最大爬坡度计算

最大爬坡度计算2016.03.10最大爬坡度计算爬坡时加速档驱动力110012.42 6.197850.526136813.5o tqg o t ot S T i i N m F R m N η⋅⨯⨯⨯=== tq o t S T i i R ηgc ——发动机最大转矩——变速器加速档传动比——主减速器传动比——传动系统传动效率——轮胎静力半径车速 n ——最大转矩时转速 0.37705261400/min0.37712.42 6.1973.61/S a gc oR nu i i m r km h⋅=⋅⨯=⨯⨯=cos 4200010/cos 420000cos f F Gf kg N m f ααα==⨯⋅⋅= Ff ——滚动阻力 查表得f=0. 015 f ——滚动阻力系数 ∴ 6300cos f F α=上坡时车速很小（3.61km/h ）空气阻力Fw 可忽略=Gsin 42000 kg 10 N/m sin =420000sin i F ααα=⨯⋅坡度阻力=0j F 加速阻力由驱动力——行驶阻力平衡公式t f W i j F F F F F F ==+++∑得cos Gsin t f itq g o tS F F F T i i Gf R ηαα=+=+即代入数据136813.56300cos 420000sin αα=+αα令sin =t 则cos 代入方程得420000136813.5t =- 两边同时平方 ，可化为72761.76410 1.1510 1.876100t t ⨯-⨯+⨯= 解一元二次方程20.326b t a-=≈ 可得t=0.326即sin α=0.326 利用反三角函数∴求得α=19.03°可知最大爬坡度为32％HS。

第一章汽车的动力性1.汽车动力性指标：最高车速、加速时间、最大爬坡度2.加速时间表示加速能力：原地起步加速时间和超车加速时间3.驱动力：地面驱动轮的反作用力F t=T t/r=T tq i g i oηT/r4.驱动轮的转矩: T t= T tq i g i oηT5.发动机转矩特性：节气门全开，发动机外特性曲线；节气门部分开启，部分负荷特性。

6.功率:Pe=T tq n/95507.使用外特性曲线：带上全部设备时的发动机特性曲线8.传动系功率损失：机械和液力损失9.自由半径：车轮处于无载时的半径10.静力半径Rs：汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离11.滚动半径rr：车轮几何中心到速度瞬心的距离。

12.驱动力图：根据下列两个公式：Ua=0.377nr/i g i o F t=T t/r=T tq i g i oηT/r以及发动机外特性曲线，做出的F t - u a关系图，即驱动力图13.滚动阻力Ff产生的原因：轮胎（主要）、路面变形产生迟滞损失14.轮胎的迟滞损失：轮胎在加载变形时所消耗的能量在卸载恢复时不能完全收回，一部分能量消耗在轮胎内部摩擦损失上，产生热量，这种损失称为轮胎的迟滞损失。

15.滚动阻力系数f：车轮在一定条件下滚动时所需之推力与车轮负荷之比，即单位车重所需的推力，Ft=Wf16.影响滚动阻力的因素：车速、轮胎结构、气压、路面条件、驱动力、转向17.地面切向反作用力Fx：是真正作用在驱动轮上的驱动汽车行驶的力，它的数值为驱动力减去驱动轮上的滚动阻力。

18.临界车速：超过后产生驻波现象，轮胎温度快速增加，大量发热导致轮胎破损或爆胎。

19.驻波现象：在高速行驶时，轮胎离开地面后因变形所产生的扭曲并不立即恢复，其残余变形形成了一种波20子午线轮胎比斜交轮胎的滚动阻力小20%～30％；21.气压：越高，轮胎变形及由其产生的迟滞损失就越小，滚动阻力也越小。

22.驱动力：Ft增大，胎面滑移增加，F f增大。

汽车最大爬坡度计算公式
汽车最大爬坡度（也称为最大爬坡能力）是指一辆汽车在不失速的情况下能够爬上的最大坡度。

其计算公式为：
最大爬坡度（%）= （重力势能/ 动力）×100%
其中，重力势能指汽车在爬坡时所克服的重力势能，可以通过汽车质量、坡度和爬坡距离来计算；动力则指汽车发动机输出的动力，可以通过引擎功率和扭矩来计算。

