14汽车总体设计整车性能仿真与系统匹配

1.4 汽车总体设计整车性能仿真与系统匹配

1.4.1动力性能仿真计算

(1)计算目的

汽车的动力性是汽车重要基本性能指标之一。动力性的好坏，直接影到汽车在城市和城际公路上的使用情况。因此在新车开发阶段要进行动力性计算，预测今后生产车型是否满足使用要求。使汽车具有良好的动力学性能.

(2)已知参数如表所示

表1.4.1 动力学某车型的计算参数和数据的确定或优化

a 设计载荷确定：

该车型设计载荷根据德国标准DIN 70020规定：在空车重量（整备质量）的基础上加上座位载荷。5座位轿车前面加2人、后排加1人，也称为半载作为设计载荷, 重量假定为68kg加上随身物品7kg，重心对于不可调整座位在R点（设计H点）前50mm，可调整作为R点前100mm处。我国标准常常规定满载作为设计工况. 对于该计算车型如采用德国标准, 则具体计算为：1070kg+3*

（68kg+7kg）=1295kg

b 迎风面积：

根据迎风面积计算公式：A=0.78BH确定，其中：A迎风面积，B车宽，H车高。对于该车型而言具体计算为：A=0.78*1710mm*1427mm=1.90m2

c 传动效率：

根据该轿车的具体传动系统形式，传动系统的传动效率大体可以由变速器传动效率，单级主减速器传动效率，万向节传动效率组成。

具体计算为：95%（变速器）乘96%（单级主减速器）乘98%（万向节）=89.4%，同时考虑到，一般情况下采用有级变速器的轿车的传动系统效率在90%到92%之间，对上述计算结果进行圆整，对传动系统效率取为90%

d 滚动阻力系数：

滚动阻力系数采用推荐拟和公式进行计算：

)

19440

1(2

=，

其中：0

取为0.014（良好水泥或者沥青路面），a

为车速km/h。

(3)发动机外特性曲线

i.AJR发动机 ii AFE发动机

图1.4.1 发动机外特性曲线

(4)基本理论概述

汽车动力性能计算主要依据汽车驱动力和行驶阻力之间的平衡关系:

F+

=（1.4.1）表1.4.2 各种受力名称

F_ 驱动力，

F_ 滚动阻力，

F_ 空气阻力，

发动

发动机

i F _

坡道阻力， j F _ 加速阻力，

上述驱动力和行驶阻力的计算方法以及各个曲线的计算方法具体说明如下：

驱动力行驶阻力平衡图：

驱动力：d g g tq t r i i T F η0=

，N （1.4.2）其中：

tq T ：发动机的扭矩，根据发动机使用外特性曲线来确定。也就是说我们可以根据发动机的转速利用外特性曲线进行插值计算来获得, 单位N.M.

g i ：变速器各个挡位的传动比

0i ：主减速器传动比

g η：传动系统各个挡位情况下的传动效率

d r ：车轮的滚动半径,单位m

滚动阻力：)cos(αmgf F f =，N （1.4.3）

其中：

m ：是汽车计算载荷情况下的质量,单位：kg

g ：重力加速度,单位：m/s 2

f ：汽车滚动阻力系数 α：道路坡角, 单位：rad 空气阻力：15

.212a D w u A C F =,N （1.4.4）其中：

D C ：空气阻力系数，

A ：迎风面积, 单位：m 2

a u ：车速,单位是km/h 坡道阻力：)sin(αmg F i =，N （1.4.5）

其中：

m ：计算载荷情况下汽车的质量,单位：kg

g ：重力加速度, 单位：m/s 2

α：道路坡角, 单位：rad 加速阻力：dt

du m

F a j δ=，N （1.4.6）其中：

δ：旋转质量换算系数，根据估算公式2211δδδ++=g i 确定，在轿车中1δ和2δ取值围在0.03到0.05之间，我们取平均数值1δ=2δ=0.04

m :计算载荷情况下汽车的质量, 单位：kg

du a :汽车行驶加速度, 单位：m/s 2 在进行不同挡位的驱动力和阻力计算时我们还需要知道车辆速度与发动机转速之间的关系：

377

.0i i n r u g d a =，（1.4.7）其中： a u ：车速,单位是km/h

n ：发动机转速，单位是rpm

0i ：主减速器传动比

g η：传动系统各个挡位情况下的传动效率

d r ：车轮的滚动半径, 单位：m

根据上述公式我们就可以方便的确定出汽车的驱动力行驶阻力平衡曲线，求出驱动力和行驶阻力的交点即为最高车速。

动力因数图

动力因数定义公式：

mg F F D w t -= （1.4.8）

其中各个参数的含义同前面的说明。

利用公式（1.4.8）结合前面公式就可以计算出汽车各个挡位的动力因数。

功率平衡图

在公式（1.4.1）的基础上，如果我们在公式两端乘以车辆速度a u ，经过整理就可以得到功率平衡计算公式（单位是kW ）：

)3600761403600)sin(3600)cos((13dt

du mu Au C u mg u mgf P a a a D a a g e δααη+++= （1.4.9）其中：

e P ：发动机效率，单位kW

其他各个参数的意义和单位同上述说明。

利用公式（1.4.9）我们就可以计算出汽车行驶功率平衡曲线。

汽车总体设计说明书

中北大学课程设计说明书学生姓名：学号：学院（系）：机械工程系专业：车辆工程题目：一汽大众宝来乘用车总体设计及各总成选型综合成绩：指导教师：职称: 教授 2013年 12 月 30 日

中北大学课程设计任务书 2013/2014 学年第 1 学期学院（系）：机械工程专业：车辆工程学生姓名：学号：课程设计题目：一汽大众宝来乘用车整体设计及各总成选型起迄日期：12 月20 日～ 1 月 3 日课程设计地点：指导教师系主任：下达任务书日期: 2013 年12月20日

