动力性经济性计算报告

编号：____________          密级：____________ P12整车动力性经济性计算报告 编制/日期：                  校对/日期：                  审核/日期：                  批准/日期：                  奇瑞汽车有限公司商用车 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 研究院整车技术部 2006年10月17日 目  录 1.    概述    1 2.    计算输入数据与条件    1 3.    各档速度特性    2 4.    各档驱动力    3 5.    滚动阻力    4 6.    空气阻力    5 7.    各档动力因数    6 8.    爬坡度计算    7 9.    加速性能计算    8 10.    加速时间计算    10 11.    汽车功率平衡图    11 12.    小结    11 1. 概述 P12是在P11基础上开发的轻型货车，B柱以前的车身、底盘和发动机均沿用P11的。第一期研发的P12将装配2.0 TCI汽油发动机，采用后轮驱动，变速箱拟选用江齿R5M21-DJL手动五档变速箱；本报告将计算P12在这种动力模式下的动力性能，包括各档速度特性、动力因数、加速时间、爬坡度、最高车速，同时提供驱动力、阻力图和车辆功率平衡图。 2. 计算输入数据与条件 计算的基本参数，如表1所示。假设条件：本次计算假定汽车起动方式为热起动；无滑移；除爬坡外，均在良好水平路面行驶；坡度附着系数足够大。 由于P12的整车质量与P11不同，变速箱和主减速比需要重新匹配。在经过计算后，本报告从变速箱供应商提供的速比库中选择了一种推荐速比。而由于没有主减速器的速比库，因此报告中只给出了一个理想速比，实际操作中，选择与该理想速比最接近的速比即可。由于条件所限，暂无法计算经济性。 表1  整车基本参数 参数名称 数值 车辆总质量（kg） 2775 迎风面积（m2） 2.7167 空阻系数（N·S2/m4） 0.40 滚动半径（m） 0.364 滚动阻力系数及旋转质量系数 随车速而变，详见下文 变速箱速比 一档 4.33 二档 2.356 三档 1.509 四档 1 五档 0.834 主减速器速比 4.9 变速箱传动效率 0.95 主减速器传动效率 0.95       表2  发动机外特性 发动机转速（rpm） 扭矩（N·m） 992 135.2 1500 193.4 1900 247.8 2500 232.4     续表2  发动机外特性 发动机转速（rpm） 扭矩（N·m） 3000 242.4 3500 237.0 4000 241.2 4500 238.5 5000 230.9 5500 221.1     发动机的外特性如图1所示。 图1  2.0TCI发动机外特性 3. 各档速度特性 汽车各档速度特性 （km/h） 其中： ：汽车速度（km/h）； ：发动机转速（r/min）； ：车轮滚动半径（m）， ＝0.364； ：变速箱各档速比，ig=[4.33 2.356 1.509 1 0.834]； ：主减速器速比， ＝4.9。 计算数据如表3，曲线见图2。 表3  各档速度特性 发动机转速（rpm） 一档车速 （km/h） 二档车速 （km/h） 三档车速 （km/h） 四档车速 （km/h） 五档车速 （km/h） 992 6.4161 11.7919 18.4106 27.7817 33.3114 1500 9.7017 17.8305 27.8387 42.0086 50.37 1900 12.2889 22.5853 35.2623 53.2109 63.802 2500 16.1696 29.7174 46.3978 70.0143 83.95 3000 19.4035 35.6609 55.6774 84.0171 100.74 3500 22.6374 41.6044 64.9569 98.02 117.53 4000 25.8713 47.5479 74.2365 112.0229 134.32 4500 29.1052 53.4914 83.516 126.0257 151.11 5000 32.3392 59.4349 92.7956 140.0286 167.9 5500 35.5731 65.3784 102.0752 154.0314 184.69             图2  各档速度特性图 4. 各档驱动力 （N） 其中： ：驱动力（N）； ：发动机扭矩外特性（N·m）； ：变速箱各档速比，ig=[4.33 2.356 1.509 1 0.834]； ：主减速器速比， ＝4.9； ：车轮滚动半径（m）， ＝0.364； ：变速器传动效率， ＝0.95； ：主减速器传动效率， ＝0.95； 各档驱动力数据如表4所示。 表4  各档驱动力 发动机转速（rpm） 一档驱动力（N） 二档驱动力（N） 三档驱动力（N） 四档驱动力（N） 五档驱动力（N） 992 7112.2 3869.8 2478.6 1642.6 1369.9 1500 10174 5535.7 3545.6 2349.6 1959.6 1900 13036 7092.8 4542.9 3010.5 2510.8 2500 12225 6652 4260.6 2823.4 2354.7 3000 12752 6938.2 4443.9 2944.9 2456.1 3500 12467 6783.7 4344.9 2879.3 2401.4 4000 12688 6903.9 4421.9 2930.3 2443.9 4500 12546 6826.6 4372.4 2897.5 2416.6 5000 12147 6609.1 4233.1 2805.2 2339.5 5500 11631 6328.6 4053.4 2686.2 2240.3             计算结果显示，最大驱动力为13036N。