需要注意的是，实际情况中汽车的最大爬坡度还会受到许多其他因素的影响，如路面情况、气候条件、车辆磨损等。

因此，以上公式只能作为初步估算参考，实际情况需要结合其他因素进行综合考虑。

最大爬坡度计算爬坡时加速档驱动力110012.42 6.197850.526136813.5o tq g o to t S T i i N m F R mN η⋅⨯⨯⨯=== tq o t S T i i R ηgc ——发动机最大转矩——变速器加速档传动比——主减速器传动比——传动系统传动效率——轮胎静力半径车速 n ——最大转矩时转速 0.37705261400/min 0.37712.42 6.1973.61/S a gc oR nu i i m r km h ⋅=⋅⨯=⨯⨯=cos 4200010/cos 420000cos f F Gf kg N m f ααα==⨯⋅⋅= Ff ——滚动阻力查表得f=0. 015 f ——滚动阻力系数 ∴ 6300cos f F α=上坡时车速很小（3.61km/h ）空气阻力Fw 可忽略=Gsin 42000 kg 10 N/m sin =420000sin i F ααα=⨯⋅坡度阻力=0j F 加速阻力由驱动力——行驶阻力平衡公式t f W i j F F F F F F ==+++∑得cos Gsin t f itq g o tS F F F T i i Gf R ηαα=+=+即代入数据136813.56300cos 420000sin αα=+αα令sin =t 则cos 代入方程得420000136813.5t =- 两边同时平方 ，可化为72761.76410 1.1510 1.876100t t ⨯-⨯+⨯= 解一元二次方程0.326t =≈可得t=0.326即sin α=0.326 利用反三角函数∴求得α=19.03°可知最大爬坡度为32％HS汽车的最大爬坡度，是指汽车满载时在良好路面上用第一档克服的最大坡度，它表征汽车的爬坡能力。

爬坡度用坡度的角度值（以度数表示）或以坡度起止点的高度差与其水平距离的比值（正切值）的百分数来表示。

单车爬坡坡度计算公式在骑行中，爬坡是一项具有挑战性的运动。

对于很多骑行爱好者来说，攀登陡峭的山坡是一种享受，也是一种挑战。

而在爬坡过程中，了解坡度是非常重要的。

坡度可以帮助骑行者更好地掌控自己的体力和速度，从而更好地应对不同的爬坡路段。

那么，如何计算单车爬坡的坡度呢？接下来我们将介绍单车爬坡坡度的计算公式。

首先，我们需要了解什么是坡度。

坡度是指地面或道路的倾斜程度，通常以百分比或角度来表示。

在单车爬坡中，坡度越大意味着路面越陡峭，骑行的难度也就越大。

因此，了解坡度可以帮助骑行者更好地调整自己的骑行策略，以便更好地完成爬坡任务。

接下来，我们来介绍单车爬坡坡度的计算公式。

在数学上，坡度可以用百分比或角度来表示。

这里我们主要介绍如何将坡度转换为百分比的计算公式。

百分比坡度的计算公式如下：百分比坡度 = (爬升高度 / 水平距离) × 100%。

其中，爬升高度是指爬坡路段的垂直高度差，水平距离是指爬坡路段的水平长度。

通过这个公式，我们可以计算出爬坡路段的坡度百分比，从而更好地了解路况，制定骑行策略。

举个例子来说，如果一段爬坡路段的爬升高度为100米，水平距离为1000米，那么根据上面的公式，我们可以计算出这段路段的坡度百分比为：(100 / 1000) × 100% = 10%。