课程设计任务书 1．课程设计教学目的：（1）培养学生专业思想。使学生了解以前所学理论知识和参加过得金工实习、工艺实习及专业生产实习等环节，都是为今后的专业设计、生产做准备，每一个环节都是为了培养一名合格的车辆工程专业人才而设置，车辆工程专业需要有扎实的专业基础知识和实践能力。（2）提高结构设计能力。通过课程设计，使学生学习和掌握汽车驱动桥的主减速器设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立的、全面的、科学的工程设计的能力。（3）在课程设计实践中学会查找、翻阅和使用标准、规范、手册、图册和相关技术资料等。 2．课程设计的内容和要求： 1、内容：一汽大众宝来乘用车整体设计及各总成选型 2、具体参数：车型7 长宽高 /mm 前悬/后悬 /mm 前轮距/后轮距 / mm 轴距 /mm 总质量/kg 整备质量/kg 一汽大众宝来4376 1735 1446 873/990 1513/1494 2513 1830 1280 额定承载人数发动机型号排量 /mL 发动机功率 /kW 轴数最高车速 /(km/h) 轮胎规格 5 BJH 1595 74 2 182 195/65R15 3、要求：为给定基本设计参数的汽车进行总体设计，计算并匹配合适功率的发动机，轴荷分配和轴数，选择并匹配各总成部件的结构型式，计算确定各总成部件的主要参数，详细计算指定总成的设计参数，绘出指定总布置草图和乘员舱布置草图。（1）驱动形式及主要参数的选择：驱动形式，布置形式，汽车主要参数的选择（2）发动机的选择（3）外形设计及总体布置：整车布置的基准线（面）—零线的确定，各部件的布置3．课程设计成果形式及要求：完成内容：（1）总布置草图1张（1号图）（2）驾驶舱布置草图1张（3号图）（3）零件图1张（3号图）（4）设计计算说明书1份

AVL-Cruise整车性能计算分析流程与规范要点

AVL-Cruise计算分析整车性能的流程与规范 1 模型的构建要求 1.1 整车动力性、经济性计算分析参数的获取收集和整理关于该车的整车配置组件参数数据。主要包括发动机动力性、经济性参数；变速箱档位速比参数；后桥主减速比参数；轮胎参数；整车参数等。具体参数项目见附录1。 1.2 各配置组件建模 1.2.1 启动软件在桌面或程序中双击AVL-Cruise快捷图标，进入到AVL-Cruise用户界面，点击下图所示工具图标，进入模型创建窗口。进入模型创建窗口 1

1.2.2 建立整车参数模型进入模型创建窗口后，将鼠标选中Vehicle Model，鼠标左键点击整车图标，按住左键将图标拖曳到建模区，如下图所示：双击整车图标后打开整车参数输入界面，根据参数输入要求依次填写数据： Author：此处填写计算者,不能用中文，可以用汉语拼音和英文，该软件所有填写参数处均不能出现中文。

3 Comment ：此处填写分析的车型号。 Notice1、Notice2、Notice3：此处填写分析者认为需要注意的事项，比如特殊发动机型号等，没有可以不填。 1.2.2.1 整车参数数据填写规则进入模型创建窗口后，将鼠标选中Engine Model ，鼠标左键点击发动机图标，按住左键将图标拖曳到建模区，如下图所示：作者名称、注解说明，可以不填注解说明，可以不填油箱容积内外温差：0 试验台架支点高度：100 内外压差：0 牵引点到前轴距离轴距空载、半载、满载下整车重心到前轴中心距离、重心高度、鞍点高度、前轮充气压力、后轮充气压力整备质量整车总重迎风面积风阻系数前轮举升系数后轮举升系数

汽车动力性检测研究_毕业论文

目录 1 绪论 (1) 1.1 研究目的及意义 (1) 1.2 我国目前汽车动力性检测状况 (1) 2 汽车动力性 (2) 2.1 汽车的动力性评价指标 (2) 2.2 影响汽车动力性的主要因素 (3) 2.2.1 结构因素的影响 (3) 2.2.2 使用因素的影响 (4) 3 在用汽车动力性检测现状 (5) 4 在用汽车动力性检测分析 (6) 4.1 台试与路试检测的条件、特点及分析 (6) 4.2 汽车动力性台架检测原理 (6) 4.3 汽车底盘输出功率的检测方法 (7) 4.4 影响底盘测功机测试精度的因素 (7) 4.5 在用汽车动力性合格条件 (8) 5 在用汽车动力性检测对策 (10) 5.1 在用汽车动力性检测存在的问题 (10) 5.2 对在用汽车动力性检测的对策 (11) 5.2.1 正确选择和使用底盘测功机 (11) 5.2.2 采用先进的检测方法 (11) 5.2.3 完善检测规 (12) 6 总结 (12) 参考文献 (13) 致 (14)

1 绪论 1.1 研究目的及意义汽车动力性是汽车的基本使用性能。汽车属高效率的运输工具，运输效率的高低在很大程度上取决于汽车的动力性。动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能。随着我国经济的飞速发展，汽车产业也日益壮大并成为我国的支柱产业之一，我国汽车保有量逐年攀升，同时对汽车动力性要求也越来越高，汽车驾驶人都希望汽车具有良好的动力性，以便能多拉快跑，提高运输效率和能力，同时也可减少交通阻塞，保证道路畅通。因此有必要对在用汽车动力性进行检测，以保证汽车安全高效行使。 1.2 我国目前汽车动力性检测状况近年来我国汽车产业迅猛发展，我国高等级公路里程的增长，公路路况与汽车性能的改善，汽车行驶车速愈来愈高，但在用汽车随使用时间的延续其动力性将逐渐下降，不能达到高速行驶的要求，这样不仅降低了汽车应有的运输效率及公路应有的通行能力，而且存在安全隐患。近年来我国为了规和指导汽车动力性检测，先后制定了一系列法律法规，由此看出，我国对汽车动力性检测的重视。汽车动力性检测是判断汽车技术状况，评定汽车技术等级的主要项目，是一项关系到提高汽车运输效率和道路通行能力的重要工作，国外对在用汽车的动力性都非常重视，并制定严格的检验方针与标准，要求对汽车动力性进行定期检测。另外动力性检验合格也是营运汽车上路运行的一项重要技术条件。目前我国对在用汽车汽车动力性检测还有待完善和加强。

