论文总字数：20542字

摘 要

对汽车进行设计时，首先要对汽车的燃油经济性和动力性进行考虑，并对二者进行评估。评估的结果给选择怎样的优化方案、设计汽车的动力传动系统和相关部件提供了依据。同时本次设计的内容主要是确定经济型轿车的参数、对整车动力性和燃油经济性进行匹配设计计算，同时对轿车的总布置及各零件图主要用CATIA进行三维建模分析。

整车参数的设计计算，基于现有对整车参数（包括轴距、最高车速、前后轴载荷、变速形式、转向形式等）的界限及规定，达到操作稳定性、行驶平顺性、制动性能达到国家有关标准要求，确定各项参数，最后进行燃油经济性与动力性的匹配设计，达到设计要求。

关键词：燃油经济性 动力性 匹配设计 CATIA

The matching design and engineering computation of power performance and fuel economy for economical automobiles

ABSTRACT

We must grasp the relationship between the vehicle dynamic and fuel economy in automobiles at the design stage, then we should evaluate the vehicle dynamic and fuel economy. According to the results, optimization is proposed. The relationship provides the theories calculation of automobile powertrain system and the excogitation of other related component parts. The main content of this excogitation is to determine the parameters of economy car and to match the vehicle power performance and fuel economy. The car assembly drawings and parts diagram were designed by the software of CATIA.

The design calculation of vehicle parameter including wheelbase, the highest vehicle speed, the load of front and rear axle, steering form are confirmed by limits and stipulation. All of these can meet the requirements of relevant national standards.

Determine the parameters of economy car and to match the vehicle power performance and fuel economy at last.

Key Words: Fuel Economy ; Dynamic Property ; Match Design ; CATIA ;

Three-Dimensional Models

目 录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 背景及意义 1

1.2 国内外研究现状及趋势 1

第二章 整车基本型式的确定与各系统主要参数的选择 2

2.1 整车基本型式的确定 2

2.1.1发动机的种类和型式 2

2.1.2汽车的轴数和驱动型式 2

2.1.3轮胎的选择 3

2.2 各系统主要参数的选择 3

2.3 小结 5

第三章 汽车发动机的选型 6

3.1 发动机基本形式的选择 6

3.2 主要性能指标的选择 6

3.2.1发动机最大功率与其相应的转速计算 6

3.2.2 发动机最大转矩与其相应的转速计算 8

3.2.3发动机比功率的确定 9

3.2.4发动机的适应性系数 10

3.3 小结 10

第四章 动力装置参数的计算与选定 11

4. 1 最小传动比的选择 11

4. 2 轮胎参数的确定 12

4. 3 最大传动比的选择 13

4.4 传动系挡数与各挡传动比的设计与选择 14

4.5 小结 16

第五章 整车动力性的设计计算 18

5.1 汽车在变速器各挡位时的速度特性 18

5.2 汽车各挡位的牵引特性 18

5.3 汽车各挡位的动力因素 20

5.4 汽车的各挡位最大爬坡度 21

5.5 整车的功率平衡 22

5.6 本章小结 23

第六章 汽车的燃油经济性计算 24

6.1 车等速行驶工况的燃油消耗量（mL/s) 24

6.2 汽车等速行驶工况的百公里油耗量（L/100km) 26

6.3 小结 27

参考文献 28

致谢 30

第一章 绪论

1.1背景及意义

汽车工业已成为国家的支柱产业，其发展的规模及水平，已成为各国工业现代化的一个重要标志。汽车动力性与燃油经济性是汽车的重要使用性能，它们对交通运输速度、效能、经济等有直接影响。动力性与燃油经济性既相互联系，又相互对立。在对动力传动系统进行优化设计时，利用价值分析的方法可以将多项指标整合成一个指标。这个指标能全面的衡量一个方案的好坏，并借此来预估所涉及的方案的匹配设计是否合理。

随着20世纪几次石油危机的爆发，加上由此而引发的对汽车燃油经济性相关技术的不断深入研究，汽车的燃油经济性越来越受到重视。实验表明，合理设计传动系各档传动比（尤其是最小传动比、最大传动比）、适当增加汽车挡位数是提高汽车燃油经济性的有效方法。

1.2国内外研究现状及趋势

产品的先天质量决定于设计。统计表明，产品成本的百分之七十也是由设计阶段决定的，产品成本有包括原材料、生产、制造、维护等。

随着近几年汽车工业新型技术的发现与发展，汽车燃油经济性与动力性都有了很大的进步。以前测量方法和计算用具有限，采用的都是基本的定量计算与简单的定性分析，靠大量累积的实验数据和经验进行设计，如对BJ212吉普的动力匹配研究，不仅研发时间较长，且试验费用高昂，不足之处较多。

随着计算机技术的不断完善，越来越多的研究是通过计算机辅助进行的，如吉林大学对搭载YX471柴油机的威乐轿车传动匹配的优化研究，北京汽车集团对于汽车整体动力匹配的问题，以及对于一些仿真软件更是加大了汽车动力匹配中的可靠性及真实程度。80年代我国第一汽车、东风汽车公司便开始准备CAD/CAE/CAM系统的组建工作。到了中期的时候，两个企业吸收引进海外先进技术，先后成功完成对汽车CAD/CAE/CAM系统的组建工作，同时将一部分新车开发所用的新技术与之结合来设计制造车身的结构件和覆盖件。汽车设计是一个结合大量人力和物力的系统工程。汽车设计尤其是汽车的总体设计经历了长时间的发展，由最初的手工作坊式的设计制造到如今的计算机大量引入汽车工业的各个部门，CAD极大的减少了新车开发周期，显著完善了产品的质量，因此在汽车开发部门得到了更加广泛的应用和普及。

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