这意味着这段路段的坡度为10%，是一个相对较陡的爬坡路段。

通过这样的计算，骑行者可以更好地调整自己的骑行策略，以便更好地完成爬坡任务。

除了百分比坡度，坡度还可以用角度来表示。

角度坡度的计算公式如下：坡度角度 = arctan(爬升高度 / 水平距离)。

其中，arctan是反正切函数，可以通过计算器或数学软件来求得。

通过这个公式，我们可以计算出爬坡路段的坡度角度，从而更好地了解路况，制定骑行策略。

通过以上介绍，我们可以看到，单车爬坡坡度的计算公式可以帮助骑行者更好地了解路况，制定骑行策略。

在实际骑行中，了解坡度可以帮助骑行者更好地掌控自己的体力和速度，从而更好地应对不同的爬坡路段。

XXEV 动力性计算1初定部分参数如下整车外廓（ mm）11995×2550×电机额定功率100kw3200( 长×宽×高 )满载重量约 18000kg 电机峰值功率250kw主减速器速比 6.295:1 电机额定电压540V最高车（ km/h）60 电机最高转速2400rpm 最大爬坡度14% 电机最大转矩2400Nm2最高行驶车速的计算最高车速的计算式如下：n.rV max 0.377i g i 02400 0.487（2-1）0.3776.295170km / h 43.5mph式中：n—电机转速（ rpm）；r—车轮滚动半径（ m）；i g—变速器速比；取五档，等于1；i0—差速器速比。

所以，能达到的理论最高车速为70km/h 。

3最大爬坡度的计算满载时，最大爬坡度可由下式计算得到，即T tq .i g .i0 . df ) arcsin( 2400 1 6.295 0 .98.2 0max arcsin( 0.015 ) m.g.r18000 9.8 0.487所以满载时最大爬坡度为tan(m ax )*100%=14.4%＞14%，满足规定要求。

4电机功率的选型纯电动汽车的功率全部由电机来提供 , 所以电机功率的选择须满足汽车的最高车速、最大爬坡度等动力性能的要求。

4.1 以最高设计车速确定电机额定功率当汽车以最高车速 V m ax匀速行驶时，电机所需提供的功率( kw) 计算式为：2P n 1 (m.g. f C d .A.V max).V max （2-1）3600 21.15式中：η—整车动力传动系统效率（包括主减速器和驱动电机及控制器的工作效率），取 0.86；m—汽车满载质量，取18000kg；2f—滚动阻力系数，取0.016；C d—空气阻力系数，取0.6；A —电动汽车的迎风面积，取 2.550×3.200=8.16m2( 原车宽 * 车身高 ) ；V m ax—最高车速，取70km/h。

爬坡度计算计算方法一：根据汽车理论，坡度角计算公式为：+F w)]/Gα=arcsin[F t-(Ff式中α----坡度角，°F t----各档最大驱动力，NF f----滚动阻力，NF w----空气阻力，NG----汽车总质量，N下面分别讨论式中各项：1、各档最大驱动力F t（本处只计算最低档）F t=M e*i g*i0*ηT/r式中M e----发动机扭矩，Nm，对WD615发动机为：1100（266PS）、1160（290PS）、1350（336PS）1460（371PS）、1650（410PS）i g----变速器各档速比8JS100B I档 11.4----266PS车型9JS119 I档 12.11----290PS车型RT11509C 爬行档 12.42----336、371、420PS车型12JS160T I档 15.5316JS180T I档 17.045S111GP 爬行档 13.045S150GP 爬行档 13.04i0----主减速器速比ST16（HC16、铸钢） 6.72，5.73，4.8，4.42HW12 5.833，4.875HW16 4.22，3.73注：计算时，公路车基本型按4.42，工程车基本型按5.73ηT----传动系统总效率变速器 90%，主减速器ST16（HC16）92%，HW12（HW16）96%传动轴 96%（注：为简化计算，按平均两根计算）=0.9*0.96*0.96=0.83故ηTr----车轮滚动半径，m11.20-20 0.525；12.20-20 0.540 注：计算时按基本型12.00-20轮胎。

由此计算出驱动力F t =85193N----266PS 公路车F t =110442N----266PS 工程车 F t =90498N----290PS 公路车 F t =117321N----290PS 工程车 F t =113910N----336PS 公路车 F t =147670N----336PS 工程车 F t =123191N----371PS 公路车 F t =159703N----371PS 工程车 2、滚动阻力 F f =fW式中 f----滚动阻力系数0.015 良好沥青路面（公路车） 0.022 碎石路面（工程车）W----车辆对路面的正压力，N ，即满载状态下整车总重（7300+34500）*9.8=409640N S35/4*2 （9300+39500）*9.8=478240N S29/6*425000*9.8=245000N O 、B 、K/6*4 31000*9.8=303800N O 、B 、K/8*4 注：计算时，未考虑载货车（O ）拖挂。