1.4 汽车总体设计整车性能仿真与系统匹配要点

1.4 汽车总体设计整车性能仿真与系统匹配 1.4.1动力性能仿真计算 (1) 计算目的汽车的动力性是汽车重要基本性能指标之一。动力性的好坏，直接影到汽车在城市和城际公路上的使用情况。因此在新车开发阶段要进行动力性计算，预测今后生产车型是否满足使用要求。使汽车具有良好的动力学性能. (2) 已知参数如表所示

a 设计载荷确定：该车型设计载荷根据德国标准DIN 70020规定：在空车重量（整备质量）的基础上加上座位载荷。5座位轿车前面加2人、后排加1人，也称为半载作为设计载荷, 重量假定为68kg加上随身物品7kg，重心对于不可调整座位在R点（设计H点）前50mm，可调整作为R点前100mm处。我国标准常常规定满载作为设计工况. 对于该计算车型如采用德国标准, 则具体计算为：1070kg+3*（68kg+7kg）=1295kg b 迎风面积：根据迎风面积计算公式：A=0.78BH确定，其中：A迎风面积，B车宽，H 车高。对于该车型而言具体计算为：A=0.78*1710mm*1427mm=1.90m2 c 传动效率：根据该轿车的具体传动系统形式，传动系统的传动效率大体可以由变速器传动效率，单级主减速器传动效率，万向节传动效率组成。具体计算为：95%（变速器）乘96%（单级主减速器）乘98%（万向节）=89.4%，

同时考虑到，一般情况下采用有级变速器的轿车的传动系统效率在90%到92%之间，对上述计算结果进行圆整，对传动系统效率取为90% d 滚动阻力系数：滚动阻力系数采用推荐拟和公式进行计算： )19440/1(2 0a u f f +=，其中： f 取为0.014（良好水泥或者沥青路面）， a u 为车速km/h 。 (3) 发动机外特性曲线 i. AJR 发动机 ii AFE 发动机图1.4.1 发动机外特性曲线 (4) 基本理论概述汽车动力性能计算主要依据汽车驱动力和行驶阻力之间的平衡关系: j i w f t F F F F F +++= （1.4.1）表1.4.2 各种受力名称发动发动机

汽车整车动力性仿真计算

汽车整车动力性仿真计算 1 动力性数学模型的建立汽车动力性是汽车最基本、最重要的性能之一。汽车动力性主要有最高车速、加速时间t 及最大爬坡度。其中汽车加速时间表示汽车的加速能力，它对平均行驶车速有着很大影响，而最高车速与最大爬坡度表征汽车的极限行驶能力。根据汽车的驱动力与行驶阻力的平衡关系建立汽车行驶方程，从而可计算汽车的最高车速、加速时间和最大爬坡度。其中行驶阻力（F t ）包括滚动阻力F R 、空气阻力F Lx 、坡度阻力F St 和加速阻力F B 。根据图1就可以建立驱动的基本方程，各车节之间的连接暂时无需考虑。而车辆必须分解为总的车身和单个车轮。节点处只画出了x 方向的力；z 方向的力对于讨论阻力无关紧要，可以忽略。图1 （a ）车辆，车轮和路面；（b ）车身上的力和力矩；（c ）车轮上的力和力矩；（d ）路面上的力如果忽略两个车节间的相对运动，根据工程力学的重心定理，汽车（注脚1）和挂车（注脚2）的车身运动方程为： ∑=++--=+n j j Lx X αG G F x m m 12121sin )()( （1）

其中1G 和2G 是车节的车身重量，1m 和2m 它们的质量，α是路面的纵向坡度角，∑j X 是n 车轴上的纵向力之和，L F 是空气阻力。由图1（c ），对第j 个车轴可列出方程 αG F X x m Rj xj j Rj Rj sin -+-= （2） j zj j xj Rj Rj Rj e F r F M φ J --= （3） Rj G 是该车轴上所有车轮的重量，Rj m 是它们的质量，Rj J 是绕车轴的车轮转动惯量之和，xj F 是在轮胎印迹上作用的切向力之和，zj F 是轴荷，Rj M 是第j 个车轴上的驱动力矩。如果假设车轴的平移加速度Rj x 和车身的加速度x 相等，由式（1）到式（3）在消去力j X 和xj F 以后就得到方程 ∑∑∑ ∑∑=====--++-=+++n j j j zj Lx n j Rj n j j Rj Rj n j j Rj n j Rj r e F F αG G G r M φ r J x m m m 1 1 211 11 21sin )()( 引进总质量和总重量（力） m m m m n j Rj =++∑=121 mg G G G G n j Rj ==++∑=1 21 把车轮角加速度转化为平移加速度x ，即得到 ∑∑∑ ===++++=n j j j zj Lx n j j j Rj n j j Rj r e F F αG x R r J m r M 1 11 sin )( （4）右边是由4项阻力组成，我们称之为 1）滚动阻力∑==n j j j zj R r e F F 1 （5）令j j r e f = ，f 为阻力系数，代入式（5），则整车的滚动阻力为 zj n j R F f F ∑==1（5-1）还常常进一步假定，所有车轮（尽管比如各个车轮胎压不同）的滚动阻力系数相等，又因为所有车轮轮荷zj F 之和等于车重G ，如果车辆行驶在角度为α的坡道上，则轮荷之和等于αcos G （参看图1），这样，式（5-1）可改写为 αfG F f F n j zj R cos 1==∑= 因为道路上的坡度较α不是很大，整车滚动阻力因而近似于整车车轮阻力 G f F R R =（5-2） 2）空气阻力2 a D 15 .21u A C F Lx =（6） 3）上坡阻力αG F St sin =（7）在式（4）中的αG sin 项用以表示上坡阻力 αG F St sin =（7-1）参看式（7）。如果我们用αtan 以及等价的值p 来取代αsin ，那么上述表达式就更为直

