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第一章 汽车动力总成匹配与总体设计 PAGE PAGE 28 第一章 汽车动力总成匹配与总体设计 、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其转速的确定 汽车的动力性能在很大程度上取决于发动机的最大功率。设计要求该载货汽车的最高车速是90km/h，那么发动机的最大功率应该大于等于以该车速行驶时的行驶阻力功率之和，即: （1-1） 式中 ——发动机最大功率，kW； ——传动系效率（包括变速器、传动轴万向节、主减速器的传动效率），各传动部件的传动效率见表1-1； 表1-1传动系统各部件的传动效率 部 件 名 称 传动效率（%） 4-6档变速器 95 辅助变速器（副变速器或分动器） 95 单级减速主减速器 96 传动轴万向节 98 ——汽车总质量，=32000kg； ——重力加速度，=9.81m／s2； ——滚动阻力系数,由试验测得，在车速不大于100km/h的情况下可认为是常数。轮胎结构、充气压力对滚动阻力系数有较大影响，良好路面上常用轮胎滚动阻力系数见表1-2。取。 表1-2良好路面上常用轮胎滚动阻力系数 轮胎种类 滚动阻力系数 中重型载货车用子午线轮胎 0.007-0.008 中重型载货车用斜交轮胎 0.010-0.012 轻型载货车用子午线轮胎 0.008-0.009 轻型载货车用斜交轮胎 0.010-0.012 轿车用子午线轮胎 0.012-0.017 轿车用斜交轮胎 0.015-0.025 ——空气阻力系数，取=0.9；一般中重型货车可取0.8~1.0；轻型货车或大客车0.6~0.8；中小型客车0.4~0.6；轿车0.3~0.5；赛车0.2~0.4。 ——迎风面积,,取前轮距×总高H，=2.0653.390 ——该载货汽车的最高车速，=90km／h。 故也可以利用比功率的统计值来确定发动机的功率值： （1-2） 因此，通过比功率计算得，该汽车选用发动机的功率 发动机最大功率时的转速,初取=2200r/min；由于该载货汽车要求的最高车速相对较高，因此应使其比功率相对较大，所选发动机功率应不小于，初步选择发动机的最大功率为190。 2、发动机最大转矩及其转速的确定 当发动机最大功率和其相应转速确定后，可用下式确定发动机的最大扭矩。 （1-3） 式中 ——发动机最大转矩，N.m； ——转矩适应性系数，＝ ——最大功率时的转矩，N.m； 的大小标志着当行驶阻力增加时，发动机外特性曲线自动增加转矩的能力，可参考同类发动机数值选取，初取=1.8； ——发动机最大功率，kW； ——最大功率时的转速，r/min。 所以 一般用发动机适应性系数表示发动机适应行驶工况的程度。 ，——转速适应系数，通常取1.4-2.0，以保证汽车具有适当的最低稳定车速。 值越大，说明发动机的适应性越好。采用值大的发动机可以减少换档次数，减轻司机疲劳、减少传动系的磨损和降低油耗。初取=1450r/min，则=1.52，。 二、轮胎的选择 轮胎的尺寸和型号是进行汽车性能计算和绘制总布置图的重要原始数据之一，因此，在总体设计开始阶段就应选定。选择的依据是车型、使用条件、轮胎的额定负荷以及汽车的行驶速度。为了提高汽车的动力因数、降低汽车及其质心的高度、减小非簧载质量，对公路用车在其轮胎负荷系数以及汽车离地间隙允许的范围内应尽量选取尺寸较小的轮胎。同时还应考虑与动力-传动系参数的匹配和对整车尺寸参数（例如汽车的最小离地间隙、总搞等）的影响。表1-2给出了部分国产汽车轮胎的规格、尺寸及使用条件。通过查阅货车轮胎标准GB516-82和参考同类车型所选轮胎规格，各轴轮胎规格选择如下: 前轴轮胎规格：12.00-20 轮胎数量：2 中间轴轮胎规格：12.00-20 轮胎数量：2 轮胎单胎最大负荷32700N，轮胎气压0.74。 后轮并装双轴双胎：12.00R20 轮胎数量：8 轮胎单胎最大负荷32700N，轮胎气压0.77。 表1-2 大客车、载货汽车及挂车的规格、尺寸及使用条件 轮胎规格 层数 主要尺寸/mm 使用条件 断 面 宽 外直径 最大负荷/N 相应气压P/ 标准轮辋 允许使 用轮辋 普通花纹 加深花纹 越野花纹 9.00-20 (9.00R20) 10 12 14 259 1018 1030 (1025) 1038 (1030) 18350 20500 22550 4.9(5.3) 6.0(6.3) 7.0(7.4) 7.0 7