汽车理论课程设计制动性能计算
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制动效率计算公式制动效率是衡量车辆制动性能的一个重要指标,而制动效率的计算公式则是我们理解和评估这一性能的关键工具。
咱先来说说制动效率到底是啥。
简单来讲,制动效率就是指车辆在制动过程中,实际产生的制动力与理论上可能产生的最大制动力的比值。
就好比你去参加考试,实际考的分数和满分的比例一样。
那制动效率的计算公式是啥呢?一般来说,制动效率可以用下面这个公式来计算:制动效率 = (实际制动力 / 理论最大制动力)× 100% 。
这里面,实际制动力就是车辆在制动时真正施加在车轮上的制动力,而理论最大制动力呢,是在理想条件下,车辆能够达到的最大制动力。
比如说,一辆车在制动时,实际测量得到的制动力是 8000N,而经过计算,理论上它能达到的最大制动力是 10000N ,那它的制动效率就是(8000 / 10000)× 100% = 80% 。
我记得有一次,我开车在路上,突然前面的车来了个急刹车。
我也赶紧踩刹车,那一瞬间,我的心都提到嗓子眼了,就怕刹不住追尾。
还好,车及时停住了。
后来我就琢磨,这得亏车的制动效率还行,不然真得出事儿。
从那以后,我就对制动效率这个事儿特别上心。
那影响制动效率的因素都有啥呢?首先就是制动系统本身的性能,比如说刹车片的质量、刹车盘的大小和材质等等。
就像一个运动员,他的装备好不好,直接影响他的发挥。
其次呢,车辆的载重也有影响。
想象一下,一个人背着重物跑步和不背重物跑步,速度和灵活性肯定不一样,车也是这个道理。
还有路面状况,在湿滑的路面上和干燥的路面上制动,效果能一样吗?在实际生活中,了解制动效率的计算公式对我们很有帮助。
比如你要买车,看看这个参数,能大概知道车的制动性能咋样。
或者在车辆保养的时候,知道这个,就能更好地判断制动系统是不是需要维修或者更换零件。
总之,制动效率计算公式虽然看起来有点复杂,但弄明白了对咱们的行车安全可是大有用处。
大家可别小瞧了这个公式,关键时刻,它能帮咱避免很多危险呢!。
序号:汽车理论课程设计说明书题目:汽车性制动性计算目录一.题目要求 (1)二. 问题的分析与求解 (1)2.1 问题1的分析与求解 (1)2.2 问题2的分析与求解 (4)2.3 问题3的分析与求解 (6)2.4问题4的分析与求解 (7)2.5 问题5的分析与求解 (10)三.结论 (13)3.1该货车制动系损坏对制动距离的影响 (13)3.2该货车制动性能的改进 (14)四.心得体会 (14)五参考文献 (14)一.题目要求一中型货车装有前后制动器分开的双管路制动系,其有关参数见下表1:表 1中型货车有关参数载荷质量质心高轴距质心至前轴距离制动力分配系数空载3880 0.845 3.950 2.100 0.5满载9190 1.170 3.950 2.950 0.5问题1根据书上所提供的数据,绘制:I曲线,β线,f、r线组;问题2绘制利用附着系数曲线;绘制出国家标准(GB 12676-1999汽车制动系统结构、性能和试验方法)要求的限制范围,计算并填写利用附着系数参数表问题3绘制制动效率曲线,计算并填写制动效率参数表。
问题4对制动性进行评价。
问题5此车制动是否满足标准GB 12676-1999的要求?如果不满足需要采取什么附加措施(提出三种改进措施,并对每种措施的预期实施效果进行评价;要充分说明理由,包括公式和图)二. 问题的分析与求解2.1 问题1的分析与求解I曲线为前后轮同时抱死时前后轮制动器制动力的关系曲线——即理想的前、后轮制动器制动力分配曲线[1],公式为1-1 由式1-1利用MATLAB2014a编写程序即可绘制出I曲线见下图一。
图一理想的前、后制动器制动力分配曲线不少两轴汽车的前、后制动器制动力之比为一固定值。
常用前制动器制动力与汽车总制动器制动力之比来表明分配的比例,称为制动器制动力分配系数,用符号表示,则1-2 这条线为实际前后制动器制动力分配曲线,简称曲线,在本文中。
即。
由式1-2利用MATLAB2014a编写程序即可绘制出I曲线见下图二。
制动器设计及计算实例制动器是一种用于车辆或机械设备上的重要安全装置,用于减速、停止或保持其运动状态。
其设计和计算涉及到多个方面的因素,包括制动力的大小、刹车盘的尺寸和材料、制动液的压力等。
