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AVL-Cruise学习


AVL-Cruise 计算分析整车性能的流程与规范
1 1.1 模型的构建要求 整车动力性、经济性计算分析参数的获取 收集和整理关于该车的整车配置组件参数数据。主要包括发动机动力性、经济性参数;变速箱档位速 比参数;后桥主减速比参数;轮胎参数;整车参数等。具体参数项目见附录 1。 1.2 各配置组件建模 1.2.1 启动软件

在桌面或程序中双击 A

VL-Cruise

快捷图标,进入到 AVL-Cruise 用户界面,

点击下图所示工具图标,进入模型创建窗口。

进入模型创建窗口

1.2.2

建立整车参数模型

进入模型创建窗口后,将鼠标选中 Vehicle Model,鼠标左键点击整车图标,按住左键将图标拖曳到 建模区,如下图所示:

双击整车图标后打开整车参数输入界面,根据参数输入要求依次填写数据:

Author:此处填写计算者,不能用中文,可以用汉语拼音和英文,该软件所有填写参数处均不能出现中文。

Comment:此处填写分析的车型号。 Notice1、Notice2、Notice3:此处填写分析者认为需要注意的事项,比如特殊发动机型号等,没有可 以不填。

作者名称、注解说明,可以不填 油箱容积 内外压差:0 牵引点到前轴距离

注解说明,可以不填

内外温差:0

试验台架支点高度: 100 轴距

空载、半载、满载下整车重心到前轴中心距离、重心高度、鞍点高度、前轮充气压力、后轮充气压力

整备质量

整车总重

迎风面积 前轮举升系数 风阻系数 后轮举升系数

1.2.2.1 整车参数数据填写规则
序号 1 2 3 4 5 驾驶室形式 奇兵车身(平顶) 奇兵车身(高顶) 6 系、9 系平顶车身 6 系、9 系高顶车身 高顶加导流罩 迎风面积 5.0(1830*2760) 6.422(1900*3380) 6.1(2020*3020) 7.0(2020*3460) 7.3(2020*3637) 风阻系数 0.7 0.75 0.8 0.9 0.92 重卡风阻系数参考值: 0.7-1 迎风面积=前轮距*整车高度 备注

1.2.3 发动机模型建立 进入模型创建窗口后,将鼠标选中 Engine Model,鼠标左键点击发动机图标,按住左键将图标拖曳到 建模区,如下图所示:

双击发动机图标后打开发动机参数输入界面,根据参数输入要求依次填写数据:

作者名陈、注解说明

注解说明

型号 发动机工作温度 发动机排量

是否有增压器 冲程数 额定最高转速 达到全功率响应时间 0.1S

怠速转速

缸数 惯量 燃油类型
热值

燃油密度

1.2.3.1
序号 1 2 3

发动机参数输入规则
发动机惯量 参考值:1.25 达到全功率的响应时间 参考值:0.1 柴油热值 参考值:44000kj/kg 柴油密度 0.82kg/L

1.2.3.2

发动机外特性曲线输入

按照图示箭头位置单击按钮,弹出外特性输入窗口:

此处根据 厂家提供 的发动机 数据输入 转速与扭 矩关系

发动机转速与扭矩的关系从外特性数据表中可以直接得到;填写时注意对应关系即可。 1.2.3. 3 发动机万有特性曲线输入

此处根据 厂家提供 的发动机 数据输入 转速、扭 矩、燃油 消耗率的 关系数据

发动机万有特性数据的输入需要注意数据与单位一致;当万有特性数据只有相对油耗(g/kwh)数据 时,发动机的万有特性数据输入需要使用 Properties 选定指定油耗图来输入数据,如下图:

通过选定指定油耗图弹出:Specific Consumptoin Map 窗口,在这个窗口里分别输入转速、BMEP、燃油消 耗率的对应数据关系。其中 BMEP=2*3.14*n(转速)/V(排量) 。 1.2.4 变速箱模型建立 将变速箱模块拖曳到建模窗口中。

双击图标后弹出变速箱对话框:

