某轻型汽车部分零件动力性匹配介绍
汽车动力学ppt课件
rr
S
2nw
一般可不计差别： rs≈ rr ≈ r
4）汽车的驱动力图
发动机外特性确定的是发动机输出转矩和转速关系。 经传动系到达车轮后，可表示为驱动力与车速间的关系。
由式（1）得各档位的 Ft值。
发动机转速n与汽车行
驶速度ua间的关系
ua
0.377
rn ig io
单位 ua: km/h n: r/min r: m
之间的函数关系。用试验曲线或拟合多项式表达。
▪发动机外特性曲线：发动机 节气门置于全开位置
▪发动机部分负荷特性曲线： 发动机节气门置于部分开启位 置
台架试验特性曲线：发动 机台架试验时所获得的曲线。
使用外特性曲线：带上全 部附件时的外特性。与台架试 验特性相差5~15%。
2）传动系机械效率
传动系各部件（变速器、万向节、主减速器）的摩擦导 致的功率损失。由试验测得。
Ft≤ FZ ·φ 对后轮驱动汽车：
FX2/ FZ2 = Cφ2 φ， 式中， Cφ2——后轮驱动汽车驱动轮的附着率
对前轮驱动汽车，前轮驱动的附着率也不能大于 地面附着系数。
将驱动条件和附着条件连起来，有：
Ff+Fw+Fi≤Ft≤FZ·φ
此即汽车行驶的必要与充分条件，称为汽车行驶 的驱动-附着条件。
一、驱动力
1.定义
发动机产生的转矩，经传动系至驱动轮，转矩Tt对地面 产生圆周力Fo，地面对驱动轮的反作用力Ft即为驱动力。
2.表达式
Ft =Tt /r r—车轮半径
驱动轮转矩Tt与发动机转矩 Ttq的关系为：
故：
Ft
Ttq ig iot
r
3.表达式涉及的几项具体内容
某款纯电动商用车三电系统架构及动力性匹配
某款纯电动商用车三电系统架构及动力性匹配鞠涛【摘要】为研究某款纯电动商用车三电系统(整车控制器及其控制系统、电机及电机控制器、电池管理系统及电池包)设计及其动力系统匹配,从该车整车控制系统着手,引出三电系统架构的设计,完成整车控制系统动力性匹配.实车测试结果表明,动力性匹配设计仿真结果与实际结果相当接近,准确性较高,对于车型开发前期的系统设计、动力性匹配及整车系统的开发具有较强的指导意义.【期刊名称】《汽车工程师》【年(卷),期】2017(000)007【总页数】3页(P18-20)【关键词】纯电动汽车;整车三电系统;动力性匹配【作者】鞠涛【作者单位】厦门金龙联合汽车工业有限公司【正文语种】中文随着国家工业化的高速发展，环境污染和雾霾问题日益严重，而汽车工业作为重要的分支，排放问题也日趋严重。
为了保证汽车工业的持续健康发展，同时有效缓解环境污染和雾霾的问题，国家多次提出加快发展新能源汽车，并在近几年陆续出台了多项新能源车的扶持政策，大力推广新能源汽车。
某公司经过详细的市场调研，并结合现有的技术水平，积极布局新能源商用车的技术储备和新车型开发工作。
文章主要从某款纯电动商用车的三电系统架构展开，介绍了该款纯电动商用车的三电原理及动力性匹配方法。
1 项目定位某公司对即将开发的新能源商用车进行了详细的市场调研，得到消费者关注度，如图1所示。
由图1可知，消费者关注度最高的4个方面为续航里程、整车购车成本、配套设施完善及技术成熟度。
技术研发部门结合市场调研结果，同时考虑减少开发费用，缩短开发周期及上市时间，提早抢占市场先机，该款车型整体机械结构沿用该公司技术成熟度较高的汽油商用车的机械结构，初定该款纯电动商用车的整车主要参数，如表1所示。