汽车动力性实验

实验一汽车动力性试验一、实验内容测定汽车最高车速和最低稳定车速；进行汽车直接档和起步连续换档加速实验。二、实验目的要求掌握汽车动力性能的道路实验的原理和方法，根据实验记录处理和分析实验结果，评价实验。汽车动力性能的优劣。三、仪器设备五轮仪、发动机转速表、秒表、综合气象观测仪、钢卷尺、标杆、实验车等。四、准备工作 1．实验条件（1）实验车各总成、部件及附属装置，必须装备齐全，调整状况应符合该车技术条件。（2）实验车使用的燃料及润滑油应符合该车技术条件，实验时应使用同一批燃料及润滑油。（3）轮胎气压应符合技术条件的规定，误差不超过规定值±10kPa。（4）实验车载荷和乘员数应符合规定，载荷物应在车厢内均匀分布。乘员质量按65kg/人计算，也可用相同质量的砂袋代替。（5）实验前，应按使用说明书要求对实验车进行技术保养。新车在实验前应进行磨合行驶（一般磨合里程不少于2500km）。（6）实验时，实验车各总成的热状态应符合技术条件的规定，并保持稳定，如技术条件无规定时，应符合下列条件: 发动机出水温度80～90℃；发动机机油温度50～95℃。（7）实验时的气候条件应是晴天或阴天，风速不超过3m/s；气温应在0～35℃；气压应在99.32～102kPa（745～765mmHg）范围内。（8）实验道路最好选择专用试验跑道。如没有专用场地，可选择平直、干燥的硬路面（沥青或水泥路面）进行。跑道长度2～3km，宽度不小于8m，纵向坡度在0.1%以内。 2．准备工作（1）登记实验车的生产厂名、牌号、型号、发动机号、底盘号和出厂日期等：（2）检查车辆外部紧固件的紧固程度，各总成润滑油及润滑状态和密封状况；（3）检查油、电路，并按技术条件进行调整，使其达到最佳工作状态；（4）检查发动机风扇皮带张力，发动机气缸压力、机油压力及发动机怠速转速；（5）检查照明灯、信号灯等能否正常工作；（6）检查转向系、离合器、制动系统工作状况，使其保持良好技术状态；

汽车整车试验内容

汽车整车试验内容商用车，严格按照理论上说整车的几大部件如发动机、前桥、变速器、后桥等都先时行零部件台架试验，当然电器方面也需要进行台架试验。汽车性能试验是为了测定汽车的基本性能而进行的试验。 1 ，整车性能试验：主要进行整车动力性、经济性、制动（ABS ）试验、操稳试验、噪声试验、平顺性试验等几大项，别外还几小项如整车冷却性能试验、进气阻力排气压力试验、空调试验、寒带的冷气动、除霜除雾试验、采暖试验、三高（高温、高压、高寒）以及欧三以上的整车的标定试验等。 2 ，可靠性试验：主要是在试验场及场外路面进行，考核整车零部件寿命，提高产品的质量。一，性能试验主要包括以下这些试验： 1 ，动力性能试验对常用的3 个动力性能指标，即对汽车的最高车速、加速和爬坡性能进行实际试验。最高车速试验的目的是测定汽车所能达到的最高车速，我国规定的测试区间是 1 ．6km 试验路段的最后500m 。加速试验一般包括起步到给定车速、高速挡或次高速挡，以及从给定初速加速到给定车速两项试验内容。爬坡试验包括最大爬坡度与爬长坡两项试验。最大爬坡度试验最好在坡度均匀、测量区间长20m 以上的人造坡道上进行，如果人造坡道的坡度对所测车不合适（例如坡道过大或过小），可采用增、减载荷或变换排挡的办法做试验，再折算出最大爬坡度；爬长坡试验主要用来检查汽车能否通过坡度为7％—10 ％、长lOkm 以上的连续长坡，试验中不仅要记录爬坡过程中的换挡次数、各挡位使用时间和爬坡总时间，还要观察发动机冷

却系统有无过热，供油系统有无气阻或渗漏等现象。 2 ，燃料经济性试验通常做道路试验或做汽车测功器（亦即转鼓试验台）试验，后者能控制大部分的使用因素，重复性好，能模拟实际行驶的复杂情况，能采用各种测量油耗的方法，还能同时测量废气排放。 3 ，制动性能试验汽车制动性能的优劣直接关系到汽车行驶的安全性，用制动效能和制动效能的稳定性评价。常进行制动距离试验、制动效能试验（测．制动踏板力和制动减速度关系曲线）、热衰退和恢复试验、浸水后制动效能衰退和恢复试验等。 4 ，操纵稳定性试验试验类型较多，如用转弯制动试验评价汽车在弯道行驶制动时的行驶方向稳定性；用转向轻便性试验评价汽车的转向力是否适度；用蛇形行驶试验来评价汽车转向时的随从性、收敛性、转向力大小、侧倾程度和避免事故的能力；用侧向风敏感性试验来考察汽车在侧向风情况下直线行驶状态的保持性；用抗侧翻试验考察汽车在为避免交通事故而急打方向盘时汽车是否有侧翻危险；用路面不平度敏感性试验来检查汽车高速行驶时承受路面干扰而保持直线行驶的能力；用汽车稳态回转试验确定汽车稳态转向特性等。 5 ，平顺性试验平顺性主要是根据乘坐者的舒适程度来评价的，所以又叫做乘坐舒适性，其评价方法通常根据人体对震动的生理感受和保持货物的完整程度确定。典型的试验有汽车平顺性随机输入行驶试验和汽车平顺性单脉冲输入行驶试验，前者用以测定汽车在随机不平的路面上行驶时，其震动对乘员或货物的影响；后者用以评价汽车行驶中遇