添加注 解或评 论

添加注 解或评 论

单击此 处输入 速比

此处输入变速 箱各档位速比

1.2.5 离合器模型建立 将离合器模块拖曳到建模窗口中。

单击离合器模块弹出离合器对话框:

添加注解 输入惯量 输出惯量

最大传递扭矩

输入惯量 参考值: 1.35; 输出惯量 参考值: 0.11

单击 Pressure 弹出压盘力窗口如下图:

离合行程

压盘力

单击此处

此处填写离合行程与 压盘力的关系曲线

1.2.6 后桥主减器模型建立 如下图单击鼠标左键弹出 Gear Box 控制模块,鼠标左键选中 Single Ratio 并拖曳到建模窗口:

鼠标左键双击 Single Ratio 弹出主减速器参数窗口:

注解 注解 速比

输入惯量:参考值 0.02

输出惯量:参考值 0.02

效率:参考值 0.94

单击此处弹 出对话框

1.2.7 轮间差速器模型建立 鼠标左键将差速器图标拖曳至建模窗口,如下图:

双击差速器图标弹出数据窗口,如下:

注解

注解

选择是否锁止 输入惯量: 参考值 0.02 扭矩分配因子:1

输出惯量: 参考值 0.02

输出惯量: 参考值 0.02

1.2.8 制动器模型建立

鼠标左键选中图标并拖曳至建模窗口,如下图:

鼠标左键双击制动器图标,填出制动器数据窗口,如下图:

注解

注解

制动因子:盘式为 1; 鼓式大于 1

制动缸面积 制动效率 惯量: 参考值 1.0

摩擦系数 制动力作用半径

1.2.9 轮胎模型建立 鼠标左键选中 Wheel 图标并拖曳至建模窗口,如下图:

鼠标左键双击 Wheel 图标弹出数据对话框,如下图:

注解 惯量: 参考值 5.0 轮胎摩擦系数

注解

参考轮荷

轮荷修正系数 参考值:0.02

单击 Rolling Radius 弹出数据对话框,如下图:
静态半径

动态半径

根据最高车速试 验条件为设计满 载质量下的测量 的,因此,此处 轮胎半径统一给 静态负荷下半径

单击 Rolling Resistance 弹出数据对话框,如下图:

滚动阻力参数输入数值表 轮胎与地面的滚动阻力参考滚动阻力参数输入数值表 输入数据。需要注意的是:轮胎模型数据输入完成后,要通过单击 Properties 弹出的对话框中指定 轮胎的位置前、后、左、右,如下图:

1.2.10 驾驶员模型建立

鼠标左键选中驾驶室 图标并拖曳到建模窗 口,如右图所示:

单击图标弹出数据对话框,如下图:

注解 注解

换档方式 倒档数 前进档 数 踏板制动力 缓速器级 数

鼠标左键单击 Acceleration Pedal Characteristic 弹出数据对话框如下图:

在此对话框中输入加速踏板与油门开启比例的对应关系;通常参考图中给出的数据填写;与此类似,依次 点击 Clutch Pedal Characteristic 和 Brake Pedal Characteristic 按钮,可以依次弹出离合踏板与离合行程、制 动踏板与制动压力的对应关系对话框,其数据填写与加速踏板一样。 注意:以上各组件数据的填写除了表明使用参考数据外,其余参数均应以实际数据填写。 2、整车模型的搭建 2.1 平板车、自卸车 8*4 整车模型 各组件模块均拖曳到建模窗口并填好数据后,如下图将各组件按照动力传递的顺序连接起来。

2.2 平板车、自卸车 6*4 整车模型

3、计算任务的设定 根据软件的设计和整车技算的需要,应设定如下计算任务: 3.1、全负荷加速度计算任务 其中包括三个子任务: 3.1.1、各档位最大加速度计算工况:此工况可以得到各档位下的最大加速度。 3.1.2、起步连续换档加速度计算工况:此工况可以得到起步连续换档到某一车速时的加速时间。 3.1.3、直接档加速度计算任务:此工况可以得到直接档在某一车速下加速到另一车速下的加速时间。 3.2、等速巡航计算工况 3.2.1、各档位等速油耗计算工况:此工况可以计算出各个档位在设定车速下的等速百公里油耗。 3.2.2、最大车速计算工况:此工况可以计算出整车最大车速。 3.3、爬坡计算工况:此工况可以计算各档位最大爬坡度。 3.4、最大牵引力计算工况:此工况可以计算出各档位的最大牵引力,而且功率平衡图也是这一工况计算得 出的。 3.5、制动滑行工况:此工况可以计算制定车速下整车的制动距离和制动时间。 3.6、计算任务加载方式

