kg,載貨質(zhì)量500kg。
2、汽車整備質(zhì)量m0的估算
m0是指帶有全部裝備、加滿油水，但沒有裝載認(rèn)識(shí)的汽車全部重量。
參考其他車型。確定整備質(zhì)量m0 為880kg
3、汽車的總質(zhì)量ma
汽車總質(zhì)量是指裝備齊全，并按規(guī)定裝滿客、貨時(shí)的整車質(zhì)量。
ma= m0+65n+me =880+65×4+500=1640 kg （3-3）
4、重心和軸荷的確定 見下表:
表3-1 汽車質(zhì)量和質(zhì)心的估算
部件名稱
G1(kg)
L1(kg)
h1(mm)
空載
滿載
發(fā)動(dòng)機(jī)及附件
105
642
500
463
642
418
330
268
443
506
268
離合器及操作機(jī)構(gòu)
10
785
680
變速器及殼體
45
1008
460
萬(wàn)向節(jié)及傳動(dòng)軸
12
1793
370
后軸及后軸制動(dòng)
70
1250
276
后懸架及減震器
30
2480
483
前懸架及減震器
25
0
520
前橋及制動(dòng)
30
0
275
前輪
64
0
272
268
后輪
64
2500
272
268
車架
100
1300
550
523
轉(zhuǎn)向器
10
-210
530
516
手制動(dòng)機(jī)操作機(jī)構(gòu)
7
1108
520
481
制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
7
422
480
470
消聲器及排氣管
5
200
440
400
油箱及備胎
30
2600
500
469
蓄電池
10
1110
517
481
車廂總成
75
2680
845
795
駕駛室
140
874
920
892
座椅
40
1144
850
814
載貨
500
2686
990
958
人
260
1104
850
825
載荷情況
總質(zhì)量(kg)
前軸負(fù)荷(kg)
后軸負(fù)荷(kg)
質(zhì)心位置
Li
hi
空載
880
479.6
400.4
1135.2
535.6
滿載
1640
615
1025
1562
589.9
軸荷分配 按上表的估算可知 滿載時(shí) 前橋37.5% 后橋62.5%
空載時(shí) 前橋54.6% 后橋 45.4%
軸荷分配及重心高度圖如下:
圖3-2 軸荷分配圖
各類汽車的軸荷分配 推薦如下
表3-2 滿載軸荷分配表
車型
滿載
空載
前軸
后軸
前軸
后軸
轎
車
發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)
47%～60%
40%～53%
56%～66%
34%～44%
發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)
45%～50%
50%～55%
51%～56%
44%～49%
發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)
40%～46%
54%～60%
38%～50%
50%～62%
貨
車
4×2后輪單胎
32%～40%
60%～68%
50%～59%
41%～50%
4×2后輪雙胎，長(zhǎng)短頭式
25%～27%
73%～75%
44%～49%
51%～56%
4×2后輪雙胎，平頭式
30%～35%
65%～70%
48%～54%
46%～52%
6×4后輪雙胎
19%～25%
75%～81%
31%～37%
63%～69%
故 軸荷的分配基本滿足要求。
§3.3汽車性能參數(shù)的確定 (初取)
1、 動(dòng)力性能
加速動(dòng)力性能參數(shù)包括 最高車速Vmax、時(shí)間t、上坡能力、比轉(zhuǎn)矩和比功率等
（1） 最高車速 比油耗 比轉(zhuǎn)矩
隨著道路條件的改善，特別是高速公路的修建，汽車尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)排量大些的乘用車最高車速有逐漸提高的趨勢(shì)，下表是汽車動(dòng)力性能參數(shù)范圍
表3-3 汽車動(dòng)力性能參數(shù)范圍
汽車類別
最高車速
Km/h
比功率
Kw/t
比轉(zhuǎn)矩
N·m/t
乘用車
發(fā)動(dòng)機(jī)排量 V/L
V1.0
110～150
30～60
50～110
1.0
4.0
160～280