货车总体设计说明书解析

摘要汽车的总体设计是汽车设计工作中最重要的一环，它对汽车的设计的质量、使用性能和在市场上的竞争力有着决定性的影响。因为汽车性能的优劣不仅与相关总成及部件的工作性能有密切关系，而且在很大程度上还取决于有关总成及部件间的协调与参数匹配，取决于汽车的总体布置。货车的总体设计主要包括货车的参数确定，发动机和轮胎的选择，总体布置和动力性的计算等一系列重要的步骤。其中参数的确定又包括了汽车的质量参数，主要尺寸和性能参数的计算等。而本次课程设计同时应用到了EXCEL，AutoCAD等计算机辅助软件，再通过多次校核质心位置和各部分的总成以保证货车的轴荷分配合理。关键词：货车总体设计；整备质量；动力性；燃油经济性。

第1章汽车的总体设计 1.1 汽车总体设计的特点汽车主要在宽度有限的道路上行驶，同时与汽车比较，还有人、自行车、摩托车等弱势群体也在使用同一道路，因此存在交通隐患。为了在有限的道路上容纳更多的车辆运行，减少交通事故以及从汽车造型和减轻质量等方面考虑，对汽车的外形尺寸需要予以限制。 1.2汽车总体设计的基本要求 (1)汽车的各项性能、成本等，要求达到企业在商品计划中所确定的指标。 (2)严格遵守和贯彻有关法规、标准中的规定，注意不要侵犯专利。 (3)尽量大可能地去贯彻三化，即标准化、通用化和系列化。 (4)进行有关运动学方面的校核，保证汽车有正确的运动和避免运动干涉。 (5)拆装与维修方便。 1.3汽车总体设计的一般顺序 (1)调查研究与初始决策；其任务是选定设计目标，并制定产品设计工作方针及设计原则，调查研究的内容应包括：老产品在服役中的表现及用户意见；当前本行业与相关行业的技术发展，特别是竞争对手的新产品与新技术；材料、零部件、设备和工具等行业可能提供的条件；本企业在科研、开发及生产方面所取得的新成果等等，它们对新产品设计是很有价值的。 (2)总体方案设计；其任务是根据领导决策所选定的目标及对开发目标制定的工作方针、设计原则等主导思想的设想，因此又称为概念设计或构思设计。为此要绘制不同的总体方案图（比例为1 ：10 ）供选择。在总体方案图上进行初步布置和分析，对主要总成只画出大轮廓而突出各方案间的主要差别，使方案对比简明清晰。经过方案论证选出其中最佳者。 (3)绘制总布置草图，确定整车主要尺寸、质量参数与性能指标以及各总成的基本型式。在总布置草图上要较准确地画出各总成及部件的外形和尺寸并进行仔细的布置，对轴荷分配和质心高度作计算与调整，以便较准确地确定汽车的轴距、轮距、总长、总宽、总高、离地间隙、货厢或车身地板高度等，并使之符合有关标准和法规；进行性能计算及参数匹配。

整车性能测试系统

VBOX汽车整车性能测试系统广州泽尔机电科技有限公司 1. VBOX III汽车整车性能测试方案 1.1 系统方案介绍基于GPS的VBOX III数据采集系统是一种功能强大的仪器。它是基于新一代的高性能卫星接收器，主机一套用于测量移动汽车的速度和距离并且提供横纵向加速度值，减速度，MFDD，时间和制动、滑行、加速等距离的准确测量；外接各种模块和传感器可以采集油耗，温度，加速度，角速度及角度，转向角速度及角度，转向力矩，制动踏板力，制动踏板位移，制动风管压力，车辆CAN接口信息等其它许多数据。由于它的体积较小及安装简便，其非常适合汽车综合测试时使用。由于VBOX本身带有标准的模拟，数字，CAN总线接口，整个系统的功能可以根据用户的需要进行扩充。系统组成图如下：

1.3特点： ?全套测量系统体积极小，安装简便迅速 ?能完成国家标准要求的汽车动力性，经济性，操纵稳定性，制动性能等实验?在线显示4个测量参数 ?各种测量或采集到的参数可以实时显示 ?可根据要求设定各种不同的试验条件进行试验 ?制动触发形式多样，使试验更加方便 ?WINDOWS操作界面的设定和分析软件，使用方便 ?高精度、高可靠性，高耐振、抗冲击性能确保测试质量 ?用GPS非接触式速度和距离测量 ?现场即时打印功能，打印各个测量或采集到的参数，实现现场数据阅读 ?大容量紧凑式闪存卡（CF卡）即时存储数据，以便后处理 ?可扩展连接其他各种传感器 ?绘制轨迹图，圈数定时 1.4 可进行的试验： ?滑行试验 ?油耗试验 ?爬陡坡试验 ?最高车速试验 ?加速性能试验 ?制动性能试验 ?操纵稳定性试验 ?最小稳定车速试验 ?最小转弯直径测量实验 ?制动踏板力测量实验 ?制动踏板行程测量实验 ?制动管路压力测量实验 ?汽车防抱制动系统性能实验 ?温度测量实验 ?里程，速度表校验等其它试验 1.5 可满足的国家标准： ?GB/T 12545 - 1990 汽车燃料消耗量 ?GB/T 12547 - 1990 最低稳定车速

