汽车设计计算

汽车发动机的设计计算书模板(完整版)
1. 引言
本文档为汽车发动机的设计计算书模板，旨在提供一个完整的指导框架，以便工程师们在进行发动机设计计算时能够有条不紊地进行工作。

2. 设计背景
在本节中，提供有关设计该汽车发动机的背景信息，包括设计目标、要求以及约束条件等。

3. 参数设定
本节描述了设计过程中所涉及的参数设定，包括发动机的功率要求、燃料类型、排放要求等。

4. 理论计算
在本节中，详细介绍了进行汽车发动机设计所需的理论计算方法。

包括压缩比计算、燃烧室设计、排气系统设计等。

5. 热力学分析
本节介绍了对汽车发动机进行热力学分析的方法和步骤。

包括
工作循环分析、热效率计算等。

6. 结构设计
在本节中，讨论了汽车发动机的结构设计问题，包括材料选择、零部件设计等。

7. 性能预测
在本节中，介绍了预测汽车发动机性能的方法和工具，如功率
输出预测、燃油消耗预测等。

8. 结论
在本节中，总结了整个设计计算书的内容，并提供一个简要的
结论。

附录
本附录包括了与设计计算书相关的附加信息，如数学公式、图表、计算代码等。

以上为《汽车发动机的设计计算书模板(完整版)》的基本框架，具体内容请根据实际需求进行填充和修改。

希望该模板能够对进行
汽车发动机设计计算的工程师们提供帮助。

(1)汽车动力性设计计算公式3.1动力性计算公式3.1.1变速器各档的速度特性:h 疋n eU a i=O.377 上-I gi ×∣O其中： r k 为车轮滚动半径，m;由经验公式：r k =0.0254 - b(1- ■ )(m)[2d----轮辋直径，in b----轮胎断面宽度，inn e 为发动机转速，r/min ； i °为后桥主减速速比；I gi 为变速箱各档速比，i(i =1,2...p)，P 为档位数，(以下同)3.1.2各档牵引力(N ) (2)其中：T tq (U a )为对应不同转速(或车速)下发动机输出使用扭矩，N?m ； t 为传动效率。

汽车的空气阻力:其中：C d 为空气阻力系数，A 为汽车迎风面积，m 2汽车的滚动阻力:F f =G a f其中：G a = mg 为满载或空载汽车总重(N)， f 为滚动阻尼系数 汽车的行驶阻力之和F r :F r=F f F W ( N )……⑸注：可画出驱动力与行驶阻尼平衡图(km/h )汽车的牵引力： 错误！未指定书签F ti (U a )=T tq (U a ) i gi ∣OFWC d A U 221.153.1.3 各档功率计算 汽车的发动机功率:T tq (U a M n ePei (Ua"th( kW )......⑹其中：P ei (U a )为第i(i =1,2...p)档对应不同转速(或车速)下发动机的功率 汽车的阻力功率：3.1.4 各档动力因子计算D i (Uar F ti (：)-F W (8)Ga各档额定车速按下式计算r k n ecu ac ∙i =0.377—( km/h ) (9)ig i i其中：n ec 为发动机的最高转速；D i (U a )为第i(i =1,2...p)档对应不同转速(或车速)下的动力因子。

对各档在［0， U acj ］内寻找U a 使得D i (U a )达到最大，即为各档的最大动力因子 Dg x注：可画出各档动力因子随车速变化的曲线3.1.5 最咼车速计算当汽车的驱动力与行驶阻力平衡时，车速达到最高。

A 已知条件
a① 专用汽车轮距 B
b① 专用汽车空载质心高度 hg 空 c① 专用汽车满载质心高度 hg 满 d① 专用汽车行驶路面附着系数 φ（一般取 φ = 0.7～0.8）
B 计算公式
保证汽车行驶不发生侧翻的条件： B f (hg 一一一一一一一一
)
2hg
C 保证空车行驶不发生侧翻的条件： B f
)
Ga
C 空载整车质心高度计算
-3-
hg 空= gi 一 (一一一一一一一一
) yi 一 (一一一一一一一一一一 Ga 一 (一一一一一一 )
)
D 满载整车质心高度计算
hg 满= gi 一 (一一一一一一一一
) yi 一 (一一一一一一一一一一 Ga 一 (一一一一一一一 )
)
2 专用汽车行驶稳定性计算 2.1 专用汽车横向稳定性计算
一)
G一
C 满载水平质心位置计算
L 满（至后桥水平距离）=
g一
l(一
l 1 / 2l1 )(一 G一
l l1 )
1.4.2 垂直质心高度位置计算 A 已知条件
a① 整车各总成的质量为 gi b① 整车各总成的质心至地面的距离为 Yi
B 整车质心高度 hg = gi xyi (Ga 一一一一一一
1.1.3 高≤4m（汽车处于空载状态，顶窗、换气装置等处于关闭状态） 1.1.4 车外后视镜单侧外伸量不得超出汽车或挂车最大宽度处 250mm 1.1.5 汽车的顶窗、换气装置等处于开启状态时不得超出车高 300mm 1.2 专用汽车的轴距和轮距 1.2.1 轴距
轴距是影响专用汽车基本性能的主要尺寸参数。轴距的长短除影响汽车的总长外， 还影响汽车的轴荷分配、装载量、装载面积或容积、最小转弯半径、纵向通过半径等，此 外，还影响汽车的操纵性和稳定性等。

