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时间:2018-08-13
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1、一种计算汽车加速时间的新方法ANewMethodforCalculatingVehicleAcceleratingTimeMAOWu-ben,LANGDe-hu(SchoolofAutomobileandTrafficEngineering,JiangsuUniversityofScienceandTechnology,Zhenjiang,Jiangsu212013,China)QIANJie-dong(Shanghai AutomobileGeneralCorporation,Shanghai,200025,Ch
2、ina) Abstract:Acceleratingtimeisoneofthemostimportantdynamicpropertiesofvehicles.Inthepaper,anewmethodforcalculatingvehicleacceleratingtimeisintroduced,whichisinfactamathematicanalyticone.Ascomparedwiththetraditionalnumericintegrationmethod,itismoreconvenient
3、andaccurate.Thelivingexampleshowninthepaperverifiesthatthismethodissatisfactoryfornormalvehicledesign. Keywords:automobiles;acceleration;time;calculatingmethod 汽车加速性能是衡量汽车动力性好坏的重要指标之一.在车辆技术设计阶段,通常需要进行加速性能的估算,以检查其设计产品的加速性能是否符合设计任务书之要求.汽车加速性能的评价指标常采用原地起步加速时间和超
4、车加速时间来表示.目前,这两个指标的计算方法大多采用文献[1]所推荐的方法.该方法需要采用计算机数值积分法才能获得上述评价指标的近似解,计算较麻烦且计算精度较差.文中介绍的方法可以避免原方法的缺点,计算精度也可以大大提高.1 超车加速时间的计算 由文献[1]知,超车加速时间是指汽车在良好的平直路面上,风速小于3 m/s,以直接档或最高档行驶,车速从v1加速到v2所需要的时间.此时,汽车的行驶平衡方程式为Ft=Ff+Fw+Fj (1)式中 Ft——汽车行驶时驱动轮上的驱动力,N Ff——汽车行驶时的滚
5、动阻力,N Fw——汽车行驶时的空气阻力,N Fj——汽车加速行驶时的加速阻力,N 由文献[2]知 (2)式中 Te——发动机输出转矩,Nm K1——发动机外特性修正系数 K2——发动机加速运转时输出功率修正系数 K3——海拔高度修正系数 K4——发动机新旧修正系数 η——汽车传动系机械效率 H——海拔高度,km ig——变速器对应档速比 i0——主减速器速比 R——车轮动力半径,m 当发动机外特性曲线未知时,可以采用烈杰尔曼经验公式估算发动机输出转矩Te
6、与其转速ne之间的关系.其公式为 (3)式中 Temax——发动机最大输出转矩,Nm nm——发动机最大输出转矩时的转速,r/min Tp——发动机最大输出功率时对应的输出转矩,Nm np——发动机输出最大功率时的转速,r/min 发动机转速和汽车车速的对应关系为ne=9.55i0igv/R (4)式中 v——车速,m/s现设 Q1=K1K2(1-HK3)K4η i0ig/R Q2=(Temax-Tp)/(np-nm)2 Q3=9.55i0ig/R 分别将上式代入式(2)、
7、(3)、(4)可得 Ft=TeQ1 (5) Te=Temax-Q2(nm-ne)2 (6) ne=Q3.v (7) 由式(5)、(6)、(7)可得 Ft=[Temax-Q2(nm-Q3v)2]Q1 (8) Fj=δmdv/dt=Ft-Ff-Fw (9)式中 δ——汽车旋转质量转换系数 m——汽车整车总质量,kg dv/dt——汽车加速度,m/s2 而又由文献[1]知 Ff=Wf=mgf (10) (11) 由式(8)、(9)、
8、(10)、(11)可得dv/dt=Q1[Temax-Q2(nm-Q3v)2- mgf/Q1-CDAv2/(274.1Q1)]/(δm) (12)式中 f——汽车滚动阻力系数.对于货车或旅行车可取 f=0.007 6+0.000 056v CD——汽车的空气阻力系数 A——整车迎风面积,m2 g——重力加速
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