【汽车行业类】汽车总体设计与计算

（汽车行业）汽车总体设计与计算

汽车总体设计、计算参数壹、外形尺寸参数 1、轴距L 2、前后轮距B1和B2 3、汽车的外廓尺寸总长、总宽、总高 4、汽车的前悬LF和后悬LR 由总布置最后确定（保证足够的接近角和离去角）（前悬处要布置发动机、水箱、弹簧前支架、保险杠、转向器等）二、质量参数 1、汽车的装载量mG 轿车是指载客量，即座位数。 2、汽车的整备质量m0 总体设计初，可对同类型同级别且结构相似的样车及部件的质量进行测定分析，且以此为基础初步估算出新设计车个部件的质量及整车整备质量。（亦可按照人均汽车整备质量的统计值来估算（人均整备质量/t））普通轿车0.18~0.24中级轿车0.21~0.29中高级轿车0.29~0.34 3、汽车的总质量ma 整备质量、载客量、行李质量mB、附加设备mF (每人按65kg计，行李质量(轿车)每人5~10kg) 4、轴荷分配它对汽车的牵引性、通过性、制动性、操纵性和稳定性等主要使用性能以及轮胎的使用寿命都有很大影响。轴荷分配对前后轮胎的磨损有直接影响。三、主要性能参数 1、汽车动力性参数汽车的动力性参数主要有直接档和I档最大动力因数、最高车速、加速时间、汽车的比功率和比转矩等。 1）直接档最大动力因数D0max 2）I档最大动力因数DImax DImax直接影响汽车的最大爬坡能力和通过困难路段的能力以及起步且连续换档时的加速能力。它主要取决于所要求的最大爬坡度和附着条件。 3）最高车速Vamax 以汽车行驶的功率平衡来确定。 GB/T12544-90汽车最高车速试验方法 4）汽车的比功率和比转矩这俩个参数分别表示发动机最大功率和最大转矩和汽车总质量之比。 5）加速时间 “0—100km/h”或“0—80km/h”的换档加速时间。表二动力性计算需要的数据发动机使用外特性的Tq—n曲线的拟和公式以及发动机最低转速nmin和最高转速nmax 装载质量（乘客数）整车整备质量总质量

汽车动力性道路试验

实验一汽车动力性道路试验一、实验目的 1、了解汽车动力性能道路试验的要求； 2、掌握汽车动力性能的道路试验方法； 3、能够了解汽车测试仪器的工作原理，掌握仪器的操作规程； 4、能根据试验记录处理和分析试验结果，评价试验车动力性能的优劣。 5、了解GB/T12534 汽车道路试验方法通则 GB/T12543 汽车加速性能试验方法 GB/T12544 汽车最高车速试验方法 GB/T12547 汽车最低稳定车速试验方法二、实验仪器设备及要求 1、实验仪器设备（1）非接触式汽车性能测试仪型号：AM-2026A 组成：速度传感器、制动传感器和主机。其中主机由8位CPU、EPROM、RAM、键盘、LED显示器、微型打印机及接口电路等组成，配接速度传感器、制动传感器等。速度传感器包括照明灯和探头两部分。工作原理：以微型电脑为核心部件，配以相应的I/O接口及外设，不需要与路面接触或设置任何测量标准，采用光电空间相关滤波技术，安装在车上的光电路面探测器（即速度传感器）照射路面，把路面图象变换成频率信号，经CPU 分析处理得到汽车在每一时刻的速度，用于汽车动力性、制动性的测试。该速度传感器可克服五轮仪由于接触地面发生滑动、跳动和轮胎气压变化而产生的误差。测试功能：汽车滑行试验、制动试验（轿车热衰退试验）、最低稳定车速与最高车速的测定、直接档加速和连续换挡加速试验、等速油耗试验、百公里油耗试验、加速油耗试验、多工况油耗试验等。（2）试验车（3）DEM6型轻便三杯风向风速表、空盒式大气压表

2、试验要求（1）车辆条件 ①试验车辆应处于良好状态，如点火系、供油系、制动蹄鼓间隙、车轮轴承紧度、车轮定位、轮胎气压与标准值相差不超过±10kpa等。 ②对于车辆载荷，我国规定动力性试验时汽车为满载，货车内可以按规定载质量均匀放置砂袋；乘用车、客车以及货车驾驶室的乘员可以用重物替代，每位乘员的质量相当于65kg。 ③汽车试验时应具有的正常温度状态为：冷却水温度80～90℃；发动机机油温度60～95℃；变速器及驱动桥齿轮油温度不低于50℃。试验前汽车应通过较高车速的行驶进行预热，以达到上述温度状态。（2）道路条件动力性试验的大多数项目应在混凝土或沥青路面的直线段上进行。要求路面平整、干燥、清洁、纵向坡度不大于0.1%，路段长度2～3km，宽度不小于8m，测试路段长度200m。（3）气候条件试验应避免在雨雾天进行，气压在99.3～102kpa；气温在0～40℃；风速不大于3m/s；相对湿度小于95%。三、实验原理汽车动力性评价指标：加速性能、最高车速和最大爬坡度。动力性实验可分为道路试验和室内试验两种。本实验的目的是通过道路试验测定汽车在某一固定档位或连续换档从某一较低车速加速到某一较高车速的加速性能以及最低稳定车速。四、实验内容、方法和步骤 1、实验设备的安装首先使用螺钉将速度传感器牢靠地安装于安装支架上，再将其安装于被测车辆远离排气口的任意位置，但要满足高度和角度的要求并保证行驶安全可靠。本实验中将其安装于车辆前部进气口位置，照明灯距离地面约600mm，探头前端距离约500mm，光电头侧面的白色刻线应与车辆前进方向严格一致。专用光电