图1 消费者对某款新能源商用车的关注度表1 某款纯电动商用车主要参数项目车型定义外形尺寸/mm×mm×mm车身形式前/后轮距/mm座位数车门数前悬架形式参数大于6 m，小于9 m，总质量小于5 t 6 080×1 885×2 270全金属封闭承载式车身1 655/1 650 10～18 4（正副驾、中门、尾门）双横臂独立式扭杆弹簧项目后悬架形式制动系统驱动系统转向系统传动系统电池类型电池电量/kW·h参数非独立叶片式钢板弹簧前盘后鼓，真空助力双回路式永磁同步电机，中置后驱，直驱电动液压转向十字万向节传动轴三元复合锂/磷酸铁锂40～702 三电系统架构某纯电动商用车三电系统框架图，如图2所示[1-2]。
汽车动力传动系参数匹配
i0 ua右移， 变化范围大，
Pe拉宽，且向右移。
u p1 u p2 u p3 ua
最小传动比与最高车速的关系
许洪国320051031
10
结论
i 0 i 0 时 2u a m 2 ， a u p x 2 u a u a max
i0 i01i02时， uama1xup1,uama1xuama2x 后备功率大，动 好力 ，性变 燃油经济性变差。
汽车比 m1 P e 功 0 03 率 .0 6 fg Tu ＝ amax 7.C 1 6D m A 4Tua 3max 若已 f、 T 知 、 C D 及 uam大 ax 致差 3.6 fg T不 uam多 ax co， n
但A/ m变化较大。
许洪国320051031
7
中 型 货 车 的 比 功 率 约 10kW/t, 其 中 Ff 约 占40％。
第三章
汽车动力装置参数匹配
Chap.3 Power Train Matching
许洪国320051031
1
3 汽车动力传动系参数匹配
3.1 发动机功率 Engine Power 3.2 最小传动比 trans. Min.Gear Ratio 3.3 最大传动比 Min. Gear Ratio 3.4 变速器档数及其传动比 3.5 动力传动系匹配
F
Ft 2 Ft 3
Ft 4
Ff Fw
许洪国320051031
Ff
ua （km/h）
18
取igI应满足要求，还要考虑道路附着条件。 越野汽车还要考虑最低稳定车速：
松软路面
土壤易受 冲击破坏
Fφ
itma x 0.37nu7m amirnrin uamin
汽车的动力总成匹配与总体设计最新版
我选择的题目是东风牌EQ1146G2型载货汽车的动力总成匹配与总体设计，主要任务就是通过东风牌EQ1146G2型载货汽车的基本参数，通过计算选择一款发动机，以及与之匹配的轮胎、离合器、变速箱、传动轴和驱动桥。
并且对各个部件进行验算，是否各个部件匹配的良好，最后画出一张整车总体布置草图。
东风牌EQ1146G2型载货汽车的基本参数如表所示：第一节 整车主要目标参数的初步确定一、发动机的选择1．发动机的最大功率及转速的确定汽车的动力性能很大程度上取决于发动机的最大功率。
要设计的载货汽车最高车速是90/u km h a =，那么发动机的最大功率应该大于或者等于该车速行驶时，滚动阻力功率与空气阻率之和，即3max max max 1360076140a D e a a m gf C A P u U η⎛⎫≥+ ⎪T ⎝⎭（1-1）式中，max e P 是发动机的最大功率（KW ）; ηT 是传动系效率（包括变速器、辅助变速器传动轴万向节、主减速器的传动效率），95%98%96%89.4%ηT =⨯⨯=（查课程设计指导书表1-1得） , a m 是汽车总质量，a m =14335kg; g 是重力加速度，g=9.82/m s ； f 是滚动阻力系数，有实验测得，车速再不大于100km/h 的情况下可以认为是常数。