60～110
100～180
貨車
最大總質(zhì)量 ma/t
ma 1.8
80～135
16～28
30～44
1.814
6～20
29～50
客車
車輛總長(zhǎng)
La/m
La3.5
85～120
---
---
3.510
85～120
---
---
根據(jù)上表以及設(shè)計(jì)任務(wù)要求 初定 vmax＝95 km/h Pb ＝30 kw/t Tb＝50 N·m/t
（2） 加速時(shí)間
加速時(shí)間是指汽車在平直路面上，從原地起步開始以最大加速度加速到一定車速所用去的時(shí)間。對(duì)于最高車速Vmax100km/h用加速到60km/h來(lái)計(jì)算。
（3） 上坡能力
汽車上坡能力用汽車爬坡度來(lái)表示即汽車滿載時(shí)在良好路面上的坡度阻力imax貨車要求能克服30%的坡度，越野車要求能克服60%的坡度本車坡度參考貨車定為 imax==30%
2、 燃油經(jīng)濟(jì)性
汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性用汽車在水平的水泥或?yàn)r青路上，一經(jīng)濟(jì)車速或多工況滿載行駛100公里的燃油消耗量來(lái)評(píng)價(jià)，該值越小經(jīng)濟(jì)性越好以下是乘用車和貨車的燃油經(jīng)濟(jì)性的推薦指標(biāo)
表3-4 乘用車百公里燃油消耗量
發(fā)動(dòng)機(jī) 排量
V1.0
1< V1.6
1.6 V2.5
2.5< V4
V>4
百公里 油耗
4.4～7.5
7～12
10～16
14～20
18～3.5
表3-5 貨車百公里燃油消耗量
總質(zhì)量
汽油機(jī)
柴油機(jī)
總質(zhì)量
汽油機(jī)
柴油機(jī)
<4
4～6
3.0～4.0
2.8～3.20
2.0～2.80
1.9～2.1
6～12
>12
2.68～2.82
2.5～2.6
1.55～1.85
1.43～1.53
3、 最小轉(zhuǎn)彎直徑 Dmin
參考 GB7258-1997《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》 最小轉(zhuǎn)彎直徑Dmin = 9 m
4、 幾何通過性參數(shù)
幾何通過性參數(shù)有最小離地間隙hmin，接近角γ1離去角γ2 縱向通過半徑ρ1等
表3-6 幾何通過性參數(shù)
汽車類型
hmin/mm
γ1
γ2
ρ1/m
4x2乘用車
150～220
20～30
15～22
3.0～8.3
4x4乘用車
210～250
45～50
35～40
1.7～3.6
4x2貨車
180～300
40～60
25～45
2.3～6.0
4x4、6x6貨車
260～350
45～60
35～45
1.9～3.6
4x2、6x4客車
220～370
10～40
6～20
4.0～9.0
參考上訴參數(shù)確定通過性能參數(shù)如下：
表3-7 確定后的參數(shù)
hmin/mm
γ1（°）
γ2（°）
ρ1/m
175
26
30
4.5
5、操縱穩(wěn)定性參數(shù)：
汽車操縱穩(wěn)定性評(píng)價(jià)參數(shù)較多，與總體設(shè)計(jì)有關(guān)能作為設(shè)計(jì)指標(biāo)的有，
（1） 轉(zhuǎn)向特性參數(shù) 為了保證良好的操縱穩(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)，前后輪側(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，此處確定為 2°。
（2） 車身側(cè)傾角 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)。此處確定為3°。
（3） 制動(dòng)前俯角 為了乘坐舒適性要求汽車以0.4g的減速度制動(dòng)時(shí)車身的前俯角不大于1.5°。本車定為1.5°。
6、制動(dòng)參數(shù)
GB7258－1977《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全條件》中規(guī)定的路試檢驗(yàn)行車制動(dòng)和應(yīng)急制動(dòng)性能要求，列于表如下：
表 3-8 汽車制動(dòng)性能參數(shù)
車輛類型
行車制動(dòng)
應(yīng)急制動(dòng)