下面将通过一个实例来介绍制动器的设计及计算。
假设我们需要设计一个汽车的制动器,首先我们需要确定以下几个参数:1. 汽车的质量:假设汽车的质量为1500kg;2.最大限制加速度:假设最大限制加速度为4m/s^2;3.停车的时间:假设停车的时间为3秒。
基于以上参数,我们可以计算出汽车需要的制动力:制动力=汽车质量×最大限制加速度= 1500kg × 4m/s^2=6000N接下来,我们需要设计制动盘的尺寸和材料。
制动盘的直径和厚度会影响其散热性能和制动力的传递效果。
一般而言,制动盘的直径越大,制动力就越好,但也会增加重量和成本。
制动盘的材料通常选择具有良好耐磨性和散热性能的金属材料,如铸铁或复合材料。
假设我们选择了铸铁制动盘,并给定以下参数:1. 制动盘的直径:假设制动盘的直径为300mm;2. 制动盘的厚度:假设制动盘的厚度为40mm;根据制动盘的直径和厚度,我们可以计算制动盘的转动惯量:转动惯量=(1/2)×制动盘的质量×(制动盘的直径/2)^2=(1/2)×制动盘的质量×(0.15m)^2根据实际情况,制动盘的质量需要根据制动盘的材料、直径和厚度来选择。
为了方便计算,假设制动盘的质量为20kg。
转动惯量= (1/2) × 20kg × (0.15m)^2= 0.45kg·m^2接下来,我们需要选择适当的制动液和计算所需的制动液压力。
制动液在制动器中起到传递力和控制制动器放松的作用。
制动液需要具有良好的抗压性、稳定性和耐高温性能。
假设我们选择了常用的DOT4制动液,并给定以下参数:1.制动液的抗压性比:假设制动液的抗压性比为10:1;2.需要的制动力:假设需要的制动力为6000N。
制动计算公式范文1.紧急制动距离公式:紧急制动距离是汽车从刹车开始到完全停止所需的距离。
根据经验公式,紧急制动距离(D)可以通过以下公式计算:D=(V²/254f)×g其中,V为车速,单位是km/h;f是车辆的质量分配比例,通常取前轮:后轮=7:3;g为重力加速度(g≈9.81)2.刹车力计算公式:刹车力是指制动器对车轮的制动力。
根据摩擦制动理论,刹车力可以通过以下公式计算:F=μ×m其中,F为刹车力,单位是牛顿(N);μ是制动系数,取决于制动器和路面的摩擦系数;m为车辆的质量,单位是千克(Kg)。
3.制动鼓温升公式:制动过程中,刹车器会因摩擦而产生热量,造成刹车鼓的温度升高。
根据经验公式,刹车鼓的温升(ΔT)可以通过以下公式计算:ΔT=F×r×α其中,ΔT为温升,单位是摄氏度(℃);F是刹车力;r为刹车鼓的半径,单位是米(m);α为材料的热膨胀系数。
4.制动盘厚度的计算公式:制动盘是刹车系统的关键部件之一,其厚度与制动性能密切相关。
根据经验公式,制动盘的最小厚度(t)可以通过以下公式计算:t=(K×Q×V)/(μ×d)其中,t为制动盘的最小厚度,单位是毫米(mm);K是经验系数(一般取2);Q为总的制动热量,单位是焦耳(J);V为行驶速度,单位是米/秒(m/s);μ是制动盘和制动片的摩擦系数;d为制动盘的直径,单位是米(m)。
以上是一些常用的制动计算公式,它们在车辆设计和制动系统优化中起着重要的作用。
通过合理应用这些公式,可以提高汽车的制动性能和安全性。
同时,设计师还应结合实际情况和实验数据,进行综合考虑和分析,以确保设计的制动系统满足要求。
汽车理论课程设计制动力一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握汽车理论中制动力部分的基本概念、原理和计算方法。
具体包括以下三个方面的目标:1.知识目标:–了解制动力、摩擦力、重力、空气阻力等基本概念;–掌握制动力的大小计算公式及应用;–理解制动力在汽车行驶中的作用及其影响因素。
2.技能目标:–能够运用基本公式计算汽车的制动力;–能够分析实际行驶中制动力与摩擦力、重力、空气阻力之间的关系;–能够运用所学知识解决实际问题,如汽车制动距离的计算等。
3.情感态度价值观目标:–培养学生对汽车理论学科的兴趣和热情;–培养学生运用科学知识解决实际问题的能力;–培养学生团队协作、讨论交流的良好学习习惯。
二、教学内容根据教学目标,本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.制动力基本概念:介绍制动力、摩擦力、重力、空气阻力等基本概念,让学生理解这些力在汽车行驶中的作用。