专用汽车设计常用计算公式汇集1.负载能力计算：
负载能力=轴重×轴数
2.强度计算：
强度=承载能力/安全系数
3.随载荷的车辆的弯曲刚度计算：
弯曲刚度=轮距×反曲率
4.弹性模量计算：
弹性模量=受力/受力产生的应变
5.轮胎筋度计算：
筋度=载荷/平均轮胎接地面积
6.轴间距计算：
轴间距=轴距/轴数
7.动力计算：
动力=扭矩×转速
8.燃油消耗计算：
燃油消耗=燃油消耗率×行驶距离
9.悬挂系统设计中的均布荷载计算：
均布荷载=最大悬挂荷载/悬挂系统自重
10.制动系统设计中的制动力计算：
制动力=负荷×制动系数
11.车辆加速度计算：
加速度=净推力/质量
12.转向半径计算：
转向半径=转向角度×轴距
13.刹车距离计算：
刹车距离=初速度²/(2×刹车力×摩擦系数)
14.路面阻力计算：
路面阻力=风阻+滚动阻力+坡道阻力+惯性阻力
15.加重系数计算：
加重系数=充油重量/空车重量
这些公式可以帮助设计师进行专用汽车的设计和计算，以确保其满足设计要求和安全标准。

然而，需要注意的是，实际应用中还需要考虑许多其他因素，如材料的强度特性、零部件的可行性、摩擦系数等，并且可能需要进行进一步的工程分析和测试。

因此，在设计专用汽车时，应综合考虑各种因素，以确保所设计的汽车能够满足用户需求和安全要求。

汽车的动力性设计计算公式汽车的动力性设计是指通过合适的动力系统来提供足够的功率和扭矩，以满足汽车加速、行驶、超车等操作的要求。

其中最重要的参数是车辆的马力（Horsepower）和扭矩（Torque）。

下面将介绍一些与汽车动力性设计相关的计算公式。

1. 马力（Horsepower）计算公式：马力是衡量汽车动力的重要指标，它表示单位时间内所做功的大小。

马力与车速、时间、车辆重量等参数有关。

一般而言，马力越大，汽车的加速性能越好。

计算公式如下所示：Horsepower = (Torque x RPM) / 5252其中，Torque表示扭矩，RPM表示发动机转速（每分钟转数）。

2. 扭矩（Torque）计算公式：汽车的扭矩是指发动机输出的力矩。

对于一个给定的发动机，扭矩与输出功率呈正比例关系。

计算公式如下所示：Torque = (Horsepower x 5252) / RPM其中，Horsepower表示马力，RPM表示发动机转速。

3. 加速度（Acceleration）计算公式：加速度是衡量汽车动力性能的重要指标之一，它表示单位时间内速度增加或减少的量。

加速度与发动机输出的功率、车辆质量、轮胎抓地力等因素有关。

计算公式如下所示：Acceleration = Horsepower / (Vehicle weight x Rolling resistance)其中，Horsepower表示马力，Vehicle weight表示车辆重量，Rolling resistance表示轮胎的滚动阻力。

4. 风阻（Aerodynamic Drag）计算公式：风阻是汽车行驶时空气阻力对车辆运动的阻碍作用，是影响汽车速度上限和燃油经济性的重要因素之一、计算公式如下所示：Aerodynamic Drag = 0.5 x Air density x Drag coefficient x Frontal area x Vehicle speed^2其中，Air density表示空气密度，Drag coefficient表示阻力系数，Frontal area表示车辆正面投影面积，Vehicle speed表示车速。

汽车等效均布荷载的简化计算Building Structure设计交流汽车等效均布荷载的简化计算朱炳寅/中国建筑设计研究院汽车（消防车）轮压以其荷载数值大、作用位置不确定够厚，轮压扩散足够充分时，汽车轮压荷载可按均布荷载考及一般作用时间较短而倍受结构设计者关注。