取f=0.008（查课程设计指导书表1-2得）；D C 是空气阻力系数，一般中重型货车可取0.8~1.0 ，这里去D C =0.9； A 是迎风面积（1B ⨯），取前轮距1B ⨯总高H ， A=1.940⨯2.8302m 。
D C A=0.9⨯1.940⨯2.830=4.942m故 1143359.810.008 4.943909084.36m a x 0.894360076140P K W K We ⨯⨯≥⨯+⨯=⎛⎫ ⎪⎝⎭ 也可利用比功率的统计值来确定发动机的功率值。
如选取功率为88.83KW 的发动机，则比功率为： / 5.884/1000100084.36max1433514335kw t kw t P e ==⨯⨯参考《汽车理论图3-1》东风载重货车比功率大约在9kw/t 左右，在这里我取10kw/t 。
汽车动力匹配技术-改善汽车性能的有效途径
汽油机增压的目的：
在保证额定功率的前提下，要求部分负荷和部分 转速下具有良好的扭矩特性和动态响应特性，以保 证一定的转矩储备系数。 为此，汽油机和增压器的基本匹配点：一般都选 择在部分工况。
存在的问题：这种匹配方式往往会使额定工况造成
过渡增压，为此需要对增压压力进行控制。
措施：弥勒循环+机械增压
•
当车轮半径r 和主减速比i0一定时:
( g100) min (ik pmebe ) min
即， bemin时，g100并不最佳。 所以，要求从设计和使用两方面考虑。
•
当发动机比油耗一定时：
( g100) min
i0ik pme ( ) min r
改善整车性能的途径: 1）提高发动机性能：外特性
•波动次数定义为：
f b 30c qb fj nL
当qb=1，2，…时，波动效应与进气同步,负压v。 当qb=1.5，2.5，…时，进气门开启期间正压v。
3）惯性可变谐振增压进气系统 • 惯性效应和波动效应都是通过进气管长度来调节， 所以有必要同时考虑可变进气系统：兼顾高低速。 压力脉动增压系统ACIS：
特点： •1/3/5和2/4/6缸进气管(共振)、稳压箱及进气支管各自独立； • 各缸进气支管长度和稳压箱，构成该气缸的惯性增压系统 •长的进气管、稳压箱以及各气缸，构成各自的共振系统。
效果： •长管：惯性增压 提高低速性； •共振系统：波动效应 提高高速性； •问题：中速Ttq出现低 谷；
1200r/min 1600r/min 2000r/min 2400r/min 2800r/min 3200r/min 3600r/min
1.00
1.20
r f/%
汽车的动力总成匹配与总体设计最新版
我选择的题目是东风牌EQ1146G2型载货汽车的动力总成匹配与总体设计，主要任务就是通过东风牌EQ1146G2型载货汽车的基本参数，通过计算选择一款发动机，以及与之匹配的轮胎、离合器、变速箱、传动轴和驱动桥。
并且对各个部件进行验算，是否各个部件匹配的良好，最后画出一张整车总体布置草图。
东风牌EQ1146G2型载货汽车的基本参数如表所示：第一节 整车主要目标参数的初步确定一、发动机的选择1．发动机的最大功率及转速的确定汽车的动力性能很大程度上取决于发动机的最大功率。
要设计的载货汽车最高车速是90/u km h a =，那么发动机的最大功率应该大于或者等于该车速行驶时，滚动阻力功率与空气阻率之和，即3max max max 1360076140a D e a a m gf C A P u U η⎛⎫≥+ ⎪T ⎝⎭（1-1）式中，max e P 是发动机的最大功率（KW ）; ηT 是传动系效率（包括变速器、辅助变速器传动轴万向节、主减速器的传动效率），95%98%96%89.4%ηT =⨯⨯=（查课程设计指导书表1-1得） , a m 是汽车总质量，a m =14335kg; g 是重力加速度，g=9.82/m s ； f 是滚动阻力系数，有实验测得，车速再不大于100km/h 的情况下可以认为是常数。
