整车计算及质心位置确定

整车参数计算根据《GB/T 3871.2-2006 农业拖拉机试验规程第2 部份：整机参数测量》标准要求进行计算：一、基本参数二、质量参数的计算1、整备质量M0为1825kg2、总质量M总M总=M0+M1+ M2 =1825+300+75=2200 kgM1载质量：300kg M2驾驶员质量：75kg3、使用质量：M总=M0+ M2 =1825+75=1900 kg4、质心位置根据《GB/T 3871.15-2006 农业拖拉机试验规程第15部份:质心》标准要求进行计算： 空载时：质心至后支承点的距离A0=830mm质心至前支承点的距离B=610mm 质心至地面的距离h0=450mm满载时：质心至后支承点的距离A0=605mm质心至前支承点的距离B=812mm 质心至地面的距离h0=546mm5、稳定性计算a 、保证拖拉机爬坡时不纵向翻倾的条件是：00h A ＞δ=0.7 （δ为滑转率）空载时：830/450=1.84＞0.7 满载时：605/546=1.11＞0.7 满足条件。

b 、保证拖拉机在无横向坡度转弯时，不横向翻倾的条件是：h a2＞δ=0.7 a —轨距， a =1200mm h —质心至地面距离mm空载：12002450⨯=1.33＞0.7 满载：12002546⨯=1.10＞0.7故拖拉机在空、满载运行中均能满足稳定性要求。

三、发动机匹配根据《GB/T 1147.1-2007 中小功率内燃机第1 部份：通用技术条件》标准要求进行计算：XJ —782LT 履带式拖拉机配套用昆明云内发动机，型号为：YN38GB2型柴油机，标定功率为57kW/h ，转速为2600r/min.(1)最高设计车速V max =8 km/h ，所需功率：P emax =n1( p f + p w )kw m k V A C v f g m n max d max ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⋅+⋅⋅⋅=）（）（761403600133122009.80.0280.9 1.4 1.1580.9360076140⎡⎤⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+⎢⎥⎣⎦（）（） =6.188kW(2)根据柴油机全负荷速度特性，最大扭矩点的低速档行车速度V2=4km/h 。

汽车质心位置的计算汽车质心位置的计算1、 质心到前轴（坐标原点）的水平距离（1） 常规公式： giXi gi a ∑⋅∑=)( ------------------------（1） 式中 a 质心到前轴的水平距离gi 各总成（或载荷）质量Xi 各总成（或载荷）到前轴的水平距离轴荷（或簧载质量）： gi LaG ∑⋅-=)1(1 LXi gi gi )(⋅∑-∑= ------------------------（2） gi La G ∑⋅=2. L Xi gi )(⋅∑= ------------------------（3） 式中 1G 前轴负荷（或前簧载质量）2G 后轴负荷（或后簧载质量）L 轴距（2） 先求轴荷再算质心位置: ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅-∑=gi L Xi G )1(1 ------------------------（2a ） ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅∑=gi L Xi G 2 ------------------------（3a ）)1(12GG L G G L a -⋅=⋅= ------------------------（4） 式中 gi G G G ∑=+=21 总负荷（或簧载总质量）2、 质心离地高度常规公式： gihi gi h ∑⋅∑=)( -------------------------（5） 式中 h 质心到地面的高度hi 各总成（或载荷）离地高度*注：可以先算出)(hi gi ⋅∑再除以gi ∑，也可以先算出)(gihi gi ∑⋅再合成。

3、 各种质心的分别计算和合成（1） 分别计算：① 空载、满载状态的质心位置空载: gi 不包括乘员或/和载荷，仅包括相关总成。

满载: gi 包括乘员或/和载荷以及相关总成。

② 簧载质量、非簧载质量的质心位置簧载质量：gi 只包括属于簧载质量的总成，或者还包括乘员或载荷。

非簧载质量：gi 只包括属于非簧载质量的总成。

（2） 状态的合成1） 整车状态-----包括簧载与非簧载质量① 质心到前轴的水平距离： G a G a G a u u S S g ⋅+⋅=GL G a G u S S ⋅+⋅=2 ------------------------------（6） 式中 S G 簧载总质量21u u u G G G += 非簧载总质量1u G 前轴非簧载质量2u G 后轴非簧载质量u S G G G += 整车总质量g a 整车质心到前轴的水平距离S a 簧载质量质心到前轴的水平距离u a 非簧载总质量的质心到前轴的水平距离② 质心离地高度 G h G h G hg u u S S ⋅+⋅=GR G G h G u u S S ⋅++⋅=)(21 ---------------------------（7）式中 hg 整车质心离地高度S h 簧载质量的质心离地高度R h u = 非簧载质量的质心离地高度，一般设定为车轮静力半径R 。

