轻型货车及制动系设计说明书(4)

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力。见表2-7取D0max=0.08, D1max =0.35。

表2-7汽车动力性参数范围

汽车类型 比功率Pb(kw?t) ?1比转矩Tb(N?m?t) ?1直接档最大动力因数 / 0.06-0.10 / / Ⅰ档最大动力因数 / 0.30-0.40 / / 最大货总质量

ma?1.8 16-28 15-21 10-20 6-20 30-44 38-44 33-47 29-50 1.8?ma?6.0 6.0?ma?14.0车 ma?14.0 3) 加速时间t的确定：

货车起步连续换挡加速时间是汽车加速性能的一项重要指标。载货汽车通常用0-60km/h的加速时间来评价。

初选[4]

t?12s

4) 最大爬坡度imax：

根据设计要求，轻型货车要求有较高的机动性和通过性能，所以最大爬坡度应比较大。所本设计以最大爬坡度为0.32。

5) 汽车比功率Pb和比转矩Tb： 按照表2-7初步取：

比功率：发动机最大功率与汽车总质量的比值，可以初取为20kw/t 比转矩：发动机最大转矩与汽车总质量的比值 可以初取为42N.m/t （2）．燃油经济性指标

是指在水平的水泥或沥青路面上以经济车速满载行驶的百公里耗油量 此轻型货车采用柴油机。由表2-8初取单位燃油消耗量为2.4

表2-8 货车单位燃油消耗量 总质量

汽油机 柴油机 总质量12

汽油机 柴油机 河北工程大学毕业设计

mat 〈4 4-6 3.0~4.0 2.8~3.2 2.0~2.8 1.9~2.1 mat 6-12 〉12 2.68~2.82 2.50~2.6 1.55~1.86 1.43~1.53 （3）．汽车的最小转弯直径Dmin[4]

根据设计要求，轻型货车要求机动性比较高所以选择较小的最小转弯直径.本设计汽车最小转弯直径取

Dmin?12m

（4）．汽车通过性

总体设计要确定的通过性几何参数有：最小离地间隙hmin、接近角?1、离去角?2和纵向通过半径?1等。

表2-9 汽车通过性的几何参数 车型 hmin/mm 180-220 ?1/(?) 25-60 ?2/(?) 25-45 ?1/m 2-4 4?2货车 初取

hmin?200mm,?1?40?,?2?30?,?1?3m

（5）．汽车操稳性、制动性及舒适性

汽车转向特性参数通常以0.4g的向心加速度沿定圆转向时前后轮侧偏角之差作为评价参数，在1?~3?间为宜。

车身侧倾角是汽车以0.4g的向心加速度沿定圆等速行驶是车身纵切面与前进方向垂直平面的夹角，在3?~7?间为宜。

制动前俯角是汽车以0.4g的减速度制动时车身水平切面与前进方向水平面间的夹角，在0?~1.5?间为宜。

GB7258—1997机动车运行安全条例中规定的路试检验行车制动和应急制动性能要求如表2-10

表2-10 路试检验行车制动和应急制动性能要求 车辆行车制动 应急制动 13

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类型 制动初车速（制动距离（m）FMDD1(试车道宽度（m） 踏板力（N）（?） 制动制动初车速（距离（m）FMDD(操纵力（N）（?） 手m?s2)（?） m?s2)（?） km?h?1） （?） 轻满型载 货空车 载 30 9 5.4 10 5.0 km?h?1） （?） 700 3.0 450 30 20 2.2 600 脚700 平顺性、空气调节性能、车内噪声、称作环境及驾驶员的操作性能。其中汽车平顺性常用垂直振动参数评价，包括频率和振动加速度等，此外悬架动挠度也用来作为评价参数之一

表2-11 悬架的静挠度、动挠度和偏频

车型 轻型货车 静挠度fc（mm） 50-110 动挠度fd（mm） 60-90 偏频n（Hz） 1.5-2.2 2.4 汽车发动机的选择 2.4.1 发动机形式的选择

（1）．汽油机与柴油机的选用

目前世界上大多数汽车发动机都是采用的往复式内燃机。近20年来也仅仅在少数汽车上出现了新的动力装置，如转子发动机、燃气轮机、高能蓄电池等，但由于技术和经济上的种种原因，这些新型发动机尚未普及。据相关专家们预测：在本世纪初甚至更长的时间内，往复式内燃机仍将是汽车使用发动机的主要类型。所以，也仅仅针对这种发动机讨论选型问题。总体上说，它可分为汽油机和柴油机两大类。在我国现行的汽车上主要采用汽油机，它与柴油机在数量上的百分比为88：12。世界上，汽车发动机的发展趋势是逐步柴油化。现今欧美大型汽车的发动机已经柴油化，中型汽车也多采用柴油机。与汽油机相比，柴油机具有燃料经济性好、工作可靠、寿命长、使用成本低和排污少等优点。但是柴油机也有工作粗暴、振动及噪声大、尺寸和质量大、造价高、起动较困难和易生黑烟等缺点。近年来，柴油机设计的不断完善，它的缺点