取f=0.008（查课程设计指导书表1-2得）；D C 是空气阻力系数，一般中重型货车可取0.8~1.0 ，这里去D C =0.9； A 是迎风面积（1B ⨯），取前轮距1B ⨯总高H ， A=1.940⨯2.8302m 。
D C A=0.9⨯1.940⨯2.830=4.942m故 1143359.810.008 4.943909084.36m a x 0.894360076140P K W K We ⨯⨯≥⨯+⨯=⎛⎫ ⎪⎝⎭ 也可利用比功率的统计值来确定发动机的功率值。
如选取功率为88.83KW 的发动机，则比功率为： / 5.884/1000100084.36max1433514335kw t kw t P e ==⨯⨯参考《汽车理论图3-1》东风载重货车比功率大约在9kw/t 左右，在这里我取10kw/t 。
汽车动力性_汽车动力性分析
发动机能提供的功率
Pe ac
后备功率
Pe 1 ( Pf Pw )
T
ac bc ab
思考：后备功率与所使用 的挡位是否有关？
38
汽车的后备功率曲线
39
9
宝来轿车发动机的基本参数如下 ：
水冷，直列四缸，每缸五气门
最大功率 110kW/5700 r/min 最大转矩 210N· m/1750～4600 r/min 缸径×行程 81mm×86.4mm 压缩比 9.3:1
思考
宝来轿车发动机的转矩输出特性是否理想？为什么？
汽车起步加速时，过早换入高挡（即发动机转速较低时即换入 高挡) 是否有利于其加速性？ 发动机最大转矩对应的转速较低好还是较高好？
1）计算最高车速
du 0 dt
i0
D f
f
uamax
31
2）计算爬坡度
du 0 dt
i D f
由动力特性曲线，即可做出各挡的爬坡度图。 Ⅰ挡工作时，爬坡度较大，此时以 imax＝D1max－f 计算的误差也较大，可以用下式计算
D1max fcosmax sinmax
cos max 1 sin 2 max
D1max f 1 D12max f 2 max arcsin 1 f 2
32
3）计算加速时间
i0
du g (D f ) dt
做出加速度曲线
计算加速度的倒数，并做出加速度倒数曲线，图解 积分即可计算加速时间。
33
汽车行驶过程中，发动机发出的功率始终等于机械
传动损失功率与全部运动阻力所消耗的功率。
依据下面两式
Ft
Ttqigi 0 T r
轻型货车动力学模型及平顺性分析
Ｖ０ ＿ ７ Ｎ ． ｌｌ ｏ ４
Ｄｅ ． ０ ９ ｃ２ｏ
Ｄ Ｉ １ ． ９ ９ ｊｉ ｎ １７ ０ ３ ． ０ ９ ０ ． ０ Ｏ ：０ ３ ６ ／ ．ｓ ． ６ ２— ０ ２ ２ ０ ． ４ ０ ２ ｓ
轻 型 货 车 动 力 学 模 型 及 平顺 性 分 析
梁志强 唐 委校 李 贝贝 ， ， ， 赵俊峰
收 稿 日期 ：０ ９ ０ 一 ２ ２ ０ — ６ ｌ
基 金 项 目 ： 东省 交 通 科技 项 目（０ ６ ０ ３ 山 ２０ Ｙ ２ ）
作者简介 ： 梁志强（ ９ ５ ） 男 ， 东莱阳人 ， １５ 一 ， 山 山东交通 学院教授 ， 主要研究方向为理论物理
６
山东交通学ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ学报