结构设计的关虑。

当覆土层厚度足够时，可按汽车在合理投影面积范围内键问题在于汽车轮压等效均布荷载数值的确定。

轮压荷载作的平均荷重计算汽车的轮压荷载，见表2。

用位置的不确定性，给等效均布荷载的确定带来了一定难覆土厚度足够时消防车的荷载表2度，一般情况下，要精确计算轮压的等效均布荷载是比较困汽车类型 100kN 150kN 200kN 300kN 550kN2难的，且从工程设计角度看，也没有必要。

“等效”和“折荷载/kN/m 4.3 6.3 8.5 11.3 11.4覆土厚度最小值hmin/m 2.5 2.4 2.4 2.3 2.6减”的本质都是“近似”，且其次数越多，误差就越大。

本文推荐满足工程设计精度需要的汽车轮压等效均布荷载的足够的覆土厚度指：汽车轮压通过土层的扩散、交替和简化计算方法，供读者参考。

重叠，达到在某一平面近似均匀分布时的覆土层厚度。

足够1 影响等效均布荷载的主要因素的覆土厚度数值应根据工程经验确定，当无可靠设计经验1.1跨度时，可按后轴轮压的扩散面积不小于按荷重比例划分的汽车等效均布荷载的数值与构件的跨度有直接的关系，在相投影面积（图 1）确定相应的覆土厚度为 hmin ，当实际覆土同等级的汽车轮压作用下，板的跨度越小，则等效均布荷载厚度 h≥hmin 时，可认为覆土厚度足够。

的数值越大；而板的跨度越大，则等效均布荷载数值越小。

以300kN级汽车为例（图1）：结构设计中应注意“等效均布荷载”及“效应相等”的特点，考虑汽车合理间距（每侧600mm）后汽车的投影面积为（8+0.6 ）×（2.5+0.6 ）=26.66m2汽车轮压荷载具有荷载作用位置变化的特性，是移动的活荷载，其最大效应把握困难，且效应类型（弯矩、剪力等）不后轴轮压占全车重量的比例为 240/300=0.8同，等效均布荷载的数值也不相同，等效的过程就是一次近取后轴轮压的扩散面积为 0.8×26.66=21.33m2似的过程。

汽车动力性设计计算公式3.1 动力性计算公式3.1.1 变速器各档的速度特性： 0377.0i i n r u gi ek ai ⨯⨯= 〔 km/h 〕 ......(1) 其中：k r 为车轮滚动半径，m;由经验公式：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=)1(20254.0λb d r k (m)d----轮辋直径，inb----轮胎断面宽度，inλ---轮胎变形系数e n 为发动机转速，r/min ；0i 为后桥主减速速比；gi i 为变速箱各档速比，)...2,1(p i i =，p 为档位数，〔以下同〕。

3.1.2 各档牵引力 汽车的牵引力：错误!未指定书签。

t kgi a tq a ti r i i u T u F η⨯⨯⨯=)()(〔 N 〕 (2)其中：)(a tq u T 为对应不同转速〔或车速〕下发动机输出使用扭矩，N •m ；t η为传动效率。

汽车的空气阻力：15.212ad w u A C F ⨯⨯= 〔 N 〕 (3)其中：d C 为空气阻力系数，A 为汽车迎风面积，m 2。

汽车的滚动阻力：f G F a f ⨯= 〔 N 〕 ......(4) 其中：a G ＝mg 为满载或空载汽车总重(N)，f 为滚动阻尼系数 汽车的行驶阻力之和r F ：w f r F F F += 〔 N 〕 (5)注：可画出驱动力与行驶阻尼平衡图3.1.3 各档功率计算 汽车的发动机功率： 9549)()(ea tq a ei n u T u P ⨯=〔kw 〕 (6)其中： )(a ei u P 为第)...2,1(p i i =档对应不同转速〔或车速〕下发动机的功率。

汽车的阻力功率：taw f r u F F P η3600)(+=〔kw 〕 (7)3.1.4 各档动力因子计算awa ti a i G F u F u D -=)()( (8)各档额定车速按下式计算.377.0i i n r u i g c e k i c a = 〔km/h 〕 (9)其中：c e n 为发动机的最高转速；)(a i u D 为第)...2,1(p i i =档对应不同转速〔或车速〕下的动力因子。

轻型汽车驱动桥设计驱动桥位于传动系末端，其基本功用是增矩、降速，承受作用于路面和车架或车身之间的作用力。

它的性能好坏直接影响整车性能，而对于载重汽车显得尤为重要。

当采用大功率发动机输出大的转矩以满足目前载重汽车的快速、重载的高效率、高效益的需要时，必须搭配一个高效、可靠的驱动桥，所以采用传动效率高的单级减速驱动桥已经成为未来载重汽车的发展方向。