2.制动力计算方法:讲解制动力的大小计算公式,并通过实例让学生学会运用公式计算汽车的制动力。
3.制动力影响因素:分析实际行驶中制动力与摩擦力、重力、空气阻力之间的关系,让学生了解各种因素对汽车制动力的影响。
4.实际问题分析:通过案例分析,让学生学会运用所学知识解决实际问题,如汽车制动距离的计算等。
为了达到本节课的教学目标,将采用以下几种教学方法:1.讲授法:讲解制动力基本概念、原理和计算方法,让学生掌握基础知识。
2.案例分析法:分析实际问题,让学生学会将所学知识应用于实际情境中。
3.讨论法:学生分组讨论,培养学生的团队协作能力和交流沟通能力。
4.实验法:安排实验室实践,让学生亲自动手操作,增强对制动力概念的理解。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的汽车理论教材,为学生提供系统、科学的学习材料。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,拓展学生的知识视野。
3.多媒体资料:制作精美的PPT,生动展示制动力原理和实际应用。
制动计算公式范文一、制动距离的计算公式:制动距离=制动初速度²/(2x制动加速度)其中制动初速度是指车辆开始制动时的速度,以米/秒为单位;制动加速度是指制动时车辆减速的大小,以米/秒²为单位。
二、质量和速度的关系:制动初速度²=初始速度²-2x制动加速度x制动距离其中初始速度是指车辆开始制动前的速度,以米/秒为单位。
三、制动加速度的计算公式:制动加速度=制动力/车辆质量其中制动力是指车辆制动产生的力量,以牛顿为单位;车辆质量是指车辆的质量,以千克为单位。
四、制动力的计算公式:制动力=钳子力x制动系数其中钳子力是指制动钳对制动盘产生的力量,以牛顿为单位;制动系数是指制动钳与制动盘之间的摩擦系数。
五、钳子力的计算公式:钳子力=踏板力x主缸比例x钳子比例其中踏板力是指驾驶员在踏板上施加的力量,以牛顿为单位;主缸比例是指主缸的工作面积与踏板工作面积的比值;钳子比例是指制动钳活塞工作面积与主缸工作面积的比值。
根据上述公式,可以进行制动距离的计算。
首先,需要根据车辆质量、踏板力、主缸比例、钳子比例以及制动系数等参数来计算制动力。
然后,根据制动力和车辆质量的关系来计算制动加速度。
最后,根据车辆的初始速度、制动加速度和制动距离来计算制动距离。
需要注意的是,以上公式中的参数需要根据具体车辆和实际情况进行确定。
不同类型的车辆、不同制动系统和不同驾驶员的参数可能存在差异。
因此,在进行制动计算时,需要准确获取车辆和制动系统的相关参数,并结合实际情况进行计算。
最后,制动计算公式是理论模型,实际制动距离还可能受到多种因素的影响,例如路面情况、制动盘和制动片的磨损状况以及制动系统的响应时间等。
因此,在实际驾驶中,驾驶员需要根据具体情况进行制动操作,以确保行车安全。
第一章制动参数选择及计算第一节汽车参数(符号以汽车设计为准)制动器设计中需要的重要参量:汽车轴距:L=1370mm车轮滚动半径:r r =295 mm汽车满载质量:m a=4100Kg汽车空载质量:m o=2600Kg满载时轴荷的分配:前轴负荷39%,后轴负荷61% 空载时轴荷的分配:前轴负荷47%,后轴负荷53% 满载时质心高度:hg =745mm空载时质心高度:hg'=850mm质心距前轴的距离:L1 =835mm L1'=726mm 质心距后轴的距离:L2 =535mm L2'=644mm 对汽车制动性有影响的重要参数还有:制动力及其分配系数、同步附着系数、制动强度、附着系数利用率、最大制动力矩与制动因数等。
第二节制动器的设计与计算一制动力与制动力矩分配系数0 水平路面满载行驶时,前、后轴的负荷计算对于后轴驱动的移动机械和车辆,在水平路面满载行驶时前后轴的最大负荷按下式计算(g=9.8N/kg)前轴的负荷F1=Ga(L2-ϕhg)/(L-ϕhg)=3830.8N后轴的负荷F2=GaL1/(L-ϕhg)=36349.2Nϕ--- 附着系数,沥青.