爬坡度计算计算方法一：根据汽车理论，坡度角计算公式为：α=arcsin[F t-(F f+F w)]/G式中α----坡度角，°F t----各档最大驱动力，NF f----滚动阻力，NF w----空气阻力，NG----汽车总质量，N下面分别讨论式中各项：1、各档最大驱动力F t（本处只计算最低档）F t=M e*i g*i0*ηT/r式中M e----发动机扭矩，Nm，对WD615发动机为：1100（266PS）、1160（290PS）、1350（336PS）1460（371PS）、1650（410PS）i g----变速器各档速比8JS100B I档11.4----266PS车型9JS119 I档12.11----290PS车型RT11509C 爬行档12.42----336、371、420PS车型12JS160T I档15.5316JS180T I档17.045S111GP 爬行档13.045S150GP 爬行档13.04i0----主减速器速比ST16（HC16、铸钢）6.72，5.73，4.8，4.42HW12 5.833，4.875HW16 4.22，3.73注：计算时，公路车基本型按4.42，工程车基本型按5.73ηT----传动系统总效率变速器90%，主减速器ST16（HC16）92%，HW12（HW16）96%传动轴96%（注：为简化计算，按平均两根计算）故ηT=0.9*0.96*0.96=0.83r----车轮滚动半径，m11.20-20 0.525；12.20-20 0.540注：计算时按基本型12.00-20轮胎。

由此计算出驱动力F t=85193N----266PS公路车F t=110442N----266PS工程车F t=90498N----290PS公路车F t=117321N----290PS工程车F t=113910N----336PS公路车F t=147670N----336PS工程车F t=123191N----371PS公路车F t=159703N----371PS工程车2、滚动阻力F f=fW式中f----滚动阻力系数0.015 良好沥青路面（公路车）0.022 碎石路面（工程车）W----车辆对路面的正压力，N，即满载状态下整车总重（7300+34500）*9.8=409640N S35/4*2（9300+39500）*9.8=478240N S29/6*425000*9.8=245000N O、B、K/6*431000*9.8=303800N O、B、K/8*4注：计算时，未考虑载货车（O）拖挂。

汽车爬坡度计算爬坡度计算计算方法一:根据汽车理论，坡度角计算公式为:α=arcsin[F-(F+F)]/G tfw式中α----坡度角，?F----各档最大驱动力，N tF----滚动阻力，N fF----空气阻力，N wG----汽车总质量，N下面分别讨论式中各项:1、各档最大驱动力F(本处只计算最低档) tF =M*i*i*η/r teg0T式中M----发动机扭矩，Nm，对WD615发动机为: e 1100(266PS)、1160(290PS)、1350(336PS)1460(371PS)、1650(410PS)i----变速器各档速比 g8JS100B I档 11.4----266PS车型9JS119 I档 12.11----290PS车型RT11509C 爬行档 12.42----336、371、420PS车型12JS160T I档 15.5316JS180T I档 17.045S111GP 爬行档 13.045S150GP 爬行档 13.04i----主减速器速比 0ST16(HC16、铸钢) 6.72，5.73，4.8，4.42HW12 5.833，4.875HW16 4.22，3.73注:计算时，公路车基本型按4.42，工程车基本型按5.73 η----传动系统总效率 T变速器 90%，主减速器ST16(HC16)92%，HW12(HW16)96%传动轴 96%(注:为简化计算，按平均两根计算)故η=0.9*0.96*0.96=0.83 Tr----车轮滚动半径，m11.20-20 0.525;12.20-20 0.540注:计算时按基本型12.00-20轮胎。