驱动桥设计应主要保证汽车在给定的条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。

本设计根据给定的参数，按照传统设计方法并参考同类型车确定汽车总体参数，再确定主减速器、差速器、半轴和桥壳的结构类型，最后进行参数设计并对主减速器主、从动齿轮、半轴齿轮和行星齿轮进行强度以及寿命的校核。

驱动桥设计过程中基本保证结构合理，符合实际应用，总成及零部件的设计能尽量满足零件的标准化、部件的通用化和产品的系列化及汽车变型的要求，修理、保养方便，机件工艺性好，制造容易。

1、主要内容(1)根据给定的设计参数，参照传统设计方法和现有车型，确定汽车总体设计参数，具体包括主要结构尺寸参数、质量参数和性能参数，并选择发动机和轮胎的结构形式；(2) 汽车驱动桥方案的确定：根据总体参数选择主减速器、差速器、半轴和桥壳的选型；(3)设计主减速器、差速器和半轴的主要结构尺寸，并对其进行强度校核。

(4)根据设计结果绘制两张零号图纸。

2、设计参数汽车最高时速 115km/h装载质量 2.5t最小转弯半径12.5m最大爬坡度 0.3同步附着系数 0.42.2 汽车形式的确定2.2.1 汽车轴数和驱动形式的选择汽车可以有二轴、三轴、四轴甚至更多的轴数。

影响轴数的因素主要有汽车的总质量、道路法规对于轴载的限制和轮胎的负荷能力以及汽车的结构等。

包括乘用车以及汽车总质量小于19t的公路运输车辆和轴荷不受道路、桥梁限制的不在公路上行驶的车辆，如矿用自卸车等，均采用结构简单、制造成本低廉的两轴方案。

总质量在19~26t的公路运输车采用三轴形式，总质量更大的汽车宜采用四轴和四轴以上的形式。

整车设计计算讲解整车设计计算是指在汽车设计过程中，对各个关键部件和系统进行计算和分析，从而确定车辆的功能、性能和安全等指标。

该过程既涉及到静态力学、动力学和流体动力学等基础理论的运用，也需要考虑到车辆结构、材料、制造工艺等实际因素的影响。

下面将对整车设计计算的相关内容进行讲解。

首先，整车设计计算中的关键部件包括车身、底盘、发动机和传动系统等。

对于车身而言，需要进行强度和刚度计算，以确保车辆在碰撞、侧滑和纵向加速等情况下的安全性能。

对于底盘部件，如悬挂系统和转向系统等，需要进行力学和动力学计算，以保证车辆在行驶过程中的稳定性和操控性能。

对于发动机和传动系统，需要进行动力学和热力学计算，以确定车辆的动力性能和燃油经济性。

其次，整车设计计算中的基础理论包括静态力学、动力学和流体动力学等。

静态力学主要用于车身和底盘部件的强度和刚度计算，涉及到受力分析、应力分析和变形分析等。

动力学主要用于车辆的运动学和动力学计算，涉及到速度、加速度、力和力矩等参数的分析。

流体动力学主要用于车辆空气动力学的计算，涉及到阻力、升力和气动性能等。

此外，整车设计计算还需要考虑到车辆的结构、材料、制造工艺等实际因素的影响。

通过对车辆结构的优化设计，可以降低车身和底盘的重量，提高整车的燃油经济性。

通过对材料的选择和使用，可以提高车身和底盘部件的强度和刚度，提高整车的安全性能。

同时，还需考虑到制造工艺对车辆性能和质量的影响，以确保车辆在生产过程中的可实施性和可靠性。

总结起来，整车设计计算是汽车设计过程中不可或缺的一环，涉及到车身、底盘、发动机和传动系统等关键部件的计算和分析。

在计算过程中，需要运用静态力学、动力学和流体动力学等基础理论，并考虑到车辆的结构、材料、制造工艺等实际因素的影响。

通过整车设计计算，可以确保车辆具备良好的功能、性能和安全性能，满足用户的需求和期望。

汽车课程设计计划一、题目: 货车总体设计及各总成选型设计二、要求:分别为给定基本设计参数的汽车，进行总体设计，计算并匹配合适功率的发动机，轴荷分配和轴数，选择并匹配各总成部件的结构型式，计算确定各总成部件的主要参数；详细计算指定总成的设计参数，绘出指定总成的装配图和部分零件图。

其余参数如下：分组：每种车型由5名同学完成三、设计计算要求1.根据已知数据，确定轴数、驱动形式、布置形式。

注意国家道路交通法规规定和汽车设计规范。

2.确定汽车主要参数：1）主要尺寸，可从参考资料中获取；2）进行汽车轴荷分配；3）百公里燃油消耗量；4）最小转弯直径5）通过性几何参数6）制动性参数3.选定发动机功率、转速、扭矩。