混凝土路面,取0.6轴荷转移系数:前轴:m,1= F Z1/G1=0.24后轴:m,2= F Z1/G2=1.481、(汽车理论108页)水平路面满载行驶制动时,地面对前后车轮的法向反作用力(满载)F Z1= GL (L2+ϕgh)=4100×9.8÷1.370×(0.535+0.6×0.745)=28800.55NF Z2=GL (L1-ϕgh)=4100×9.8÷1.370×(0.835-0.6×0.745)=11379.45N 式中: G-- 汽车所受重力;L-- 汽车轴距;1L--汽车质心离前轴距离;L2--汽车质心离后轴距离;2B F和汽车的回转质量的惯性力矩,则任何角速度ω﹥0的车轮,其力矩平衡方程为Mμ-F b EMBED Equation.DSMT4 ϕ式中:Mμ--制动器对车轮作用的制动力矩,即制动器的摩擦力矩,其方向与车轮旋转方向相反,N﹒m;F b--地面作用于车轮上的制动力,即地面与轮胎之间的摩擦力,又称地面制动力,其方向与汽车行驶方向相反,N;R e--车轮有效半径,m令 F B=Mμ/R e并称之为制动器的制动力,它是在轮胎周缘克服制动器的摩擦力矩所需的力,因此又称为制动周缘力。
序号:汽车理论课程设计说明书题目:汽车制动性计算班级:姓名:学号:序号:指导教师:目录1.题目要求 (3)2.计算步骤 (4)3.结论 (8)4.改进措施 (9)5.心得体会 (9)6.参考资料 (9)1. 题目要求汽车制动性计算数据:1)根据所提供的数据,绘制:I 曲线,β线,f 、r 线组;2)绘制利用附着系数曲线;绘制出国家标准(GB 12676-1999汽车制动5)对制动性进行评价。
6)此车制动是否满足标准GB 12676-1999的要求?如果不满足需要采取什么附加措施(要充分说明理由,包括公式和图)?注:1、 符号中下标a 标示满载,如m a 、h ga 分别表示满载质量和满载质心高度2、 符号中下标0标示空载,如m 0、h g0分别表示空载质量和空载质心高度2. 计算步骤1)由前后轮同时抱死时前后制动器制动力的关系公式:绘出理想的前后轮制动器制动力分配曲线,即I曲线由β曲线公式绘出β曲线,由于空载时和满载时β相同,则β曲线相同。
f线组:当前轮抱死时,得:r线组:当后轮抱死时,得:空载时,将G=3980*9.8N,h=0.8,L=3.950m,a=2.200m,b=1.750m,φ=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7带入公式放在一个坐标系内,绘出空载时r,f曲线:图1 空载时r,f,I线组满载时,将G=9000*9.8N,h=1.170m,L=3.950m,a=2.95m,b=1m,φ=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7带入公式放在一个坐标系内,绘出空载时r,f曲线:图2 满载时r,f,I线组2)前轴利用附着系数后轴利用附着系数将数据带入可绘出利用附着系数与制动强度关系曲线:图3 附着系数曲线及国家标准范围则,z=0.428时,前后轴利用附着系数均为0.428,即无任何车轮抱死3)由制动效率公式图4 制动效率曲线4)①由制动距离公式得,当u=30km/h,φ=0.80时,空载时8.98.07059.092.2530301.002.06.312⨯⨯⨯+⨯+⨯=)(s =7.27m 满载时8.98.09119.092.2530301.002.06.312⨯⨯⨯+⨯+⨯=)(s =5.86m. ②求制动系前部管路损坏时汽车的制动距离s1,制动系后部管路损坏时汽车的制动距离s2。
制动力计算方法
前制动力:
制动率=(左轮制动力+右轮制动力)/[(左轮重+右轮重)*9.8]
制动率大于等于60%为合格
不平衡率=[左轮过程差最大制动力-右轮过程差最大制动力]/(两轮中最大制动力)不平衡率小于等于20%为合格
后制动力:
制动率=(左轮制动力+右轮制动力)/[(左轮重+右轮重)*9.8]
后轴制动率不做判定
当后轴制动率大于等于60%时
不平衡率=[左轮过程差最大制动力-右轮过程差最大制动力]/(两轮中最大制动力)不平衡率小于等于24%为合格
当后轴制动率小于60%时
不平衡率=[左轮过程差最大制动力-右轮过程差最大制动力]/[(左轮重+右轮重)*9.8 不平衡率小于8%为合格
手制动力:
制动率=(左轮制动力+右轮制动力)/[(前左轮重+前右轮重+后左轮重+后右轮重)*9.8] 制动率大于等于20%为合格
整车制动
制动率=(前左轮制动力+前右轮制动力+后左轮制动力+后右轮制动力)/[(前左轮重+前右轮重+后左轮重+后右轮重)*9.8]