由此计算出驱动力F =85193N----266PS公路车 tF =110442N----266PS工程车 tF =90498N----290PS公路车 tF =117321N----290PS工程车 tF =113910N----336PS公路车 tF =147670N----336PS工程车 tF =123191N----371PS公路车 tF =159703N----371PS工程车 t2、滚动阻力F=fW f式中 f----滚动阻力系数0.015 良好沥青路面(公路车)0.022 碎石路面(工程车)W----车辆对路面的正压力，N，即满载状态下整车总重(7300+34500)*9.8=409640N S35/4*2(9300+39500)*9.8=478240N S29/6*425000*9.8=245000N O、B、K/6*431000*9.8=303800N O、B、K/8*4注:计算时，未考虑载货车(O)拖挂。

第一章1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式?答：1）定义：汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力。

2）产生机理：由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失，即弹性物质的迟滞损失。

这种迟滞损失表现为一种阻力偶。

当车轮不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时，由于弹性迟滞现象，处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力，这样，地面法向反作用力的分布前后不对称，而使他们的合力Fa 相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大。

即滚动时有滚动阻力偶矩a F T z f = 阻碍车轮滚动。

3）作用形式：滚动阻力 fw F f = rT F f f =（f 为滚动阻力系数）1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关？提示：滚动阻力系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。

1.3、确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4档或5档变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）： 1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。

2）求汽车的最高车速、最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。

3）绘制汽车行驶加速倒数曲线，用图解积分法求汽车有Ⅱ档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用Ⅱ档起步加速至70km/h 的加速时间。

轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的Tq —n 曲线的拟合公式为432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= 式中, Tq 为发功机转矩(N ·m)；n 为发动机转速(r ／min)。

发动机的最低转速nmin=600r/min ，最高转速nmax=4000 r ／min 装载质量 2000kg 整车整备质量 1800kg 总质量 3880 kg 车轮半径 0.367 m传动系机械效率 ηт＝0.85 波动阻力系数 f ＝0.013 空气阻力系数×迎风面积 CDA ＝2.772m主减速器传动比 i 0＝5.83 飞轮转功惯量 If ＝0.218kg ·2m 二前轮转动惯量 Iw1＝1.798kg ·2m四后轮转功惯量 Iw2＝3.598kg ·2m变速器传动比 ig (数据如下表)轴距 L ＝3.2m 质心至前铀距离(满载) α＝1.947m质心高(满载) h g ＝0.9m 解答：1）（取四档为例） 由u F n u n Tq Tq F t t →⇒⎪⎭⎪⎬⎫→→→即ri i T F To g q t η=432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-=og i i rn u 377.0=行驶阻力为w fF F +：215.21a D w f U A C Gf F F +=+2131.0312.494aU +=由计算机作图有※本题也可采用描点法做图： 由发动机转速在m in/600n minr =，m in/4000n maxr =，取六个点分别代入公式：……………………………… 2）⑴最高车速： 有w f t F F F +=⇒2131.0312.494a t U F +=分别代入a U 和t F 公式：2)09.6*83.53697.0*377.0(131.0312.494367.085.0*83.5*9.6*n T q +=把q T 的拟和公式也代入可得： n>4000 而4000m ax=n r/min∴93.9483.5*0.14000*367.0*377.0max ==U Km/h⑵最大爬坡度：挂Ⅰ档时速度慢，Fw 可忽略：⇒)(max w f t i F F F F +-=⇒GfF Gi t -=max⇒013.08.9*388014400max max-=-=f G F i t=0.366（3）克服该坡度时相应的附着率zxF F =ϕ忽略空气阻力和滚动阻力得：6.0947.12.3*366.0/=====a il l a i F Fi z ϕ3）①绘制汽车行驶加速倒数曲线（已装货）：40.0626)(1f D g du dt a -==δ （GFwFt D -=为动力因素）Ⅱ时，22022111r i i I m r I m Tg f w ηδ++=∑2222367.085.0*83.5*09.3*218.038001367.0598.3798.1380011+++==1.128ri i T F To g q t η=432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-=215.21a D w U A C F =由以上关系可由计算机作出图为：②用计算机求汽车用Ⅳ档起步加速至70km/h 的加速时间。