前面涉及到的各种计算任务其加载方法是一样的,方法如下: 3.6.1、 如下图鼠标右键单击 Project 弹出子菜单, 鼠标左键在子菜单上选中 add—Task Folder 添加到项目中。

3.6.2、建立完任务夹后,如下图,鼠标右键单击 Task Folder 弹出子菜单,鼠标左键在子菜单上选中所需的 计算任务:比如,全负荷加速时间、等速油耗、爬坡性能、牵引力、制动滑行等。

在各计算任务数据输入时注意选择与计算任务相适应的参数设置。 4、计算结果输出 4.1、计算数据输出 整车模型建立完成,经过检查无误后可以进行计算,计算输出的数据主要有: 输出项目 动 力 性 最高车速(km/h) 最大爬坡度(%) 原地起步连续换档至最高车速 80%时加速 整车配置 备注

时间 直接档最低稳定转速加速到最高车速 80% 时加速时间 最大牵引力(N) 初速度 50km/h 制动距离(mm) 初速度 50km/h 制动时间(S) 功率储备(最高档加速度 m/s2) 制动减速度 a=v2/2s(m/s2) 等速 30km/h 等速 40km/h 最 高 经 济 性 L/100km 次 高 档 档 等速 50km/h 等速 60km/h 等速 70km/h 等速 80km/h 综合计算值 等速 30km/h 等速 40km/h 等速 50km/h 等速 60km/h 等速 70km/h 等速 80km/h 综合计算值 注:根据交通部发布的“营运货车燃料消耗限制和测量方法”的规定,营运货车的燃料消耗按照综合油耗 计算,其计算公式:

因此,在计算完各档位等苏油耗的基础上要根据以上的权重系数和计算公式进行综合油耗的计算。 4.2、计算图输出: 4.2.1、功率平衡图输出: 如下图所示,在 Result Manager 中左键单击 traction force 文件夹,在弹出的下拉数据中左键单击 Suumation of Wheel Power 即可在右侧显示功率平衡图。

4.2.2、爬坡度曲线图: 如下图所示,在 Result Manager 中左键单击 traction force 文件夹,在弹出的下拉数据中左键单击 Climbing Performance 图标即可在窗口右侧显示爬坡性能曲线图。

补充:考虑挂车情况下的牵引车建模 考虑挂车情况下的牵引车建模模型如下图所示:

带挂车的牵引车建模模型 挂车参数输入:

鞍点到挂车轴

填0

挂车整备质 量

整车总质量

考虑挂车的整车风阻是通过公式:

计算得出的。因此,需要输入整车风阻系数、迎风面积和考虑挂车后被挂车挡住减少部分时的风阻系 数、迎风面积等,具体参见下图: 风阻系数输入列表:

此数据中需要输 入整车风阻系 数、迎风面积和 被挂车挡住后减 少的迎风面积之 间的关系;该数 据需要试验获得

迎风面积输入列表:

此数据中需要输 入整车风阻系 数、迎风面积和 被挂车挡住后减 少的迎风系数之 间的关系;该数 据需要试验获得

带挂车的牵引车模型虽然可以建立,但是挂车与整车之间的风阻系数、迎风面积、挂车减少后的风阻 系数、迎风面积之间的关系却没有试验数据可以支撑,因此建立此详细模型需要一定的数据支持!如果没 有详细的挂车模型参数,则仍然借用原有的将挂车等效到牵引头上的简化牵引车模型进行计算,其误差相 差不大! 说明 以上是运用 Cruise 进行模型建立的基本数据输入、模型搭建、计算任务、结果输出等基础知识,部分 内容尚未完善,今后会随着计算需求的改变和提高进行及时的修正。


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