第六章整车计算及质心位置确定第一节轴荷计算及质心位置确定1、本章所用质量参数说明（Kg）T 底盘承载质量F 底盘整备质量（不含上车装置）NL 有效载荷V A1 底盘整备质量时的前轴荷HA1 底盘整备质量时的后轴荷V A2 允许前轴荷HA2 允许后轴荷HAG2 允许总的后轴荷（驱动轴+支撑轴）NLA2 允许后支撑轴轴荷VLA2 允许中支撑轴轴荷GG2 允许总质量（载货汽车底盘整备质量+上车装置质量+允许载荷）NL2 允许有效载荷V A3 实际有效载荷（AB+NL）时的前轴荷HA3 实际有效载荷（AB+NL）时的后轴荷）GG3 实际有效载荷（AB+NL）时的总质量NL3 实际有效载荷（AB+NL）HA4 底盘后轴荷（包括所有附加质量例如驾驶员、附加油箱，但不含AB和NL）GG4 底盘总质量（包括所有附加质量例如驾驶员、附加油箱，但不含AB和NL）NLV 由轴荷超载引起的有效载荷损失HAü超过允许后轴荷V Aü超过允许前轴荷AB 上车装置质量EG 整车整备质量（载货汽车底盘+AB）M 附加质量，例如：M1 驾驶员+副驾驶员M2 备胎（新、老位置移动时）M3 起重机（随车吊）、起重尾板等LV A 前轴荷占总质量的比例（%）2、本章所用尺寸参数说明（mm）A、轴距A1、轴距（第一后轴中心线至第二后轴中心线）A理论理论轴距（只用于3轴或4轴）a1 与轴荷比例（驱动轴与支撑轴之比）有关的从理论轴线到驱动轴的距离W 前轴中心线至驾驶室后围的距离W2 前轴中心线至上车装置前缘的距离X 货厢或上车装置的长度y 均布载荷时最佳质心位置至前轴中心线的距离（AB+NL）y＇假设的质心位置至前周中心线的位置y1 驾驶员+副驾驶员位置距前轴中心线位置y2 备胎（新、老位置移动的距离）y3 起重机（随车吊）、起重尾板等MHS 附加质量的质心高度GHSL 整车空载质心高度GHSV 整车满载质心高度FHS 底盘的质心高度ABHS 上车装置的质心高度NLHS 允许有效载荷的质心高度2、轴荷计算a)双后轴：a1=A1/2A理论=A+a1b)后支撑轴：a1=NLA2×A1/HAG2A理论=A+a1c)中支撑轴：a1=VLA2×A1/HAG2A理论=A+A1－a1示例（一般）对于上车装置比较简单的车辆，例如自卸车、栅栏车或厢式车（未装随车吊、起重栏板等），为实现轴荷的最佳分配，y值和y＇值应相等，否则会减少有效载荷。

整车质量参数及重心位置测量试验规范前言本规范由汽车工程研究院底盘中心底盘性能所编制。

本规范主要起草人员：目录1. 范围 (1)2. 规范性引用文件 (1)3. 术语和定义 (1)4. 试验条件 (2)5. 试验准备 (3)6. 试验步骤 (3)7. 数据处理及分析 (4)8. 评价标准 (5)附录 (6)整车质量参数及重心位置测量试验规范1. 范围本标准规定了**乘用车质量参数及重心位置测量方法。

本标准适用于M1，N1类汽车新产品的开发和研制以及产品改进开发过程。

2. 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB 1589-2004 道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值GB 7258 机动车运行安全技术条件GB 9743-1997 轿车轮胎GB/T 5910-1998 轿车质量分布GB/T 12534-1990 汽车道路试验方法通则GB/T 12538-2003 两轴道路车辆重心位置的测定GB/T 12673 汽车主要尺寸测量方法GB/T 12674 汽车质量（重量）参数测定方法GB/T 14172 汽车静侧翻稳定性台架试验方法3. 术语和定义本规范采用以下术语和定义：3.1轮载质量汽车某个车轮对支承平面的正压力除以9.8N/kg，单位为千克（kg）。

3.2 总质量汽车在某种载荷下的总质量，单位为千克（kg）。

总质量包括汽车的整备总质量和最大总质量。

3.3 整备总质量汽车在整备状态下的总质量，单位为千克（kg）3.4 最大总质量汽车在最大设计载荷状态下的总质量，单位为千克（kg）3.5前轴负荷率汽车两个前轮轮载质量的和占汽车总质量的比例，以百分数表示；3.6质心三维坐标质心在汽车坐标系中的位置，单位为毫米（mm）。