可以参考已有的车型。

4.离合器的结构型式选择、主要参数计算5.确定传动系最小传动比，即主减速器传动比。

6.确定传动系最大传动比，从而计算出变速器最大传动比。

7.机械式变速器型式选择、主要参数计算，设置合理的档位数，计算出各档的速比。

8.驱动桥结构型式，根据主减速器的速比，确定采用单级或双级主减速器。

9.悬架导向机构结构型式10.转向器结构形式、主要参数计算11.前后轴制动器型式选择、制动管路分路系统型式、主要参数计算四、完成内容:1．设计计算说明书1份（手写）。

2．关键部件装配图1张（1号图）和重要零件图3张（3号图）（可手写可CAD图）。

五、参考文献1．机械设计手册（第三版）2．汽车工程手册人民交通出版社3．汽车构造人民交通出版社4．王望予汽车设计机械工业出版社5．汽车理论机械工业出版社目录1 总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31.1轴数、驱动形式、布置形式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31.2 汽车主要参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41.3发动机功率、转速、扭矩．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41.4 汽车轮胎的选折．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51.5 传动系传动比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61.6 变速器传动比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62 变速器设计一．基本数据选择1.1设计初始数据1.1.1变速器各挡传动比的确定1.1.2中心距1.2齿轮参数1.3各挡齿轮齿数的分配二．齿轮校核2.1齿轮材料的选择原则2.2计算各轴的转矩2.3齿轮强度计算2.3.1齿轮弯曲强度计算2.3.2齿轮接触应力2.4计算各挡齿轮的受力三．轴及轴上支撑件的校核3.1轴的工艺要求3.2轴的强度计算3.2.1初选轴的直径3.2.2轴的强度校核3.3轴承及轴承校核3.3.1一轴轴承校核3.3.2中间轴轴承校核1.总体设计已知设计参数如下：根据已知数据，查有关书籍得以下初步总体设计方案：1.1轴数、驱动形式、布置形式1.1.1轴数：两轴1.1.2 驱动形式：4*2后轮双胎1.1.3 布置形式：平头式发动机前置后驱动，发动机置于前轴之上，驾驶室之正下方1.2 汽车主要参数：1.2.1 外形尺寸(mm)：5200*1900*2100外廓尺寸的确定需考虑法规、汽车的用途、装载质量及涵洞和桥梁等道路尺寸条件。

专用汽车设计常用计算公式1.马力计算公式：马力=扭矩*转速/5252这个公式用于计算发动机的功率，其中扭矩以磅-英尺（lb-ft）为单位，转速以每分钟为单位。

2.转弯半径计算公式：转弯半径=车辆轴距/正切值(转角)这个公式用于计算车辆在转弯时所需的最小转弯半径，其中车辆轴距以英尺为单位，转角以弧度为单位。

3.雷诺数计算公式：雷诺数=流体密度*流体速度*尺寸/流体粘度这个公式用于计算流体力学中的雷诺数，其中流体密度以千克/立方米为单位，流体速度以米/秒为单位，尺寸以米为单位，流体粘度以千克/米·秒为单位。

4.压力损失计算公式：压力损失=管道阻力系数*管道长度*流体密度*流体速度的平方/2这个公式用于计算流体在管道中的压力损失，其中管道阻力系数以无量纲形式表示，管道长度以米为单位，流体密度以千克/立方米为单位，流体速度以米/秒为单位。

5.车辆油耗计算公式：油耗=行驶距离/燃油消耗这个公式用于计算车辆的油耗，其中行驶距离以公里为单位，燃油消耗以升为单位。

6.制动距离计算公式：制动距离=初始速度的平方/2*制动能力这个公式用于计算车辆制动时所需的最小制动距离，其中初始速度以米/秒为单位，制动能力以米/秒²为单位。

7.载荷计算公式：载荷=重力加速度*质量这个公式用于计算物体的重力，其中重力加速度以米/秒²为单位，质量以千克为单位。

8.散热器尺寸计算公式：散热器尺寸=所需散热功率/（散热器效率*温度差）这个公式用于计算散热器的尺寸，其中所需散热功率以瓦特为单位，散热器效率为无量纲值，温度差以摄氏度为单位。

9.轮胎气压计算公式：胎压=轮胎负荷/轮胎接地面积这个公式用于计算轮胎的气压，其中轮胎负荷以牛顿为单位，轮胎接地面积以平方米为单位。

10.加速度计算公式：加速度=（末速度-初速度）/时间这个公式用于计算物体的加速度，其中末速度以米/秒为单位，初速度以米/秒为单位，时间以秒为单位。

汽车总体设计计算参数汽车总体设计、运算参数一、外形尺寸参数1、轴距L2、前后轮距B1与B23、汽车的外廓尺寸总长、总宽、总高GB 1589-794、汽车的前悬LF和后悬LR由总布置最后确定（保证足够的接近角和离去角）（前悬处要布置发动机、水箱、弹簧前支架、保险杠、转向器等）二、质量参数1、汽车的装载量mG轿车是指载客量，即座位数。