P12的后轴满载轴荷为1628kg，取地面附着系数为0.8，则：在不考虑加速或爬坡时轴荷转移的条件下，车辆可获得的最大驱动力为1628*9.8*0.8＝12764N，这个值与13036相差无几。经粗略估算，考虑到加速或爬坡时的轴荷转移，P12后轮可提供的最大驱动力将会达到和超过13036N。因此，在后面的加速和爬坡性能 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 中，可以直接采用表4的数据进行计算。当然，需要指出的是，P12空载时后轴轴荷较小，车辆实际可以获得的驱动力将会明显的减小，从而对车辆的加速和爬坡性能产生影响。 5. 滚动阻力 其中： m：车辆总质量（kg），m＝2775； g：重力加速度（m/s2），g＝9.8； f：滚动阻力系数。当车速ua小于140km/h时，f＝0.014，当车速ua大于140km/h时，f＝0.0144+0.00008×(ua-140)。 滚动阻力的计算结果如表5所示。 表5  滚动阻力 发动机转速（rpm） 一档滚动阻力（N） 二档滚动阻力（N） 三档滚动阻力（N） 四档滚动阻力（N） 五档滚动阻力（N） 992 380.73 380.73 380.73 380.73 380.73 1500 380.73 380.73 380.73 380.73 380.73 1900 380.73 380.73 380.73 380.73 380.73 2500 380.73 380.73 380.73 380.73 380.73 3000 380.73 380.73 380.73 380.73 380.73 3500 380.73 380.73 380.73 380.73 380.73 4000 380.73 380.73 380.73 380.73 380.73 4500 380.73 380.73 380.73 380.73 415.78 5000 380.73 380.73 380.73 391.67 452.31 5500 380.73 380.73 380.73 422.13 488.84             6. 空气阻力 （N） 其中： ：空气阻力（N）； ：空气阻力系数， ＝0.40（N·S2/m4）； ：迎风面积， ＝2.7167m2； ：汽车速度（km/h）； 表6  空气阻力 发动机转速（rpm） 一档空气阻力（N） 二档空气阻力（N） 三档空气阻力（N） 四档空气阻力（N） 五档空气阻力（N） 992 2.1151 7.1443 17.415 39.656 57.013 1500 4.8361 16.335 39.819 90.671 130.36 1900 7.7592 26.208 63.887 145.48 209.15 2500 13.433 45.375 110.61 251.86 362.1 3000 19.344 65.34 159.28 362.68 521.43             续表6  空气阻力 发动机转速（rpm） 一档空气阻力（N） 二档空气阻力（N） 三档空气阻力（N） 四档空气阻力（N） 五档空气阻力（N） 3500 26.33 88.934 216.79 493.65 709.72 4000 34.39 116.16 283.16 644.77 926.98 4500 43.525 147.01 358.37 816.04 1173.2 5000 53.734 181.5 442.43 1007.5 1448.4 5500 65.018 219.61 535.34 1219 1752.6             根据“节4、5、6”的计算结果，图3为驱动力、阻力图。图中五档驱动力曲线与阻力线的交点，对应的车速，即为汽车最高车速，184.6 km/h。 图3  驱动力、阻力图 7. 各档动力因数 其中： ：牵引力（N）； ：空气阻力（N）； m：车辆总质量（kg），m＝2775； g：重力加速度（m/s2），g＝9.8； 表7  动力因数 发动机转速（rpm） 一档动力因数 二档动力因数 三档动力因数 四档动力因数 五档动力因数 992 0.26145 0.14204 0.090502 0.058941 0.048276 1500 0.37393 0.20296 0.12891 0.083065 0.067263 1900 0.47905 0.25985 0.1647 0.10535 0.084634 2500 0.44905 0.24294 0.1526 0.094561 0.073272 3000 0.46818 0.25273 0.15755 0.094953 0.07114 3500 0.45748 0.24618 0.1518 0.087725 0.062204 4000 0.46531 0.2496 0.15219 0.084044 0.05578 4500 0.45975 0.24562 0.1476 0.07654 0.045719 5000 0.44467 0.23635 0.13939 0.066106 0.032768 5500 0.4253 0.22464 0.12936 0.053949 0.017932             8. 爬坡度计算