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也得到很好的克服，并且提高了转速，所以采用柴油机的轻型车和家用轿车也日益增多。

设计选用平头式车型，发动机布置在驾驶室下面，不存在布置上影响驾驶员的视线的问题，所以可以选用尺寸较汽油机比较大的柴油机，从而获得更好的工作可靠性并且获得更高的燃油经济性，进而降低该车维修费用和运输成本。

（2）．气缸排列方式与冷却方式的选择

按气缸排列的形式分，有直列、水平对置和V型几种。直列式结构简单、宽度小、布置方便。但如果发动机缸数过多就会显得过长，因此直列式只适用于? 6缸的发动机。V形发动机具有长度小、高度低、曲轴刚度大等优点，且易系

列化，主要用在大型轿车和长度受限的重型货车上。V型发动机造价也较高，宽 度大，在平头车上布置较困难，所以这里不会采用。水平对置式的主要优点是平衡性好、高度低，主要用在一些微型轿车上。

综合考虑，选用结构简单、维修容易、工作可靠的直列式四缸发动机。 发动机按冷却方式可分为水冷和风冷两种。风冷发动机的优点是冷却系统比较简单，维修方便，对沙漠和异常气候环境的适应性较好，但也存在冷却不均、消耗功率大和噪声大等显而易见的缺点，在汽车上应用不多，大多用在在22kW以下的小发动机和军用越野车上。大部分汽车都采用水冷发动机，它的主要优点是冷却均匀可靠、散热性能好、噪声小、能解决车内供暖等。

综合考虑，选用水冷发动机。

根据车型以及上述资料选择：四缸直列式水冷柴油机。

2.4.2 发动机主要性能指标的选择

（1）．发动机最大功率Pemax及相应转速np

汽车的动力性的好坏在很大程度上取决于发动机的功率。发动机功率越大，动力性越好。粗略估计发动机功率时，可参考同级别汽车的比功率统计值选定新车所用的比功率值，乘以所设计车型的总质量，即可求得所需的最大功率值。另外，它也可根据汽车应达到的的最大车速vmax，用下式估算最大功率

[4]

Pemax?CA3?1?magfrvmax?Dvmax???T?360076140? （2.4）

Pemax为发动机最大功率（kw）

?T为传动系效率，对驱动桥用单级主减速器的4?2的汽车取0.9

ma为汽车总质量（kg）

g为重力加速度（9.8ms3）

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fr为滚动系数，对货车取0.02

CD为空气阻力系数（货车取0.8-1.0），这里取0.8

A为汽车正面投影面积（m） 。 vmax为最高车速（km/h）

2Pemax?13395?9.8?0.020.8?1.5?2.13(?110??1103)?66.8kW 0.9360076140可选取发动机最大功率：

Pemax?70kW

此外，还应规定最大功率转速nP的范围，它可以根据发动机类型，最高车速，最

n大功率，活塞平均速度和发动机制造条件等因素来确定。目前汽油机的p在

nn3000~7000rmin之间，轿车上的p较高，在4000rmin以上的较多，轻型货车的p在

n4000~5000rmin之间，中型货车的p就更低些。柴油机的np值在1800~4000rmin之间。乘用车和总质量小一些的货车用高速柴油机，常取在3200~4000rmin之间；总质量大一些的货车的柴油机np值在1800~2600rmin之间。

初选该货车的转速：[4]

0/min np?340r （2.5）

（2）．发动机最大转矩Temax及相应转速nT

[4]

Pemax和np确定后，用下式确定Temax

?PemaxT??T?9549 emax （2.6） pnpTemax为最大转矩

?为转矩适应性系数；一般在1.1~1.3之间选取，这里选取1.2

TP为做最大功率转矩

Pemax为最大功率 np为最大功率转速。

Temax?9549可选取发动机最大转矩：

1.2?70?236N?m 3400Temax?250N?m

设计要求np与nT之间有一定的差值，如果它们很接近，将导致直接档的最低稳定车速偏高，使车辆通过十字路口时换挡次数增多。选择nT时希望npnT在1.4~2.0之间，这里取npnT=1.6，所以

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