2、汽车的整备质量m0总体设计初，可对同类型同级别且结构相似的样车及部件的质量进行测定分析，并以此为基础初步估算出新设计车个部件的质量及整车整备质量。

（亦可按照人均汽车整备质量的统计值来估算（人均整备质量/t））一般轿车0.18~0.24 中级轿车0.21~0.29 中高级轿车0.29~0.34 3、汽车的总质量ma整备质量、载客量、行李质量mB、附加设备mF(每人按65kg计，行李质量(轿车)每人5~10kg)4、轴荷分配它对汽车的牵引性、通过性、制动性、操纵性和稳固性等要紧使用性能以及轮胎的使用寿命都有专门大阻碍。

轴荷分配对前后轮胎的磨损有直截了当阻碍。

三、要紧性能参数1、汽车动力性参数汽车的动力性参数要紧有直截了当档和I档最大动力因数、最高车速、加速时刻、汽车的比功率和比转矩等。

1）直截了当档最大动力因数D0 max2）I档最大动力因数DI maxDI max直截了当阻碍汽车的最大爬坡能力和通过困难路段的能力以及起步并连续换档时的加速能力。

它要紧取决于所要求的最大爬坡度和附着条件。

3）最高车速Va max以汽车行驶的功率平稳来确定。

GB/T 12544-90 汽车最高车速试验方法4）汽车的比功率和比转矩这两个参数分别表示发动机最大功率和最大转矩与汽车总质量之比。

5）加速时刻“0—100km/h”或“0—80km/h”的换档加速时刻。

GB/T 12543-90汽车加速性能试验方法表一常见轿车的动力性参数范畴发动机排量直截了当档最大动力因数D0 max I档最大动力因数DImax 最高车速va max/km/h 比功率(Pe/ma)/kW.t-1 比转矩(T/ma)/N.m.t-1中级轿车 1.6~2.5 0.11~0.13 0.30~0.50 160~200 43~68 90~110中高级轿车 2.5~4.0 0.13~0.15 0.30~0.50 180~220 50~72 95~125表二动力性运算需要的数据发动机使用外特性的Tq—n曲线的拟和公式以及发动机最低转速nmin和最高转速nmax 装载质量（乘客数）整车整备质量总质量车轮（滚动）半径传动系机械效率滚动阻力系数空气阻力系数X迎风面积主减速器传动比飞轮转动惯量二前轮转动惯量二后轮转动惯量轴距质心至前轴距离（满载、空载）质心高（满载、空载）变速器传动比(各档)运算目标（结果）：绘制汽车驱动力与行驶阻力平稳图、确定最高车速、绘制汽车爬坡度图（附着率曲线）、确定最大爬坡度（克服该坡度时相应的驱动轮的附着率）、绘制汽车行驶加速度倒数曲线、绘制汽车I档起步加速至100km/h的车速-时刻曲线、求解汽车行驶起步到100km/h的加速时刻，绘制汽车动力特性图、确定直截了当档和I档最大动力因数。

第一章专用汽车的总体设计1 总布置参数的确定1.1 专用汽车的外廓尺寸（总长、总宽和总高）1.1.1 长①载货汽车≤12m②半挂汽车列车≤16.5m1.1.2 宽≤2.5m（不含后视镜、侧位灯、示廓灯、转向指示灯、可折卸装饰线条、挠性挡泥板、折叠式踏板、防滑链以及轮胎与地面接触部分的变形等）1.1.3 高≤4m（汽车处于空载状态，顶窗、换气装置等处于关闭状态）1.1.4 车外后视镜单侧外伸量不得超出汽车或挂车最大宽度处250mm1.1.5 汽车的顶窗、换气装置等处于开启状态时不得超出车高300mm1.2专用汽车的轴距和轮距1.2.1 轴距轴距是影响专用汽车基本性能的主要尺寸参数。