汽车总体设计整车性能

汽车设计课后习题答案

汽车设计第一章汽车总体设计 1-1:在绘总布置图时，首先要确定画图的基准线，问为神马要有五条基准线缺一不可？各基准线是如何确定的？如果设计时没有统一的基准线，结果会怎样？答：在绘制整车总布置图的过程中，要随时配合、调整和确认各总成的外形尺寸、结构、布置形式、连接方式、各总成之间的相互关系、操纵机构的布置要求，悬置的结构与布置要求、管线路的布置与固定、装调的方便性等。因此要有五条基准线才能绘制总布置图。 1-2：发动机前置前轮驱动的布置形式，如今在乘用车上得到广泛采用，其原因究竟是神马？而发动机后置后轮驱动的布置形式在客车上得到广泛采用，其原因又是神马？答：前置前驱优点：前桥轴荷大，有明显不足转向性能，越过障碍能力高，乘坐舒适性高，提高机动性，散热好，足够大行李箱空间，供暖效率高，操纵机构简单，整车 m 小，低制造难度后置后驱优点：隔离发动机气味热量，前部不受发动机噪声震动影响，检修发动机方便，轴荷分配合理，改善后部乘坐舒适性，大行李箱或低地板高度，传动轴长度短。 1-3：汽车的主要参数分几类？各类又含有哪些参数？各参数是如何定义的？答：汽车的主要参数分三类：尺寸参数，质量参数和汽车性能参数 1）尺寸参数：外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车厢尺寸。2）质量参数：整车整备质量、载客量、装载质量、质量系数、汽车总质量、轴荷分配。3）性能参数：(1) 动力性参数：最高车速、加速时间、上坡能力、比功率和比转距 (2) 燃油经济性参数(3) 汽车最小转弯直径(4) 通过性几何参数(5) 操纵稳定性参数(6) 制动性参数(7) 舒适性 1-4：简述在绘总布置图布置发动机及各总成的位置时，需要注意一些神马问题或如何布置才是合理的？答：在绘总布置图时，按如下顺序：①整车布置基准线零线的确定②确定车轮中心（前、后）至车架上表面——零线的最小布置距离③前轴落差的确定④发动机及传动系统的布置⑤车头、驾驶室的位置⑥悬架的位置⑦车架总成外型及横梁的布置⑧转向系的布置⑨制动系的布置⑩ 进、排气系统的布置?操纵系统的布置?车箱的布置 1-5：总布置设计的一项重要工作是运动校核，运动校核的内容与意义是神马？答：内容：从整车角度出发进行运动学正确性的检查；对于相对运动的部件或零件进行运动干涉检查意义：由于汽车是由许多总成组装在一起，所以总体设计师应从整车角度出发考虑，根据总体布置和各总成结构特点完成运动正确性的检查；由于汽车是运动着的，这将造成零、部件之间有相对运动，并可能产生运动干涉而造成设计失误，所以，在原则上，有相对运动的地方都要进行运动干涉检查。 1-6、具有两门两座和大功率发动机的运动型乘用车（跑车），不仅仅加速性好，速度又高，这种车有的将发动机布置在前轴和后桥之间。试分析这种发动机中置的布置方案有哪些优点和缺点？优点：1 将发动机布置在前后轴之间，使整车轴荷分配合理；2 这种布置方式，一般是后轮驱动，附着利用率高；3 可使得汽车前部较低，迎风面积和风阻系数都较低；4 汽车前部较低，驾驶员视野好。缺点：1 发动机占用客舱空间，很难设计成四座车厢；2 发动机进气和冷却效果差

如何开展汽车总体布置设计说明

汽车总体设计 1.概述汽车性能的优劣不仅取决于组成汽车的各部件的性能，而且在很大程度上取决于各部件的协调和配合，取决于总体布置；总体设计水平的高低对汽车的设计质量、使用性能和产品的生命力起决定性的影响。汽车是一个系统，这是基于汽车只有如下属性而具备组成系统的条件： ①汽车是由多个要素（子系统及连接零件）组成的整体，每个要素对整体的行为有影响； ②组成汽车的各要素对整体行为的影响不是独立的； ③汽车的行为不是组成它的任何要素所能具有的。由此，汽车具备系统的属性，对环境表现出整体性、一辆子系统属性匹配协调的汽车所具备的功能大于组成它的各子系统功能纯粹的、简单的总和、反之，如果子系统的属性因无序而相互干扰，即便是个体性能优良的子系统，其功能也会因相互扼制而抵消，功率循环、轴转向等就是这样的典型例子。系统论所揭示的系统整体性和系统功能的等级性必然会映射到设计任务中来、用整体性来解释汽车设计的终极目标是整车性能的综合优化，道理是十分显然的、汽车设计任务的等级形态表现为：上位设计任务是确定下位设计任务要实现的目标，下位设计是实现上位设计功能的手段、上、下位体系可从总体设计逐级分至零件设计，总体设计无疑处于这种体系的最上位，设计子系统的全部活动必须在总体设计构建的框架进行、子系统设计固然重要，但统揽全局、设计子系统组合和相互作用体系规则的总体设计对汽车的性能和质量的影响更加广泛、更为深刻。 1.1 整车总布置设计的任务 (1)从技术先进性、生产合理性和使用要求出发，正确选择性能指标、质量和主要尺寸参数，提出总体设计方案，为各部件设计提供整车参数和设计要求； (2)对各部件进行合理布置和运动校核；

基于汽车底盘测功机的汽车性能实验指导书

基于底盘测功机的汽车性能实验指导书交通与汽车工程学院整车性能实验室 2005年3月

一、实验设备及其技术指标 1、汽车底盘测功机型号：DCG-10G 主要技术指标：允许轴荷：10t 最大吸收功率：160kw 最大吸收驱动力：960daN(45km/h) 最高车速：120km/h 2、称重仪型号：DS-425 主要技术指标：检定分度值：1g 最大秤量：15kg 二、汽车底盘测功机的功能底盘测功机是模拟汽车在道路上行驶时受到的阻力，测量其驱动轮输出功率以及加速、滑行等性能的设备。配有汽车燃料消耗量检测装置（称重仪或油耗仪）还可测量汽车燃料消耗量。主要功能有： 1、检验汽车动力性能： 1) 检验汽车驱动轮输出功率 2) 检验汽车滑行性能 3) 检验汽车加速性能 2、检验汽车经济性能三、汽车底盘测功机的基本结构及工作原理汽车底盘测功机是一种不解体检验汽车性能的检测设备，它是通过在室内台架上汽车模拟道路行驶工况的方法来检测汽车的动力性，而且还可以测量多工况排放指标及油耗。同时能方便地进行