制动率大于等于60%为合格
侧滑
大于-5小于+5为合格
车速
大于32.8小于42.1为合格
尾气
新车轻型车CO小于4.5为合格,HC小于1200为合格
新车重型车CO小于5.0为合格,HC小于2000为合格
旧车轻型车CO小于4.5为合格,HC小于900为合格
旧车重型车CO小于4.5为合格,HC小于1200为合格
灯光
两灯制新车光强大于18000为合格
两灯制旧车光强大于15000为合格
四灯制新车光强大于15000为合格
四灯制旧车光强大于12000为合格。
制动系统设计计算报告引言:制动系统是现代车辆中非常重要的一部分,它对车辆的安全性能起着至关重要的作用。
制动系统的设计需要综合考虑多个因素,如车辆的速度、重量、制动距离等。
本报告将以款小型轿车制动系统设计为例,详细介绍制动系统设计中的相关计算。
设计目标:为确保车辆在不同速度下能够在较短的距离内停下,设计目标是使车辆在制动过程中的平均减速度为4m/s^2设计计算:1.制动力的计算制动力的大小与车辆质量和车辆的速度有关。
根据经验公式,制动力可由以下公式计算得出:制动力=车辆质量*减速度选择减速度为4m/s^2,则制动力可以由车辆质量乘以4得出。
2.制动距离的计算制动距离是指车辆从制动开始到完全停止所需要行驶的距离。
根据经验公式,制动距离可以由以下公式计算得出:制动距离=初速度^2/(2*加速度)在制动过程中,加速度是负值(减速),所以加速度取为-4m/s^2、根据具体车辆的初始速度,可以计算出相应的制动距离。
3.制动盘和制动钳的尺寸计算制动盘和制动钳的尺寸需要考虑车辆的速度和质量。
根据经验公式,制动盘的直径与车速和减速度有关,可以通过以下公式计算得出:制动盘直径=停车速度*车辆质量*系数/制动力在本设计中,选择停车速度为60 km/h,车辆质量为1000 kg,系数为0.7、根据以上参数,可以计算出制动盘的直径。
根据制动盘的直径,可以确定制动钳的尺寸。
制动盘和制动钳的尺寸需要满足制动力的需求,并能够有效散热,以免在制动过程中过热导致制动力减弱。
4.制动液系统的计算制动液的压力和制动钳的工作效果有关。
根据经验公式,制动液的压力可以由以下公式计算得出:制动液压力=制动力/制动钳有效面积制动液压力需要根据制动钳的效率和制动力来选择合适的值。
根据经验,选择制动液压力为5MPa。
结论:根据以上计算结果,制动系统的设计可以满足要求。
制动力、制动距离、制动盘和制动钳的尺寸以及制动液压力的计算都能够保证车辆在制动过程中的安全性。
进行轿车制动性能的仿真分析和计算通常涉及以下步骤和考虑因素:
步骤一:建立轿车制动系统模型
1. 车辆参数收集:收集轿车相关参数,如质量、车轮半径、制动器类型等。
2. 制动系统建模:建立轿车制动系统的数学模型,包括制动盘、刹车片、制动液、制动缸等组成部分。
步骤二:制动力计算
1. 制动力分析:根据制动器和车速等参数计算制动力的大小。
2. 摩擦系数考虑:考虑轮胎与地面的摩擦系数,影响制动力的传递效果。
步骤三:制动距离仿真
1. 刹车距离计算:利用制动力和车辆动力学方程计算制动过程中的制动距离。
2. 不同情况考虑:考虑干燥、潮湿、结冰路面等不同路况对制动距离的影响。
步骤四:热力学分析
1. 制动系统热平衡:考虑制动过程中制动系统的热平衡问题,防止制动器过热失效。
2. 材料特性影响:考虑制动盘和刹车片材料的热特性对制动性能的影响。
步骤五:模拟验证与优化
1. 仿真验证:运用仿真软件(如ADAMS、Simulink等)进行制动性能的仿真验证。
2. 性能优化:根据仿真结果对制动系统进行优化设计,提高制动性能。
以上步骤涉及到多个领域的知识,包括车辆动力学、制动系统设计、热力学等。
在实际工程中,通常需要借助专业的仿真软件和工程计算工具来进行轿车制动性能的分析与计算。
制动力计算公式制动力计算公式,这可是个相当重要的知识点啊!咱们先来说说啥是制动力。
想象一下,你骑着自行车,猛捏刹车的时候,让车子减速甚至停下的那个力,就是制动力。
汽车也是一样的道理,司机踩刹车,车就慢慢减速或者很快停下来,这里面发挥作用的就是制动力。
那制动力咋算呢?一般来说,制动力等于制动摩擦力。
这就好比你在冰面上骑车和在干燥的水泥地上骑车,刹车时的感觉完全不同。
在冰面上,摩擦力小,制动力就小,车很难一下子停住;在水泥地上,摩擦力大,制动力也就大,车能比较快地停下。