质心到汽车前轴轴线的水平距离为质心的x坐标。

整车参数计算根拯《GB/T 3871.2-2006农业拖拉机试验规程第2部份：整机参数测量》标准要求进行计算：一. 基本参数二、质量参数的计算1、整备质量Mo为1825kg ；2、总质量懸M总=MO+M1+ M2 二1825+300+75二2200 kg血载质量：300kg M2驾驶员质量：75kg3、使用质M： M总二M0+ M2 =1825+75=1900 kg4、质心位置根据《GB/T 3871. 15-2006农业拖拉机试验规程第15部份:质心》标准要求进行计算: 空载时：质心至后支承点的距离A0二830mm质心至前支承点的距离B二610mm质心至地而的距离h0=450mm满载时：质心至后支承点的距离A0二605mm质心至前支承点的距离B二812mm质心至地而的距离h0二546mm5、稳左性计算a、保证拖拉机爬坡时不纵向翻倾的条件是：% > 戶.7 （§为滑转率）空载时：830/450=1. 84>0.7满载时：605/546=1.11 >0.7满足条件。

b、保证拖拉机在无横向坡度转弯时，不横向翻倾的条件是：/2/1 > =0. 7 a—轨距，a二1200mm h—质心至地而距离mm空载：丿2烈八二1・33>0・72x450满载：J???二I K）〉。

.?2x546故拖拉机在空、满载运行中均能满足稳是性要求。

三、发动机匹配根据《GB/T 1147. 1-2007中小功率内燃机第1部份：通用技术条件》标准要求进行计算: XJ-782LT履带式拖拉机配套用昆明云内发动机，型号为：YN38GB2型柴油机，标圧功率为57kW/h,转速为2600r/min.（1） 最髙设讣车速鼻弐km/h,所需功率： 尸z •二丄（巴+几）kwn 「3 -1 "・g ・f ・V 唤、,Cd-A-V m ax x ； =-（ ---- --- ---- ）+（ ---------- ） kmn[ 3600 761401—而=6.188kW（2） 根据柴油机全负荷速度特性，最大扭矩点的低速档行车速度V2=4km/h 0选用 V2=4km/h,最大爬坡度为25%时，讣算所需功率：=1 "g •八）+宀皿必）胁77 L 3600 3600 76140 _1 r 2200x9.8x0.02x8, z 2200x9.8x0.25x4 x 0.9xl.4xl.l5x43 x 0.9 L 3600 3600 76140=6. 948kw 上述两式中：P.——滚动阻力消耗的功率： P.一一空气阻力消耗的功率：匚一一坡度阻力消耗的功率； n —传动效率系数，取耳二0.9： /一一滚动阻力系数，取£0.02； q ——空气阻力系数，取q 二0.9：A ——拖拉机前进方向迎风而积A=BXH （宽X 髙）二1.40X1. 15y 一一拖拉机取低档速度K=4km/h;1 一一最大爬坡坡度，i =25%；(2200x9g().02xb +(().9xl.4xl.l5x8‘360076140G一一拖拉机总质量，G总二2200kg。

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》）1.3.2 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）g 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例图1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。

整车参数计算根据《GB/T3871.2-2006农业拖拉机试验规程第2部份：整机参数测量》标准要求进行计算：一、基本参数二、质量参数的计算1、整备质量M为1825kg2、总质量MM=M+M+ M2 =1825+300+75=2200 kgM载质量：300kg M 2驾驶员质量：75kg3、使用质量：M、=M+ M2 =1825+75=1900 kg4、质心位置根据《GB/T 3871.15-2006农业拖拉机试验规程第15部份：质心》标准要求进行计算：空载时：质心至后支承点的距离A o=83Omm质心至前支承点的距离B=610mm质心至地面的距离h o=45Omm满载时：质心至后支承点的距离A o=605mm质心至前支承点的距离B=812mm质心至地面的距离h0=546mm5、稳定性计算a、保证拖拉机爬坡时不纵向翻倾的条件是：Ah0 > $ =0.7 （ $为滑转率）空载时：830/450=1.84 > 0.7满载时：605/546=1.11 > 0.7满足条件。

b、保证拖拉机在无横向坡度转弯时，不横向翻倾的条件是：/2h >$ =0.7 a—轨距，a=1200mm h-质心至地面距离mm空载：1200 =1.33 >0.72汉450满载：幕^10>°7故拖拉机在空、满载运行中均能满足稳定性要求。

三、发动机匹配根据《GB/T 1147.1-2007中小功率内燃机第1部份：通用技术条件》标准要求进行计算:XJ— 782LT履带式拖拉机配套用昆明云内发动机，型号为：YN38GB型柴油机,标定功率为57kW/h,转速为2600r/min.(1) 最高设计车速V m ax=8 km/h，所需功率：1Pemax=—( P f + Pw )kWn1 I m g f V max C d A V( )-( )kmn |L 3600 761401 ,2200 9.8 0.02 8、z0.9 1.4 1.15 83、=——|( -------------------- )+ ( ------------------- )0.9 ] 3600 76140 一=6.188kW(2) 根据柴油机全负荷速度特性，最大扭矩点的低速档行车速度M=4km/h。

