参数项目 字符代号 数值
轴距(m) l 1。575
整车质量(含车手)(kg) m 360
质心高度(m) h 0。25
质心到侧倾轴线的距离(m) H 0。212
质心到前轴距离(m) a 0。844
质心到后轴距离(m) b 0。740
迎风面积(m2) A 1。28
车轮半径(m) r 0。2665
最小转弯半径(m) R 4。5
满载时前轴负荷率 - 0。47
满载时后轴负荷率 - 0。53
机械效率 η 0。9
汽车的动力性指标主要由三方面的指标来评定,即汽车的最高车速umax、汽车的加速时间t、汽车的最大爬坡度imax[18]。比赛赛道均为平坦路面,所以设计赛车时不考虑爬坡度。为了取得更好的比赛成绩,结合去年我校车队和往届其他车队的性能指标,指定的今年的动力性指标:最高车速130km/h,0-75m加速时间4s。文献综述
3。1。2电机功率的确定
赛车的动力性能由垫底功率直接影响。赛车的加速性能随电机功率的增大而改善。但是,随着功率的增加,电机的体积和质量也成正比增加[19]。2015版竞赛规则规定,动力蓄电池输出的最大功率不得超过85kW,持续使用超过85kW功率的时间大于100ms或在任意500ms内的平均功率大于85kW视为违规[20]。
电机功率的确定主要靠汽车的功率平衡方程式[17],即
(3。1)
1)最高车速行驶时的功率
计算最高车速形式时的功率时,仅仅需要考虑滚动阻力消耗的功率和空气阻力消耗的功率[17]
(3。2)
其中,f是滚动阻力系数,取为0。05;CD是风阻系数,取为0。9;g是重力加速度,取为9。8m/s2;umax是赛车的最高车速。将整车参数带入式(3。2),计算得到P1=44kW。
2)百米加速过程中的功率
大学生方程式电动赛车大赛有一项直线加速项目,要求5s内完成0-75m加速。为了取得较好的成绩,赛车应该尽快加速到最高车速,然后以最高车速行驶。为了满足加速性能,电机应有较大功率。加速过程中,电机工作在峰值功率状态,加速时间短,电机也可承受1min-2min的峰值过载[13]。
加速过程中电机做的功转化为三部分,一是赛车的动能,而是滚动阻力消耗的能量,三是空气阻力消耗的能量。加速阶段,电机平均功率为:
(3。3)
其中,Pi为加速过程中电机的平均峰值功率;ua为赛车加速的尾速,取为130km/h;t为加速时间,取为4s。带入其他参数,计算得到Pi=78kW。加速过程中,电机不是全程都工作在峰值功率状态,起步阶段电机功率较小。考虑这一因素和竞赛规则,最终Pmax应满足Pmax>78kW。来,自,优.尔:论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-
3)爬坡时的功率
比赛赛道均为平坦路面,不须考虑爬坡时功率。
结合以上三种工况和大赛竞赛规则,最终确定Pmax为84kW。