HA31动力性及续航里程计算报告.docx
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1、HA31动力性及续航里程计算报告 编号: 版本号:众泰HA31整车开发项目HA31项目动力性及续航里程计算报告 编 制: 校 对: 审 核: 批 准: 江苏金坛汽车工业有限公司2015年07月前 言本报告描述HA31项目动力性及续航里程计算。本分析报告由江苏金坛汽车工业有限公司提出。本分析报告由HA31项目组负责起草。本分析报告主要起草人: 本分析报告于2015年7月发布。目 录一、概述1二、计算输入参数12.1 计算用基本参数列表12.2 参数取值说明22.3 电机特性曲线32.4 后桥主传动比的确定4三、动力性能分析计算基本方法43.1 驱动力、行驶阻力及其平衡图53.2 动力特性图73.
2、3 功率平衡图73.4 爬坡度曲线图73.5 加速度曲线及加速时间8四、动力性能分析计算84.1驱动力行驶阻力平衡图94.2 动力特性图104.3功率平衡图104.4爬坡度曲线图114.5加速度曲线图114.6加速时间-速度曲线图12五、续航里程计算121.等速法122.工况法13六、动力性及续航里程计算结果及分析14参 考 文 献14江苏金坛汽车工业有限公司HANGZHOU E.V. AUTO INDUSTRY CO。,LTD一、概述汽车作为一种高效率的运输工具,运输效率之高低在很大程度上取决于汽车的动力性。所以,动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能。动力性的好坏,直接影响到汽车在城市
3、和城际公路上的使用情况。因此在新车开发阶段,必须进行动力性计算,以指导设计方案是否满足设计指标和使用要求。动力性计算的主要内容包括以下几项:汽车的最高车速Uamax;加速时间t; 最大爬坡度imax;续航里程;下面根据汽车理论对HA31动力性相关指标进行计算分析。二、计算输入参数2.1 计算用基本参数列表计算用参数列表见表1表1 计算用参数列表参数名称参 数 值电机型号216V 18kw 永磁同步电机变速器型式5档手动变速器速比一挡3.308二挡1.913三挡1.258四挡0.943五挡0.763倒挡3.231后桥主减速比4.158满载质量(kg)1865动力传动系统机械效率90%电机效率90
4、%空气阻力系数0.32迎风面积(m2)2.068滚动阻力系数经验公式(2)车轮滚动半径(m)0.308蓄电池总能量26Kwh蓄电池平均放电效率95%2.2 参数取值说明1)空气阻力系数根据同类车型的比较,初步确定空气阻力系数为0.32。2)迎风面积根据车身外表面及各种附件的数模投影计算出迎风面积A为:A=2.068m23)动力传动系统机械效率根据HA31的动力传动系统具体结构,传动系统的机械效率主要由变速器传动效率、传动轴万向节传动效率、主减速器传动效率等部分组成: (1) 其中:=98;=97%;=95% 可得: =9897%95%=90%4)滚动阻力系数滚动阻力系数采用推荐的轿车轮胎在良好
5、路面上的滚动阻力系数经验公式进行计算: (2)其中:对于HR级轮胎(允许最高车速为210km/h的子午线轮胎),推荐范围如下:0.00810.0098,取0.009;0.00120.0025,取0.002;0.00020.0004,取0.0003;对于良好沥青路面,=1.2;汽车行驶速度,单位为km/h。图1 滚动阻力系数速度曲线图2.3 电机特性曲线将电机功率Pe、转距Ttq与电机转速n之间的函数关系以曲线表示,则此曲线称为电机特性曲线。在进行动力性能计算时,主要用到电机的功率、转矩随转速的变化情况。表2 电机主要性能参数电压(V)AC140最大功率(kW / r/min)45最大转矩(Nm
6、 / r/min)150因变速器最大输入扭矩为150N.m,所以限制电机的最大输出扭矩为150N.m。电机的功率、转矩随电机转速变化的关系曲线通过拟合方式确定,已知条件为功率曲线通过原点,最大功率点,最大转矩点,且最大功率点在功率曲线上的导数为零,最大转矩点在转矩曲线上的导数为零。图2电机特性曲线2.4 后桥主传动比的确定 按照配置要求,后桥主传动比为4.158三、动力性能分析计算基本方法汽车动力性能计算的主要依据是汽车的驱动力和行驶阻力之间的平衡关系,汽车的驱动力行驶阻力平衡方程为: (3)其中:v驱动力,单位为N;滚动阻力,单位为N;空气阻力,单位为N;坡道阻力,单位为N;加速阻力,单位为
7、N。对上述驱动力和行驶阻力的计算方法以及各个曲线的计算方法简要说明如下。3.1 驱动力、行驶阻力及其平衡图在电机转速特性、传动系统传动比及效率、车轮半径、空气阻力系数、迎风面积以及汽车的质量等确定后,便可确定汽车的驱动力行驶阻力平衡关系。驱动力 (4)其中:电机的输出转矩,单位为Nm;变速器某前进挡速比;主减速器速比;动力传动系统机械效率;车轮滚动半径,单位为m。滚动阻力 (5)其中:汽车计算载荷工况下的质量,单位为kg;重力加速度,单位为m/s2;滚动阻力系数;道路坡角,单位为rad。空气阻力 (6)其中:空气阻力系数;迎风面积,单位为m2;汽车行驶速度,单位为km/h。坡道阻力 (7)其中
8、:计算载荷工况下汽车的质量,单位为kg;重力加速度,单位为m/s2;道路坡角,单位为rad。加速阻力 (8)其中:旋转质量换算系数;计算载荷工况下汽车的质量,单位为kg;汽车行驶加速度,单位为m/s2。在进行动力性初步计算时,由于不知道汽车飞轮、轮胎等旋转部件准确的转动惯量数值,对于旋转质量换算系数,通常根据下述经验公式进行计算确定: (9)其中:0.030.05,取0.04;0.030.05,取0.04;变速器某前进挡速比。在进行不同挡位的驱动力和阻力计算时,还需知道汽车速度与电机转速之间的关系: (10)其中:汽车行驶速度,单位为km/h;电机转速,单位为r/min;主减速器传动比;变速器
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