6127机动性及通过性参数.docx
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6127机动性及通过性参数
编号:
金龙牌XML6127旅游客车
机动性及通过性参数
编制:
蒲延良
校对:
刘开春
审核:
黄政武
标准:
纪碧瑞
批准:
张致平
厦门金龙旅行车有限公司
二00五年四月
目录
1、计算目的
2、满载轴荷分配
3、动力性计算
4、稳定性计算
5、最小转弯直径计算
6、通过性计算
7、参考资料
1、计算目的
本设计计算书是对XLM6127型客车的静态参数,动力性及通过性的定量验证。
在理论上得到整车的性能参数,以便评价该车的先进性。
2、满载轴荷分配
SX6127型客车满载乘员53人,司机1人,导游1人;
每人按65公斤计,即:
65×55=3575kg
每位乘客按10公斤行李,手提行李3公斤计,即:
53×13=689kg
按下列公式分别计算出汽车的最大总质量,前轴轴载质量,后桥轴载质量及质心位置。
其中:
M──汽车最大总质量
M1──前轴载荷质量
M2──后桥载荷质量
Mi──各总成质量
Xi──各总成质心X轴坐标值
hi──各总成质心离地高度
M1i──各总成相对应前轴质量
M2i──各总成相对应后桥质量
hg──汽车的质心高
L──汽车轴距
A──汽车质心距前轴距离
2.1、XML6127型客车各总成质量、重心坐标、前轴轴载质量、后桥轴载质量及重心位置见表1;
2.2、计算结果表明,前轴、后桥的载荷分配满足《机动车运行安全技术条件》中规定的:
前轴轴载质量不小于车辆总质量的25%,驱动桥的轴载质量不小于车辆总质量的50%。
3、动力性计算:
表1
名称
质量(Kg)
质心坐标(mm)
前轴轴载质量(Kg)
后桥轴载质量(Kg)
质心离地高(mm)
前轴、前悬挂
990
0
990
0
490
后桥、后悬挂
1660
6000
0
1660
450
发动机、离合器
900
8100
-200
700
880
变速器
290
7200
-120
170
620
车架(及附件)
1600
3800
510
1090
650
油箱(及附件)
400
7000
-290
110
600
底盘其余附件
1080
3300
290
790
680
车身及附件
5150
3600
1670
3480
1500
司机及乘客
4264
3100
1580
2684
1700
其它
446
3100
130
316
800
最大总质量
16780
3760
5780
11000
1300
前轴载荷占总载荷的百分比为5780÷16780=34.4%
后桥载荷占总载荷的百分比为11000÷16780=65.6%
3.1、XML6127型客车主要技术参数:
(发动机功率特性曲线见表2)
发动机CA6DL1-32
最大功率235KW/2300rpm
最大扭矩1250N.m/1300rpm
表2
转速
900
1100
1300
1500
1700
1900
2100
2300
功率
57
103
170
189
203
220
230
235
扭矩
680
980
1250
1236
1211
1155
1035
976
变速器QJ1506-067
变速器各挡速比见表4:
表4
挡位
1
2
3
4
5
6
R
速比
7.03
4.09
2.45
1.50
1.00
0.81
6.48
驱动桥主减速比3.909
轮胎12R22.5
厂定最大总质量(kg)16780
总长(mm)11985
总宽(mm)2540
总高(mm)3600
轴距(mm)6000
前轮距B1(mm)2080
后轮距B2(mm)1860
3.2、汽车的功率平衡计算
Pe=(Pf+Pw+Pi+Pj)/ηT
式中:
Pf--克服滚动阻力所耗功率
Pw--克服空气阻力所耗功率
Pi--克服坡度阻力所耗功率
Pj--克服加速阻力所耗功率
ηT—传动系效率取0.86
3.2.1、汽车的车速计算
Va=0.377Nerr/i0ig
其中:
Ne──发动机转速(r/min)
rr──轮胎滚动半径(m)
i0──主传动比3.909
ig──变速器各挡传动比.