汽车的加载调试和诊断汽车在负载条件下出现的故障等。由于汽车底盘测功机在试验时能通过控制试验条件，使周围环境影响减至最小，同时通过功率吸收加载装置来模拟道路行驶阻力，控制行驶状况，故能进行符合实际的复杂循环试验，因而得到广泛应用。 1、基本结构汽车底盘测功机主要由道路模拟系统、数据采集与控制系统、安全保障系统及引导系统等构成。如下图所示： 2、工作原理汽车在道路上运行过程中存在着运动惯性、行驶阻力，要在试验台上模拟汽车道路运行工况，首先要解决模拟汽车整车的运动惯性和行驶阻力问题，这样才能用台架测试汽车运行状况的动态性能。为此，在试验台上利用惯性飞轮的转动惯量来模拟汽车旋转体的转动惯量及汽车直线运动质量的惯量，采用电磁离合器自动或手动切换飞轮的组合，在允许的误差范围内满足汽车的惯量模拟。至于汽车在运行过程中所受的空气阻力、非驱动轮的滚动阻力及爬坡阻力等，则采用功率吸收加载装置来模拟。路面模拟是通过滚筒来实现的，即以滚筒的表面取代路面，滚筒的表面相对于汽车作旋转运动。通过控制系统可对加载装置及惯性模拟系统进行自动或手动控制，以实现对车辆的动力性如加速性能、汽车底盘输出功率、底盘输出最大驱动力、滑行性能等项目的检测。同时如配备油

汽车整车性能计算分解

6 汽车总体性能计算汽车动力性计算汽车各档车速计算各挡车速的计算公式如下： 377 .0i i rn u g a (km/h) (6-1) 式中 r ——汽车滚动半径，r=； n ——发动机转速（r/min ）； i g ——汽车变速器的传动比,1g i =；2g i =；3g i =；4g i =1； i 0——主减速器的传动比，i 0=。代入相关参数所得结果见表6-1。表6-1 汽车各档车速汽车行驶阻力计算

汽车行驶阻力包括：滚动阻力、空气阻力、加速阻力和爬坡阻力。 1）滚动阻力滚动阻力计算公式： F f = Gf (N) （6-2）式中 G ——汽车重力,G=14250N ； f ——滚动阻力系数,f=。 2）空气阻力空气阻力计算公式： 25 .212 a D w Au C F (N) （6-3）式中 C D ——汽车的空气阻力系数,C D =； A ——汽车的迎风面积A=2m ； U a ——汽车各档车速(km/h) 。代入相关参数有：所以，汽车的行驶阻力所得结果见表6-2 。

汽车驱动力计算发动机转矩的拟合公式：（6-4）汽车驱动力计算公式： r i i T F T g tq t η0= (N) （6-5）式中 r ——汽车行驶时的滚动半径,r=； n ——发动机曲轴转速（r/min ）； g i ——汽车变速器各挡传动比； T η—— 传动系效率，T η=%； 0i ——汽车主减速器传动比。各档驱动力的计算结果见表6-3。

汽车驱动力-行驶阻力平衡图及最高车速的确定汽车稳速行驶时驱动力、行驶阻力平衡。即： w f t F F F += (N) （6-6）驱动力行驶阻力平衡图见图6-1。图6-1 汽车驱动力-行驶阻力平衡图行驶阻力曲线(Ff+Fw-Ua)与四档驱动力曲线(Ft Ⅳ-Ua)的交点所对应的车速即为汽车的最高行驶车速。由图4-1知汽车的最高车速为：109km/h 。设计误差为： %100105 105 109?-=%≦5%，因此满足要求。汽车加速能力计算 1）加速度的计算 )]([1w f F F Ft m dt du a +-== δ （6-7）式中 a ——汽车各挡加速度)s /m (2； δ——汽车旋转质量转换系数； t F ——驱动力（N ）； W F ——风阻力（N ）； m ——汽车质量（kg ）。并有： 2211δδδ++=g i （6-8）式中 g i ——变速器的速比 1δ——1δ=2 2 01r i I m T f η，其中f I 为飞轮转动惯量，1δ=； 2δ——2δ= 2 1r I m w ∑，其中w I 为车轮转动惯量，2δ=。计算结果如表6-4。

整车性能计算软件

整车性能计算软件该软件提供汽车五大性能：动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性、通过性、安全性、舒适性、环保性，可靠性的设计计算和报表输出功能。适合于各种车型的设计计算。 1.汽车动力性计算动力性是汽车最基本、最重要的性能之一，汽车首先是一种高效率的运输工具，动力性决定了运输效率的高低。为全面反映汽车动力性能，本软件中汽车的动力性计算包括以下评价指标：（1）最高车速；（2）最大动力因数；（3）最大爬坡度；（4）0-100km/h加速时间；（5）原地起步加速通过400m时间；（6）直接档30km/h加速到100km/h时间；（7）直接档30km/h加速行驶400m时间。输出以下图表：（1）驱动力-阻力平衡图；（2）动力因数图；（3）功率平衡图；（4）加速度图；

（5）爬坡度图；（6）原地起步换档加速曲线；（7）直接档加速曲线。并可计算空载和满载两种不同工况。 2. 汽车燃油经济性计算汽车在一定的行驶条件下，以消耗最少的燃油完成单位运输工作的能力称为其次的燃油经济性。它是评价汽车系统性能的主要参数之一。结合汽车的实际使用工况，本软件系统选用以下指标来评价燃油经济性：（1）等速百公里油耗；（2）城市客车四工况循环油耗；（3）客车六工况循环油耗。可计算空载和满载两种不同工况。3. 汽车制动性计算汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力称之为汽车的制动性。汽车的制动性能是非常重要的，它是汽车安全行驶的重要保障。本系统选用以下指标来综合评价汽车的制动性：（1）同步附着系数；（2）制动距离；（3）理想的前后制动力分配曲线；（4）附着效率曲线；