轴距的长短除影响汽车的总长外，还影响汽车的轴荷分配、装载量、装载面积或容积、最小转弯半径、纵向通过半径等，此外，还影响汽车的操纵性和稳定性等。

1.2.2 轮距轮距除影响汽车总宽外，还影响汽车的总重、机动性和横向稳定性。

1.3专用汽车的轴载质量及其分配专用汽车的轴载质量是根据公路运输车辆的法规限值和轮胎负荷能力确定的。

1.3.1 各类专用汽车轴载质量限值（JT701-88《公路工程技术标准》）前轴轴载质量（kg ） ≤3000 ≤5000 ≤7000 ≤6000 后轴轴载质量（kg ） ≤7000≤10000≤13000≤240001.3.2 基本计算公式 A 已知条件a ） 底盘整备质量G 1b ） 底盘前轴负荷g 1c ） 底盘后轴负荷Z 1d ） 上装部分质心位置L 2e ） 上装部分质量G 2f ） 整车装载质量G 3（含驾驶室乘员）g ） 装载货物质心位置L 3（水平质心位置）h ） 轴距)(21l l l +B 上装部分轴荷分配计算（力矩方程式）g 2（前轴负荷）×121l l +（例图1）=G 2（上装部分质量）×L 2（质心位置）例图1g 2（前轴负荷）=12221)()(l l L G +⨯上装部分质心位置上装部分质量则后轴负荷222g G Z -= C 载质量轴荷分配计算g 3（前轴负荷）×)21(1l l +=G 3×L 3（载质量水平质心位置）g 3（载质量前轴负荷）=13321)()(l l L G +⨯装载货物水平质心位置整车装载质量则后轴负333g G Z -= D 空车轴荷分配计算g 空（前轴负荷）=g 1（底盘前轴负荷）+g 2（上装部分前轴轴荷） Z 空（后轴负荷）=Z 1（底盘后轴负荷）+Z 2（上装部分后轴轴荷） G 空（整车整备质量）=空空Z g + E 满车轴荷分配计算 g 满（前轴负荷）=g 空+g 3 Z 满（后轴负荷）=Z 空+Z 3 G 满（满载总质量）=g 满+Z 满 1.4专用汽车的质心位置计算专用汽车的质心位置影响整车的轴荷分配、行驶稳定性和操纵性等，在总体设计时必须要慎重全面考虑计算或验算，特别是质心高度是愈低愈好。

第一章专用汽车的总体设计1 总布置参数的确定1.1 专用汽车的外廓尺寸（总长、总宽和总高）1.1.1 长①载货汽车≤12m②半挂汽车列车≤16.5m1.1.2 宽≤2.5m（不含后视镜、侧位灯、示廓灯、转向指示灯、可折卸装饰线条、挠性挡泥板、折叠式踏板、防滑链以及轮胎与地面接触部分的变形等）1.1.3 高≤4m（汽车处于空载状态，顶窗、换气装置等处于关闭状态）1.1.4 车外后视镜单侧外伸量不得超出汽车或挂车最大宽度处250mm1.1.5 汽车的顶窗、换气装置等处于开启状态时不得超出车高300mm1.2专用汽车的轴距和轮距1.2.1 轴距轴距是影响专用汽车基本性能的主要尺寸参数。

轴距的长短除影响汽车的总长外，还影响汽车的轴荷分配、装载量、装载面积或容积、最小转弯半径、纵向通过半径等，此外，还影响汽车的操纵性和稳定性等。

1.2.2 轮距轮距除影响汽车总宽外，还影响汽车的总重、机动性和横向稳定性。

1.3专用汽车的轴载质量及其分配专用汽车的轴载质量是根据公路运输车辆的法规限值和轮胎负荷能力确定的。

1.3.1 各类专用汽车轴载质量限值（JT701-88《公路工程技术标准》）前轴轴载质量（kg ） ≤3000 ≤5000 ≤7000 ≤6000 后轴轴载质量（kg ） ≤7000≤10000≤13000≤240001.3.2 基本计算公式 A 已知条件a ） 底盘整备质量G 1b ） 底盘前轴负荷g 1c ） 底盘后轴负荷Z 1d ） 上装部分质心位置L 2e ） 上装部分质量G 2f ） 整车装载质量G 3（含驾驶室乘员）g ） 装载货物质心位置L 3（水平质心位置）h ） 轴距)(21l l l +B 上装部分轴荷分配计算（力矩方程式）g 2（前轴负荷）×（121l l +）（例图1）=G 2（上装部分质量）×L 2（质心位置）例图1g 2（前轴负荷）=12221)()(l l L G +⨯上装部分质心位置上装部分质量则后轴负荷222g G Z -= C 载质量轴荷分配计算g 3（前轴负荷）×)21(1l l +=G 3×L 3（载质量水平质心位置）g 3（载质量前轴负荷）=13321)()(l l L G +⨯装载货物水平质心位置整车装载质量则后轴负333g G Z -= D 空车轴荷分配计算g 空（前轴负荷）=g 1（底盘前轴负荷）+g 2（上装部分前轴轴荷） Z 空（后轴负荷）=Z 1（底盘后轴负荷）+Z 2（上装部分后轴轴荷） G 空（整车整备质量）=空空Z g + E 满车轴荷分配计算 g 满（前轴负荷）=g 空+g 3 Z 满（后轴负荷）=Z 空+Z 3 G 满（满载总质量）=g 满+Z 满 1.4专用汽车的质心位置计算专用汽车的质心位置影响整车的轴荷分配、行驶稳定性和操纵性等，在总体设计时必须要慎重全面考虑计算或验算，特别是质心高度是愈低愈好。