制动力的计算公式通常是:制动力 = 摩擦系数 ×正压力。
这里面的摩擦系数,就跟接触面的材质、粗糙程度有关系。
比如说,橡胶轮胎和柏油马路的摩擦系数,就跟和冰面的摩擦系数差别很大。
我记得有一次,我在路上看到一起小小的交通事故。
一辆小轿车在路口急刹车,结果还是轻轻碰上了前面的车。
后来交警来了,就跟司机讨论这刹车的问题。
交警同志就提到了制动力,说这地面有点湿滑,摩擦系数变小了,所以制动力没有达到理想的效果。
司机在一旁不停点头,估计也是第一次这么清楚地了解到制动力的作用。
正压力呢,简单说就是车压在地面上的力。
车越重,正压力就越大,制动力也就有可能越大。
但这也不是绝对的,还得看摩擦系数的情况。
在实际的车辆设计和交通管理中,制动力的计算非常重要。
比如说,工程师在设计刹车系统的时候,就得根据车的重量、速度,还有预计的行驶路况,来计算需要多大的制动力,才能保证安全刹车。
对于咱们普通人来说,了解制动力计算公式虽然不一定能让咱自己去设计刹车,但能让咱更明白为啥要保持车距、为啥下雨天要更小心开车。
总之,制动力计算公式虽然看起来有点复杂,但搞清楚了其中的道理,对咱们理解交通安全可是很有帮助的。
希望大家以后在路上都能平平安安的!。
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。
序号:汽车理论课程设计说明书题目:汽车制动性计算班级:姓名:学号:序号:指导教师:目录1.题目要求 (3)2.计算步骤 (4)3.结论 (8)4.改进措施 (9)5.心得体会 (9)6.参考资料 (9)1. 题目要求汽车制动性计算数据:1)根据所提供的数据,绘制:I 曲线,β线,f 、r 线组;2)绘制利用附着系数曲线;绘制出国家标准(GB 12676-1999汽车制动5)对制动性进行评价。
6)此车制动是否满足标准GB 12676-1999的要求?如果不满足需要采取什么附加措施(要充分说明理由,包括公式和图)?注:1、 符号中下标a 标示满载,如m a 、h ga 分别表示满载质量和满载质心高度2、 符号中下标0标示空载,如m 0、h g0分别表示空载质量和空载质心高度2. 计算步骤1)由前后轮同时抱死时前后制动器制动力的关系公式:绘出理想的前后轮制动器制动力分配曲线,即I曲线由β曲线公式绘出β曲线,由于空载时和满载时β相同,则β曲线相同。
f线组:当前轮抱死时,得:r线组:当后轮抱死时,得:空载时,将G=3980*9.8N,h=0.8,L=3.950m,a=2.200m,b=1.750m,φ=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7带入公式放在一个坐标系内,绘出空载时r,f曲线:图1 空载时r,f,I线组满载时,将G=9000*9.8N,h=1.170m,L=3.950m,a=2.95m,b=1m,φ=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7带入公式放在一个坐标系内,绘出空载时r,f曲线:图2 满载时r,f,I线组2)前轴利用附着系数后轴利用附着系数将数据带入可绘出利用附着系数与制动强度关系曲线:图3 附着系数曲线及国家标准范围则,z=0.428时,前后轴利用附着系数均为0.428,即无任何车轮抱死3)由制动效率公式图4 制动效率曲线4)①由制动距离公式得,当u=30km/h,φ=0.80时,空载时8.98.07059.092.2530301.002.06.312⨯⨯⨯+⨯+⨯=)(s =7.27m 满载时8.98.09119.092.2530301.002.06.312⨯⨯⨯+⨯+⨯=)(s =5.86m. ②求制动系前部管路损坏时汽车的制动距离s1,制动系后部管路损坏时汽车的制动距离s2。