制動(dòng)初車速km·h-1
制動(dòng)距離/m
FDMM
m·s2
試車到寬度/m
踏板力
/n
制動(dòng)初車速/km·h-1
制動(dòng)距離
/m
FMDD
m·s2
操縱力/n
座位數(shù)≤9的客車
滿載
50
≤20
≥5.9
2.5
≤500
50
≤38
≥2.9
手400
空載
≤19
≥6.2
≤400
腳500
其他總質(zhì)量≤4.5t的汽車
滿載
50
≤22
≥5.4
2.5
≤700
30
≤18
≥2.6
手600
空載
≤21
≥5.8
≤450
腳700
其他汽車、汽車列車
滿載
30
≤10
≥5.0
3.0
≤700
30
20
≥2.2
手600
空載
≤9
≥5.4
≤450
腳700
制動(dòng)方式 雙回路液壓制動(dòng)
7、舒適性
汽車應(yīng)為乘客提供舒適的乘坐環(huán)境和方便的操作條件，稱之為舒適性。舒適性應(yīng)包括平順性、空氣調(diào)節(jié)性能（溫度、濕度等）、車內(nèi)噪聲、乘坐環(huán)境（活動(dòng)空間、車門及通道寬度、內(nèi)部設(shè)施等）及駕駛員的操作性能。
其中，汽車行駛平順性常用垂直振動(dòng)參數(shù)評(píng)價(jià)，包括頻率振動(dòng)加速度等，此外懸架動(dòng)撓度也用來(lái)作為評(píng)價(jià)參數(shù)之一。各類汽車的懸架靜撓度、動(dòng)撓度和偏頻見下表：
表3-9 汽車 舒適性參數(shù)
車型
靜撓度f(wàn)c/mm
動(dòng)撓度f(wàn)d/mm
偏頻n/Hz
乘用車
100～300
70～90
0.9～1.6
客車
70～150
50～80
1.3～1.8
貨車
50～110
60～90
1．5～2.2
越野車
60～130
70～130
1.4～2.0
§3.4發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)的確定
發(fā)動(dòng)機(jī)的正確選擇與否直接關(guān)系到汽車的總體動(dòng)力性能的好壞,也關(guān)系到汽車使用過程中的維修費(fèi)用,發(fā)動(dòng)機(jī)的耐久性,有效燃油消耗率等決定了汽車的壽命和經(jīng)濟(jì)性能。發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)的選擇。
§3.4.1發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率Pmax和相應(yīng)轉(zhuǎn)速np
根據(jù)所設(shè)計(jì)的汽車應(yīng)達(dá)到的最高車速vmax（km/h），按下列公式計(jì)算
（3-4）
式中Pemax為發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率，ηT為傳動(dòng)系的效率，對(duì)于驅(qū)動(dòng)橋用單級(jí)主減速器的4x2汽車可取為90%；ma為汽車總質(zhì)量， g為重力加速度（m/s2）；fr為汽車滾動(dòng)阻力系數(shù)，對(duì)乘用車 fr=0.0165×[1+0.01(va-50)],對(duì)于貨車取0.02。礦用自卸車取0.03。va用vamax代入。CD為空氣阻力系數(shù)，乘用車取用0.3～0.35,貨車取0.8～1,客車取0.6～0.7;A為正投影面積。（m2）
本產(chǎn)品的fr=0.02 CD=0.06 A=2.1 代入上式
= 25.3655 kw
發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Tmax及相應(yīng)轉(zhuǎn)速np
用下列公式計(jì)算Tmax
（3-5 ）
式中Temax為最大轉(zhuǎn)矩（N·m）；α為轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)，一般在1.1～1.3之間此處取用1.1
Pemax為發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率（kw）；np為最大功率轉(zhuǎn)矩（r/min ）。結(jié)合設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求和初選的動(dòng)力性能參數(shù)選用發(fā)動(dòng)機(jī)為JL465Q1