说明汽车设计是车辆工程专业课程之一，也是最重要的一个实践性内容。

其目的和作用是使学生能将已学过的力学、机械以及汽车知识综合运用于汽车零部件系统设计中，从而培养学生对汽车零部件系统的综合设计和实践能力。

这是在所有实践性课程中最具活力，最能培养学生的自主学习、实践能力，最能培养学生创新思维的课程之一。

汽车设计课程设计根据课题难易程度分为二到六人一组、各组独立完成，在学生设计过程中鼓励他们自主设计，积极创新。

学生《汽车设计课程设计》的成绩主要从工作态度、设计工作量、质疑答辩等几部分组成。

具体从出勤情况、设计论证、软件操作能力与设计能力、设计工作量与工程图图面质量、设计说明书质量、回答问题情况等方面评定。

最终成绩按五级制记分，分为优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级。

（设计报告按电子档附件1要求进行书写）1.前言1.1课程设计的目的在汽车的设计和改进时，需对样车的性能进行预测、评价、多方案选优或进行传动系的优化匹配等，这些都必须进行汽车动力性和燃油经济性（E–P性能）的计算。

如采用手算并在坐标纸上作图，工作量大，费时费力，而且手算和作图误差较大，易出错。

考虑到计算机在当前设计工作中的普遍应用，有必要利用计算机编制程序进行模拟计算，以方便迅速地得到具有相当精确度的数据和图形。

1.2课程设计的任务采用MATLAB语言，编制程序对汽车的E–P性能进行计算，有关参数见指导老师所给文档。

要求得到以下数据和图形：数据：1．最高车速u amax；2．加速时间t；3．最大爬坡度i max；4．多工况循环行驶百公里油耗；5．等速行驶百公里油耗；图形：1．驱动力阻力平衡图；2．汽车加速时间曲线；3．汽车的爬坡度图；4．功率平衡图；5．动力特性图；6．等速行驶百公里油耗曲线；7．燃油经济性－加速时间曲线（C曲线）。

1.3课程设计的要求程序应满足以下要求：1．在给定了足够参数时能自动计算得到以上所有数据和图形，并能保证一定的计算精度；2．程序具有一定的通用性，能尽量满足多种车型E–P性能计算的要求；3．界面友好，使用灵活方便。

第二章 离合器设计1．某厂新设计一载重量为 4t 的在乡间道路行驶的货用汽车，其发动机为 6100Q 水冷柴油机，发动机最大扭矩T emax =340N ·m/1700~1800 转 / 分，最高转速为3500转 / 分。

试初步确定离合器的结构型式及主要尺寸。

（取 μ =0.25 ）解：①该汽车为载重车，使用条件可能比较恶劣，又是柴油机，起动时工作比较粗暴，转矩不平稳，因此选后备系数β=1.6；②采用单片离合器，摩擦片材料用粉末冶金铜基材料，摩擦因数f=0.25，摩擦片上单位工作压力p 0=0.35MP a ；③发动机最大转矩T emax =340 N ·m ，取直径系数K D =16，按经验公式计算摩擦片外径D ： 05.29534016max ===T K e D D mm ，取D=300mm ；摩擦片内径d=0.6D=180mm ；最大转矩时摩擦片最大圆周速度s m s mm Dn v /65/235560/350015014.360/max <=⨯⨯==π，符合圆周速度要求。

④摩擦片厚度取b=3.5mm ；⑤压紧弹簧采用推式膜片弹簧，静摩擦力矩m N T T e c •=⨯==5443406.1max β， ⑥按加载点半径要求：(D+d)/4<R 1<D/2，故取R 1=135mm ；⑦取大端半径：1<R-R 1<7，R= R 1+5=140mm取小端半径：1.2<R/r<1.35，r=R/1.30=107.7mm ，故取r=108mm ；2. 何为离合器的的后备系数？所能传递的最大转矩与哪些因素有关？离合器所能传递的最大静摩擦力矩c T 与发动机最大转矩m ax e T 之比，即max /e c T T =β。

T R T e e c NZ max βμ==，式中：μ—摩擦系数；N —对压盘的压紧力；Z —离合器摩擦工作面数；R e—有效作用半径R 。