序号:汽车理论课程设计说明书题目:汽车制动性计算班级:姓名:学号:序号:指导教师:目录1.题目要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯32.计算步骤⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯43.结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯84.改进措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯95.心得体会⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯96.参考资料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯91.题目要求汽车制动性计算数据:载荷质量 m/kg质心高 h g/m轴距 L/m质心至前轴距制动力分配系离 a/m数β空载38800.845 3.950 2.10.59满载9190 1.170 3.950 2.950.591)根据所提供的数据,绘制:I 曲线,β线, f 、 r 线组;2)绘制利用附着系数曲线;绘制出国家标准(GB12676-1999 汽车制动系统结构、性能和试验方法)要求的限制范围,并填写如下表制动强度 z0.10.10.30.40.50.60.70.80.91利用附着系数fr3)绘制制动效率曲线;并填写如下表附着系数0.10.10.30.40.50.60.70.80.91制动效率 E (%)E fE r4)题目的 2)、 3)小问;要有计算步骤以及中间计算结果5)对制动性进行评价。
6)此车制动是否满足标准GB12676-1999 的要求?如果不满足需要采取什么附加措施 ( 要充分说明理由,包括公式和图 ) ?注:1、符号中下标 a 标示满载,如 m a、 h ga分别表示满载质量和满载质心高度2、符号中下标 0 标示空载,如 m0、 h g0分别表示空载质量和空载质心高度2.计算步骤1)由前后轮同时抱死时前后制动器制动力的关系公式:绘出理想的前后轮制动器制动力分配曲线,即I 曲线由β曲线公式绘出β曲线,由于空载时和满载时β相同,则β曲线相同。
f线组:当前轮抱死时,得:r线组:当后轮抱死时,得:空载时,将 G=3980*9.8N,h=0.8 ,L=3.950m, a=2.200m,b=1.750m, φ=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7带入公式放在一个坐标系内,绘出空载时r,f 曲线:图 1空载时r,f,I线组满载时,将 G=9000*9.8N,h=1.170m, L=3.950m,a=2.95m,b=1m,φ=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7带入公式放在一个坐标系内,绘出空载时r,f 曲线:图 2满载时r,f,I线组2)前轴利用附着系数后轴利用附着系数将数据带入可绘出利用附着系数与制动强度关系曲线:图 3附着系数曲线及国家标准范围则, z=0.428 时,前后轴利用附着系数均为 0.428 ,即无任何车轮抱死时要求的最小地面附着系数为 0.428 ,这就是同步附着系数。
制动强度 z 0.10.20.30.40.50.60.70.80.91利用附着系数f (空载)0.0820.1570.2260.2900.3490.4040.40.50.50.555024789r (空载)0.1150.2400.3750.5210.6800.854f (满载 )0.1340.2430.3330.4090.4740.5290.50.60.60.678205892r (满载)0.0860.1800.2830.3950.5180.6540.80.90473表1 利用附着系数与制动强度关系3)由制动效率公式图 4 制动效率曲线附着系数0.10.20.30.40.50.60.70.80.91制动效率 E (%)E f (空载)E r (空载)86.9984.3281.8179.4577.2275.1173.1171.2269.4267.71E f (满载)72.2578.9386.9696.81E r (满载)97.2393.6290.2787.1584.2481.51表 2 制动效率与附着系数关系4)①由制动距离公式得,当 u=30km/h, φ =0.80 时,空载时 s1 (0.02 0.1) 30 25.9230 2 0.8 =7.27m3.6 0.7059 9.8满载时 s1 (0.02 0.1) 3030 2=5.86m.3.6 25.92 0.9119 0.89.8②求制动系前部管路损坏时汽车的制动距离 s1,制动系后部管路损坏时汽车的制动距离 s2。