3.2.2、汽车的阻力功率(水平路面匀速行驶)
其中:
式中:
f-滚动阻力系数,取f=0.015
Ga-汽车总重(N)
CD-空气阻力系数,取CD=0.65
A-汽车迎风面积(m2),A=B*Ha
B-前轮距(m)
Ha-汽车高(m)
Va-汽车速度(km/h)
ηT-传动系效率,取ηT=0.85
3.2.3、计算对应车速下的P阻及各挡对应功率与车速的关系。
绘制功率平衡图(见图)。
3.3、汽车的驱动力和行驶阻力计算
3.3.1、驱动力计算
驱动力
其中:
Me-发动机扭矩(Nm)
3.3.2、行驶阻力计算(水平路面,匀速行驶)
当汽车在水平路面匀速行驶时,行驶阻力只有滚动阻力Ff和空气阻力Fw,
Ff=Ga×f(N),
3.3.3、作驱动力—行驶阻力平衡图(见图)。
3.4、最高车速计算
最高车速时的阻力功率为231Kw,小于额定功率235Kw.所以最高车速是≥120Km/h。
3.5、作汽车动力特性图
3.5.1、动力因数计算
3.5.2、根据对应车速的动力因数及滚动阻力系数作出动力特性图(见图)。
3.6、最大爬坡度计算
i0max=[Ft-(Ff+Fw)]/G
i0max=31%
3.7、加速性计算
3.7.1、加速度计算
汽车在行驶中的加速度可按下式计算:
加速度
(m/s)
其中:
δ=1+δ1·ig2+δ2-旋转质量换算系数
按《汽车设计》推荐数据δ1=0.04~0.06,δ2=0.03~0.05
取δ1=0.05δ2=0.04
式中:
ig为变速箱各挡传动比,各挡位的δ值计算结果见表5
表5
挡位
1
2
3
4
5
6
δ值
3.511
1.876
1.340
1.153
1.090
1.073
3.7.2、加速时间计算
加速时间是指汽车由某一车速加速到另一较高车速所需时间,用积分法求得:
用加速度j的倒数1/j的计算结果作出加速度倒数的曲线图,(见图)。
根据加速度倒数曲线,用图样积分法求得汽车原地起步加速时间并作出汽车加速时间图(见图)。
4、稳定性计算
4.1、汽车的纵向行驶稳定性
汽车的纵向行驶稳定性即保证汽车上坡时不致纵向翻车,其条件为:
式中:
b-质心距后桥的距离
hg-汽车质心高
ψ-道路附着系数
取ψ=0.7
表6
空载
满载
b(mm)
hg(mm)
b/hg
b(mm)
hg(mm)
b/hg
2440
1050
2.324
2240
1300
1.723
从表6的计算结果可以看出其数值均大于0.7,所以满足行驶稳定性要求。
4.2、横向稳定性计算
4.2.1、静态侧翻角计算
则
式中:
B-前轮距
静态侧翻角β,《机动车运行安全技术条件》中规定>35°,
表7
空载
满载
hg(mm)
B/2hg
β(°)
hg(mm)
B/2hg
β(°)
1050
0.962
43.9
1300
0.777
37.8
从表7可看出,空载或满载均能满足静态侧翻角度的要求。
4.2.2、汽车在横坡上行驶时,应保证侧滑发生在侧翻之前,即:
(取0.7)
将空载或满载时B和hg值分别代入,可得表7中的结果。
计算结果表明,当汽车在良好的沥青路面上行驶仍能保证侧滑发生在侧翻之前,所以是稳定的。
5、最小转弯直径计算
最小转弯直径(以汽车前端最外侧一点来计算),
Dmin=2[(L/tgθ。
+B'/2+B/2)2+(L+h)2]1/2
其中:
θ。
-内转向轮最大转角
L-轴距(mm)
h-前悬(mm)
B'-前轮距(mm)
B-总宽(mm)
经计算:
Dmin=23(m),满足国家标准的要求,
6、通过性计算
6.1、纵向通过半径R1(见图6),
(R1-h)2+(C/2)2=R12
则R1=11450(mm)
6.2、横向通过半径R2:
由图6可知:
弓形弦长C,弦高h
(R2-h)2+(C/2)2=R22
R2=1217(mm)
图6
6.3、轮胎负荷率:
12R22.5,16层级轮胎断面宽292mm,外径1084mm,气压在
850Kpa时单胎负荷能力为3550kg,双胎为3100kg。
轴荷计算可知:
前轴5780kg,后桥11000kg
前胎负荷率M1=5780÷(2×3550)=81.4%
后胎负荷率M2=11000÷(4×3100)=88.7%
7、参考资料
《汽车理论》清华大学余志生主编
《汽车设计》吉林工大汽车教研室编
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