其相關(guān)參數(shù)為
最大轉(zhuǎn)矩 72 N·m 對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速 4500轉(zhuǎn)/分
外形尺寸505×516×433（mm）
最高轉(zhuǎn)速 5500轉(zhuǎn)/分 排量 970 ml
最大功率 Pemax 32.5 kw
發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核
所需Pemax=25.3655 kw ≤ 32.5kw 按JL465Q1參數(shù)計(jì)算
==59.208186 N·m ≤72 N·m
故發(fā)動(dòng)機(jī)的選取基本符合要求。
§3.4.2發(fā)動(dòng)機(jī)的懸置與安裝
懸置元件應(yīng)具有一定的剛度。（發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，靜位移小）， 良好的隔振性能。具有一定的減振降噪功能。 低頻段：提供大阻尼降低振幅， 高頻段：提高低的動(dòng)剛度衰減高頻噪聲（發(fā)動(dòng)機(jī)工作頻率10～500HZ）。 耐機(jī)械疲勞、橡膠材料的熱穩(wěn)定性好、抗腐蝕性強(qiáng)等。 本次設(shè)計(jì)采用汽車上常用的發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的方式即橡膠懸置如下圖
圖 3-3 橡膠懸置結(jié)構(gòu)
§3.5汽車輪胎的選擇
由前面的是設(shè)計(jì)知道 車輪的載荷為410kg 查閱汽車輪胎標(biāo)準(zhǔn)
GB 9743—1997 轎車輪胎 選用 155/80r12 標(biāo)準(zhǔn)輪胎 其相關(guān)參數(shù)如下
負(fù)荷指數(shù)70% 允許用輪輞4.00B 5.00B 斷面寬度 157 mm外直徑553mm 負(fù)荷靜半徑249mm , 滾動(dòng)半徑268 mm, 最大使用斷面163mm 負(fù)荷能力412kg 充氣壓 240 kPa
綜前所述 4座微型客貨兩用車的幾何、性能參數(shù)確定如下 表
表3-10微型車參數(shù)匯總
長(zhǎng) 寬 高 （mm）
前/后輪距（mm）
3860×1400×1815
1280/1290
軸距 （mm）
前/后懸LF/LR
2500
480/880
車頭長(zhǎng) （mm）
2460
貨箱尺寸（mm）
長(zhǎng)×寬×高
1400×1375×430
整備質(zhì)量 （kg）
880
最大裝載質(zhì)量（kg）
760
總質(zhì)量（mm）
1640
最大爬坡度i （%）
30
最小轉(zhuǎn)彎半徑
≤4.5米
輪胎
155R12
發(fā)動(dòng)機(jī)
制動(dòng)
JL465Q
接近角/離去角
26°/30°
液壓雙回路
轉(zhuǎn)向
齒輪齒條
前懸架
獨(dú)立螺旋彈簧
后懸架
鋼板彈簧
第四章 汽車的總體布置
§4.1 汽車的總布置草圖
結(jié)合前期選擇的相關(guān)部件的參數(shù) 確定以車架的大上表面為OZ線， 前輪中心線為OX線 ，汽車縱向中心線為OY線，將汽車的OX水平放置，根據(jù)前定尺寸繪制草圖如下
圖 4-1 汽車布置草圖
§4.2各部件的布置
1、發(fā)動(dòng)機(jī)的上下位置 參考同系列發(fā)動(dòng)機(jī)的安轉(zhuǎn)尺寸 確定動(dòng)力總成的安裝如下發(fā)動(dòng)機(jī)的位置確定后發(fā)動(dòng)機(jī)各部分的相對(duì)位置即被確定。詳見總裝圖
圖4-2 發(fā)動(dòng)機(jī)安裝圖
2、傳動(dòng)系的布置
科技以人為本，汽車也不列外，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)乘坐舒適性的要求也是越來(lái)越高，國(guó)外的汽車設(shè)計(jì)早有嘗試由內(nèi)而外汽車的設(shè)計(jì)的新方法。為了更好的適應(yīng)市場(chǎng)的需求，本車以轎車的舒適性為目標(biāo)來(lái)設(shè)計(jì)。其布置如圖
圖4-3 汽車布置總圖
3、 制動(dòng)系及踏板的布置
參考合理范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)人體坐姿確定踏板的位置