制动系前部管路损坏时,制动距离 s1:则在后轮将要抱死的时候, F Xb F z2G ( a zh g )GzL得: za, a b max zgLh g空载时, a b max = 3.76 m / s 2 ,满载时 a b max = 4.73 m / s 2 。
制动距离: s1(2'2'')u a0u a 23.62 25.92a b max解得空载时 s=10.235m,满载时 s=8.34m 。
制动系后部管路损坏时,制动距离 S2:得: zb, a b max zgLh g空载时 a b max =4.15 m / s 2 ,满载时, a b max = 3.25 m / s 2 ,制动距离: s1( 2 '2'')u a0u a023.6225.92a bmax解得空载时 s=9.37m,满载时 s=11.68m。
3.结论对制动性进行评价1.在法规图 3 给出了 GB12676-1999 法规对该货车利用附着系数与制动强度关系曲线要求的区域。
通过图表可知,这辆中型货车在制动强度≥ 0.3 时空载后轴利用附着系数φ r 与制动强度z的关系曲线不能满足法规的要求。
2.①制动距离:GB12676-1999汽车制动系统结构、性能和试验方法标准:v2s 0.15v =36.692m汽车在φ=0.8的路面上车轮不抱死,取制动系反应时间 1 3 0'0.02s ,制动减速度上升时间''0.2s 。
利用制动效率曲线,φ=0.80的路22面上,空载时后轴制动效率等于0.7122 ,满载时后轴制动效率为 0.8175 。
a b max =制动效率 * φ*g ,空载, a b max =5.58 。
满载 a b max =6.41根据公式 s13.6''2'2ua 022 u a 025.92 ab max当行车制动正常时,若u=60Km/h,经计算得:空载制动距离s=26.89m,满载制动距离 s=22.70m;均小于 GB12676-1999 汽车制动系统结构、性能和试验方法标准,所以符合标准要求;②当该车前轴制动管路失效时,制动距离:满载时GB12676-1999 汽车制动系统结构、性能和试验方法标准:100v2s=22.76m,s 0.15v=94.5m 若 u=50Km/h,经计算得:满载制动距离25115小于 GB12676-1999制动系统结构、性能和试验方法标准;空载时,GB12676-1999汽车制动系统结构、性能和试验方法标准: s 0.15v100v2=94.5m 空载制动25115距离 s=29.46m,小于 94.5 。
所以都符合标准要求;③当该车后轴制动管路失效时: GB12676-1999 汽制动系统结构、性能和试验方100 v2法标准 s0.15v=94.5m。
若u=60Km/h,经计算得:空载制动距离25115s=33.96m(小于);满载时, GB12676-1999 汽车制动系统结构、性能和试验方法100v2标准:s 0.15v=80.0m 满载制动距离 s=56.42m(小于)符合标准要求。
301154 改进措施1,由于空载后轮利用附着系数不符合要求。
根据公式:Fr F Xb 2Z 21z,1 a z h gL为了使设计符合要求,可以减小前后轴距 L,同时适当改变质心到前轴的距离 a,以及减小空载时质心的高度,可以减小后轮利用附着系数。
但是上述三项一旦改变,汽车的整体性能都将改变,需要对汽车进行重新设计。
2,加装比例阀或载荷比例阀等制动调节装置。
装比例阀或载荷比例阀等制动力调节装置,可根据制动强度、载荷等因素来改变前、后制动器制动力的比值,使之接近于理想制动力分配曲线,既接近=z. 满足制动法规的要求。
这种方法不需改变车身结构,效果明显,成本小。
5心得体会这是第一次使用maple 来实际验证汽车理论课程里学过的知识,真心感觉到此类软件的强大,通过课程设计,也更加加深了对汽车制动性能的认识,同时在课程设计时与同学们充分交流,也弥补了自己课程学习当中的不足之处,虽然实习时间只有短短的几天,但是受益匪浅。
6参考文献[1].j 余志生 . 汽车理论 [M]. 北京:机械工业出版社, 1989.[2]GB-T 15089-2001 中华人民共和国国家标准 . 机动车辆及挂车分类 [S].[3]GB 12676-1999 中华人民共和国国家标准 . 汽车制动系统结构、性能和试验方法 [S].。