２０ ０ ９年 ｌ ２月
由于轻型载货汽车价格低廉一般不采用主动半主动控制等高成本抑振措施振动超标引起的行驶平顺性差成为制约其发展的瓶颈如何在不增加成本的前提下有效控制振动提高轻型载货汽车的平顺性成为相关领域研究的热点和难点问题
第ｌ ７卷 第 ４期 ２０ ０９年 １ ２月
山 东 交 通 学 院 学 报 Ｊ Ｕ Ａ ＦＳ ＡＮ Ｏ Ｇ Ｊ Ｔ Ｎ ＮＶ Ｒ ＩＹ Ｏ ＲＮ ＬＯ Ｈ Ｄ Ｎ Ｉ Ｏ Ｇ Ｕ ＩＥ ＳＴ ＡＯ
（． １ 山东交通 学院 数理 系， 山东 济南 ２０ ２ ； ． ５ ０ ３ ２ 山东大学 机械工程学院 ， 山东 济南 ２０ ６ ） ５０ １
摘要： 以某轻型货车为例 ， 以路 面随机激励作 为系统输 入 ， 建立七 自由度动力学模型 ， 用 Ｍａａ 利 ｔ ｂ程序仿真预测 ｌ 该 车的模态特性及其在路 面激励下 的振 动响应 ， 并与实 际测试结 果进行对 比分析 。研 究 了多种 动态参 数对货 车平顺性 的影响规律 以及对应 的敏感变 量。结果 表明 ： 降低前悬架刚度 ， 增加前 、 后减振器 阻尼 ， 以在不增加 可 成本 的前提下 ， 通过优化车身结构和参数合理配置 ， 到有效减小振 动 、 达 提高行驶平顺性的 目的 。 关 键 词： 轻型货车 ； 动力学模型 ； 态特性 ； 模 平顺性 ； 振动响应
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某轻型汽车部分零件动力性匹配介绍
随着现代汽车的不断发展，动力性已经成为衡量一款汽车性能的重要标准之一。
因此，部分零件的动力性匹配也愈加重要。
本文将介绍某轻型汽车部分零件的动力性匹配。
1.发动机
发动机是汽车的核心部件之一，它提供了动力和转向力。
因此，在对发动机进行匹配时，需要考虑以下几个方面：
（1）气缸数目：气缸数目的多少与发动机的功率有很大的关系。
通常认为，气缸数越多，输出功率越高。
（2）排量：排量是指发动机工作时活塞运动轨迹被覆盖的空间大小。
排量越大，功率越高。
（3）气门数量：气门的数量也对发动机的性能有影响。
通过增加气门数量，可以提高发动机的吸气和排气速度，从而提高输出功率。
2.传动系统
传动系统负责将发动机输出的动力传递给车轮，因此，它对汽车的动力性具有决定性
的影响。
在传动系统的匹配中，需要考虑以下几个因素：
（1）变速器：在传动系统中，变速器是关键的部件之一。
变速器的设计可以影响汽车的加速性、油耗率和行驶舒适度。
匹配时需考虑汽车使用环境的需求。
（2）转向传动系统：这一部分是传动系统的核心，其主要任务是将发动机输出的动力转化为车轮的转动。
通常应该与发动机类型和功率匹配。
（3）传动轴：传动轴是将发动机输出的功率传递到车轮的一个关键部件。
匹配时需根据车轮尺寸、车型和发动机输出功率等因素进行选择。
制动系统是保障汽车在高速行驶时安全的一个关键系统，其性能也会影响到汽车的动
力性。
在制动系统的匹配中，应该考虑以下几个方面：
（1）刹车盘直径：高速行驶时，汽车需更快地进行制动，这时，刹车盘直径的大小就显得尤为重要。
太小的直径会导致刹车失灵，太大则会影响车轮的转动速度。
（2）制动器：不同的车型和发动机类型需匹配不同类型的制动器。
目前市场上，液压制动器和鼓式制动器是常见的两种制动器。
（3）其他零部件：在制动系统的匹配中，还需考虑其他零部件的匹配，如制动片、制动鼓、制动油等。
综上，动力性匹配是车辆性能的重要标志之一，在选择轻型汽车部分零件的时候，一定要根据车辆的使用环境和需求进行匹配，才能确保汽车的性能和安全。