圖 4-4 人體樣板及踏板布置圖
圖4-5 駕駛室布置圖
a=130mm b=60mm c=70mm d=260mm e=200mm f=170mm
貨車駕駛員操作尺寸 標(biāo)準(zhǔn)：GB/T11563
《載貨汽車駕駛員操作位置尺寸》
表 4-1 駕駛員坐姿參數(shù)
尺寸序號(hào)
尺寸代碼
尺寸名稱
尺寸范圍
說明
1
A
H點(diǎn)至頂棚高
≥950mm
沿軀干線量取
2
B
H點(diǎn)至地板距離
370±130mm
3
C
H點(diǎn)至踵點(diǎn)的水平距離
550～900mm
按GB/T15705-1995
4
α
背角
5°～28°
5
β
臀角
90°～115°
6
γ
足角
87°～95°
7
D
座墊深度
(400±60)mm
8
E
座墊前后最小調(diào)整范圍
100mm
140mm為佳
9
F
座墊上下最小調(diào)整范圍
40mm
70mm最佳N1類不許調(diào)
10
G
靠背高度
(520±70)mm
帶枕頭可增加 減寬
11
H
R點(diǎn)至離合器和制動(dòng)踏板中心在坐椅中心面上的距離
750～850mm
帶助力 尺寸增加不大于100mm
12
J
離合器制動(dòng)踏板的行程
≤200mm
13
K
轉(zhuǎn)向盤下緣至坐墊上表面的距離
≥160mm
14
L
轉(zhuǎn)向盤后緣至靠背的距離
≥350mm
15
M
轉(zhuǎn)向盤下緣至離合器和制動(dòng)踏板中心在轉(zhuǎn)向柱縱向中心面上的距離
≥600mm
16
N
轉(zhuǎn)向盤外緣之前面及下面障礙物的距離
≥80mm
17
P
R點(diǎn)至前圍的水平距離
≥950mm
腳能伸到的最前位置
18
T
R點(diǎn)至儀表盤的水平距離
≥500mm
此二項(xiàng)規(guī)定達(dá)到一項(xiàng)即可
19
S
儀表盤下緣至地板的距離
≥5400
20
A1
雙人座駕駛室內(nèi)部寬度
≥1250mm
內(nèi)寬是在高度為車門窗下緣前門后支柱內(nèi)測(cè)量
21
B1
坐椅中心面之前門后支柱內(nèi)側(cè)的距離
(360±30)mm
1、高度為前門窗下緣處量取2、N1類≥3100mm
22
C1
座墊寬度
≥450mm
23
D1
背靠寬度
≥450mm
在背靠最寬處測(cè)量
24
E1
轉(zhuǎn)向盤外緣至側(cè)面障礙物的距離
≥100mm
25
F1
車門打開時(shí)下部通道的寬度
≥250mm
26
G1
車門打開時(shí)上部通道的寬度
≥ 650mm
27
H1
離合器踏板中心至側(cè)壁的距離
≥80mm
28
J1
離合器踏板縱向中心面至制動(dòng)踏板中心面的距離
≥110mm
29
K1
制動(dòng)踏板縱向中心面至通過加速踏板中心的縱向中心面距離
≥100mm
30
L1
加速踏板縱向中心面至至轉(zhuǎn)向柱縱向中心面 的距離
≥60mm
31
M1
離合器踏板縱向中心面至轉(zhuǎn)向柱縱向中心面的距離
50～150mm
32
轉(zhuǎn)向盤中心線對(duì)座椅中心的偏移量
≤40mm
33
N1
制動(dòng)踏板縱向中心面至轉(zhuǎn)向柱中心面的距離
50～150mm
34
轉(zhuǎn)向盤平面與汽車對(duì)稱平面的夾角
90°±5°
35
變速桿手柄在所與工作位置時(shí),應(yīng)位于轉(zhuǎn)向盤下面和駕駛員座椅右側(cè),不低于座椅表面,在通過R點(diǎn)橫向平面之前,而在投影平面上距離a點(diǎn)小于等于600mm,
36
變速桿和手制動(dòng)器的手柄在任意位置時(shí),
距離駕駛室內(nèi)其它零件或操縱桿的距離≥50mm
4、 其他的相關(guān)部件的布置參考同類車型 詳盡布置參數(shù)見布置總圖
§4.3汽車的傳動(dòng)速比的確定
§4.3.1主減速器傳動(dòng)比i0的確定
i0對(duì)汽車動(dòng)力性能，燃料經(jīng)濟(jì)性和發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損影響很大。初定i0 可用下了公式
(4-1)
上式中： β 為最大扭矩時(shí)轉(zhuǎn)速和最高車速時(shí)的轉(zhuǎn)速之比 取用 1.05
nN 為最大扭矩是的轉(zhuǎn)速
rK 滾動(dòng)半徑
代入相關(guān)參數(shù)得：
=6.1419
修整后 i0=5.571