AVL CRUISE 理论基础1 Vehicle 整车参数1.1 汽车瞬时质量的确定汽车的质量是与汽车装载状态有关的。

不同装载情况下，汽车的质量是不同的，可表示为：)(,,load V V act v Z m m =(1-1)其中， 空载时min ,,)0(0V V load V m m Z =⇒=半载时2)1(1,min ,,zulV V V load V m m m Z +=⇒=满载时zul V V load V m m Z ,,)2(2=⇒=如果不是上面这三种状态，则可以按式（1-2）计算汽车的瞬时质量：zul V V act v m m m ,,)0(+=(1-2)式中， m V,act ：整车的瞬时实际质量，kg ；Z V,load ：汽车的载荷状态； m V,min ：是汽车的整备质量，kg ； m V,zul ：是汽车的满载质量，kg 。

1.2车轮的数量的确定汽车各个位置的车轮的数量（N W,f,r ，N W,f,l ,N W,r,r ,和N W,r,l ）是在考虑了车轮的定位（L w,i ）情况后由车轮的总数量来确定的。

1.3汽车质心位置的确定由于在进行车轮动载荷分配的计算时需要用到汽车质心位置，所以需要先确定是在下面哪种情况下进行实验的。

（1）在路上行驶在这种情况下，质心高度和与前轴的距离是与三种负载状态有关的，其计算方法如下：)(,,,,load V cog V act cog V Z h h = (1-3) )(,,,,load V cog V act cog V Z l l =(1-4)式中， h V,cog,act ：汽车质心的实际高度，mm ；l V,cog,act ：汽车质心距前轴的距离，mm ； h V,cog (Z V,load )：依据载荷状态的质心高度，mm ；l V,cog (Z V,load )：依据载荷状态的质心距离前轴的距离，mm 。

（2）在底盘测功机上当在底盘测功机上进行实验时，质心的垂直距离和支撑点的高度是两项很重要的参数。

车型标竿车概念1概念2概念3概念4整备质量（kg）1242(实测)1260127312951345半载质量（kg）1392(估算)1410142314451495满载质量（kg）1603(实测)1635164816701720最大总质量（kg）1780(资料)1780192319451995每人按68kg 随身行李7kg1270mm 845mm 220mm 594mm L1=1221.80mm L2=2176.80mm L3=2770.80mm xx项目整车质量分布计算分析报告前R到前轴中心的距离为前后R点的距离为排座椅的滑移量为轴荷分布及质心位置的确定:根据相关的标准，选定座椅后的靠背角为18°，成员的质心位置近似为R点沿靠背向上200mm处,简图如图一所示。

对概念3：半载质量:（2人）半载质量是整备质量的基础上承载2人（每人按68kg加7kg的随身行李共75kg计,以下同）。

满载质量:（5人）满载质量是在整备质量的基础上承载5人。

最大总质量:1)概念2:在整备质量的基础上承载650kg(包括2人)2)概念3:在整备质量的基础上承载650kg(包括2人)。

3)概念1:在整备质量的基础上承载加5人并承载一定重量的货物,最大总质量达到与标杆样车相同的水平，即为1780kg.第二排座椅到货舱中心距离经实测得:对概念1：最大总质量状态为整备质量承载650kg（含2人），也就是承载2人的基础上再承载500kg的货物，假定货物均布，质心在后部货箱地板的中心2693mm 608mm 170mm 150mm 1877mm L1=1221.80mm L2=2176.80mm L3=2382.5mm L1=1221.80mm L2=2176.80mm L3=2382.50mmL1L2L3概念11221.802176.802770.80概念21221.802176.802382.50概念31221.802176.802382.5概念41221.802176.802382.5假定人所带的7kg 的行李全部作用在后厢中部上m1m2m3000136001362040最大总质量 概念1136204145最大总质量概念21360500最大总质量概念3136500半载状态（2人）满载状态（5人）根据力学平衡的原理可得如下方程式G×a+m1×L1+m2×L2+m3 × L3=F2×L整备状态后悬加长为车后端至备门内面距离为货舱长度为对概念2:状态最大总质量状态为整备质量承载650kg（含2人），也就是承载2人的基础上再承载500kg的货物，假定货物均布，质心在后部货箱地板的中心整车轴距为(L)后悬长为和4.最大总质量状态（估算）时轴荷分布和 a +b=L存在问题1、最大总质量状态概念1和概念2的轴荷分布的百分比超出了推荐值的范围。