傳動(dòng)系效率 參考表4-2
表4-2 傳動(dòng)系各傳動(dòng)系的效率
部件名稱
ηT （%）
4～6擋變速器
95
副變速器或分動(dòng)器
95
8擋以上變速器
90
單級(jí)減速主減速器
96
雙級(jí)減速主減速器
92
傳動(dòng)軸和萬(wàn)向節(jié)
98
傳動(dòng)系由變速器、傳動(dòng)軸萬(wàn)向節(jié)、單級(jí)主減速器組成 總的傳動(dòng)效率為各部件傳動(dòng)效率的乘積
故 ηT=95%×96%×98%=89.376%
§4.3.2變速器1擋傳動(dòng)比的確定
以最大爬坡度為參考
汽車在最大上坡路面上行駛時(shí)，汽車的最大驅(qū)動(dòng)力應(yīng)克服輪胎與路面滾動(dòng)阻力及上坡阻力。忽略空氣阻力有行駛方程得：
(4-2)
式中：Ttqmax為發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，ig1為變速器1擋傳動(dòng)比；i0為主傳動(dòng)器傳動(dòng)比；ηT為汽車傳動(dòng)系總效率；G汽車總重量；r為汽車滾動(dòng)半徑；f為滾動(dòng)阻力系數(shù)貨車取0.011，對(duì)轎車取0.0165；αmax為最大上坡角本車初取16.7°。
代入相關(guān)參數(shù)有
=3.6135
根據(jù)驅(qū)動(dòng)輪和路面附著力來(lái)確定一擋傳動(dòng)比
汽車行駛時(shí)，為了使驅(qū)動(dòng)輪不打滑，必須使驅(qū)動(dòng)力等于或小于驅(qū)動(dòng)輪與路面之間的附著力，表示如下
(4-3)
式中，是道路附著系數(shù)，計(jì)算時(shí)取0.5～0.6本車取0.5；Fz是坡道上路面對(duì)驅(qū)動(dòng)輪的發(fā)向反作用力；計(jì)算知道 Fz=29825.7 N
代入相關(guān)參數(shù)有
=11.145
與前相比去二者最小值故 ig1 =3.6135 。
§4.3.3變速器個(gè)擋速比的分配
為保證汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性和加速性能，換擋方便，變速器各擋速變按等比級(jí)數(shù)分配，
公比 =0.65166 (4-4)
2.3548
配齒修整后 ig1=3.504 ig2=2.483
Ig3=1.56 ig4=1
第五章 汽車總布置的計(jì)算
§5.1JL465Q型發(fā)動(dòng)機(jī)的參數(shù)性能
如下圖表
轉(zhuǎn)速
轉(zhuǎn)矩M n/m
功率p kw
油耗g/kw·h
2500
40
6
143.3
2800
46
9
142
3100
53
12
140.5
3400
59
16
139.2
3700
65
19
138
4000
69
22.5
137.5
4300
71
25
137.2
4600
72
27
137.4
4900
67
28
137.6
5200
59
29
141.5
5500
48
29
149.47
表5-1 發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)
圖5-1 外特性曲線
§5.2汽車行駛阻力計(jì)算
§5.2.1滾動(dòng)阻力Ff
滾動(dòng)阻力是車輪在路面上滾動(dòng)時(shí)兩者相互作用引起能量損失的總稱
Ff= Gf
式中：G為汽車重力 f為滾動(dòng)阻力系數(shù)考慮車速的影響
f=0.0165+0.0001（Va-50） (5-1)
代入相關(guān)參數(shù)計(jì)算如下圖表
表 5-2 滾動(dòng)阻力計(jì)算列表
§5.2.2空氣阻力 Fw
無(wú)風(fēng)條件下，汽車正常行駛時(shí)空氣對(duì)汽車的作用力可參考下式進(jìn)行計(jì)算
(5-2)
式中：CD為汽車的空氣阻力系數(shù)；A為汽車的迎風(fēng)面積；ua是行駛的車速 代入相關(guān)參數(shù)有
結(jié)果如下圖表
表 5-3 空氣阻力計(jì)算
空氣阻力Fw
轉(zhuǎn)速
1擋
2擋
3擋
4擋
2500
9.9277174
19.7708
50.0873901
121.8926727
2800
12.453329
24.80049
62.8296222
152.9021686
3100
15.264858
30.39958
77.0143711
187.4221735
3400
18.362306
36.56806
92.6416368
225.4526873
3700
21.745672
43.30595
109.711419
266.9937102
4000
25.414956
50.61324
128.223719
312.045242
4300
29.370159
58.48992
148.178535
360.6072828
4600
33.61128
66.93601
169.575868
412.6798325
4900
38.138319
75.95149
192.415718
468.2628913
5200
42.951276
85.53637
216.698085
527.356459
5500
48.050152
95.69065
242.422968
589.9605357
§5.3各擋車速Ua計(jì)算
計(jì)算各擋車速的公式如下：
(5-3)
式中：r為汽車滾動(dòng)半徑；n為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速； ig為汽車變速器的傳動(dòng)比；i0為主減速器的傳動(dòng)比，代入相關(guān)參數(shù)計(jì)算有下表：
表 5-4 各擋阻力
轉(zhuǎn)速
1擋
2擋
3擋
4擋
2500
12.939542
18.26023
29.0642015
45.34015437
2800
14.492287
20.45146
32.5519057
50.7809729
3100
16.045032
22.64269
36.0396099
56.22179142
3400
17.597777
24.83391
39.5273141
61.66260994
3700
19.150522
27.02514
43.0150182
67.10342847
4000
20.703267
29.21637
46.5027224
72.54424699
4300
22.256012
31.4076
49.9904266
77.98506552
4600
23.808757
33.59883
53.4781308
83.42588404
4900
25.361502
35.79005
56.965835
88.86670257
5200
26.914247
37.98128
60.4535392
94.30752109
5500
28.466992
40.17251
63.9412433
99.74833962
§5.4驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算
驅(qū)動(dòng)力計(jì)算公式： (5-5)
式中 為傳動(dòng)系效率 rr為滾動(dòng)半徑
i為傳動(dòng)系速比 Me 為發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩
代入相關(guān)參數(shù)計(jì)算得
表5-5 各擋驅(qū)動(dòng)力
轉(zhuǎn)速
1擋
2擋
3擋
4擋
2500
2604.0143
1845.253
1159.32144
743.1547701
2800
2994.6165
2122.041
1333.21966
854.6279857
3100
3450.319
2444.961
1536.10091
984.6800704
3400
3840.9211
2721.749
1709.99913
1096.153286
3700
4231.5233
2998.537
1883.89734
1207.626501
4000
4491.9247
3183.062
1999.82949
1281.941979
4300
4622.1254
3275.325
2057.79556
1319.099717
4600
4687.2258
3321.456
2086.77859
1337.678586
4900
4361.724
3090.799
1941.86341
1244.78424
5200
3840.9211
2721.749
1709.99913
1096.153286
5500
3124.8172
2214.304
1391.18573
891.7857242
圖5-2 汽車驅(qū)動(dòng)力圖
根據(jù)附著條件對(duì)附著力和驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行校核
附著力