【摘 要】摩托车的动力性是摩托车性能的一个重要标志，本文通过摩托车动力性能计算程序对中裕ZY120的动力性进行了计算并作出了分析，对该摩托车的动力性分析提供了很好的依据。
【关键词】中裕ZY120 动力性 分析与计算
一、摩托车的动力计算内容及步骤
一般对所设计摩托车进行动力性能计算时，主要包含下列内容：
1.摩托车驱动力——行驶阻力平衡图；
2.在良好的水平路面上的最高车速v max ；
3.在良好的路面上的最大爬坡度i max ；
4.动力因数计算及动力特性图；
6.结论中应说明摩托车的传动系统，行走系统等同发动机的匹配情况，及摩托车实际动力性能指标与设计任务书要求的差距，并提出具体改进措施。
对所设计的摩托车可按下列步骤进行动力计算：
1.根据设计任务书给定的车重和载生即得总重量G，参考已有类似型式的摩托车，初定重心位置和前后轴荷G 1 、G 2 。
2.根据参考车型，确定其结构尺寸及参数
(1)轮胎尺寸及轮胎变形系数与车轮工作半径；
(2)变速传动比：iⅠ、iⅡ、ig1、ig2、ig3、ig4、ig5……及各档的传动比；
(3)机械传动效率ηt;
(4)空气阻力系数C d 。
3.根据地参考资料，确定道路条件参数
(1)滚动阻力系数f 0 (V<50km/h)；
(2)附着系数φ。
4.按设计任务要求选择发动机参数
(1)排量；
(2)外特性曲线可按下列经验公式计算制取；
(3)功率及转速：先据同排量的升功率选取，然后又按功率平衡中最大车速的要求来取；(4)外特性曲线可按下列经验公式计算制取：
式中： P e 、P emax ——发动机的计算功率和最大功率，KW；n——计算转速，r/min；
n e ——最大功率对应转速，r/min。M e =7026P e /n N·m；式中：M e ——发动机的计算扭矩，N·m。若选定现有的发动机，则须在试验台架上测试出曲轴转速、曲轴的输出功率和扭矩值。
5.计算并制取摩托车驱动力——行驶阻力平衡图
将每档F t 在F t —v坐标上描点，连曲线即得F t 曲线；又将ΣF=F f +F w +F i 按不同的坡度相加在ΣF—v坐标上描点，连线即得各种坡道上的ΣF曲线。上述两坐标共用一张图，即得摩托车的驱动力—行驶阻力平衡图。
6.利用摩托车驱动力—行驶阻力平衡图分析，最高档位的F t 曲线与0%水平路面的ΣF曲线相交点所对应的车速，即最高车速。
7.摩托车最大爬坡度计算
（1）先据驱动轮附着条件计算，由附着条件可得
(2)发动机最大扭矩计算
在驱动力计算中，得最低档的最大驱动力F max ，此时，摩托车用每一档以较低速度匀速爬坡，则F j =0，F w =0。
比较上述两次计算值，取小值为最大坡道角α max 值。
8.结论
(1)说明体计算结果与设计任务书中技术要求的差距；
(2)说明体计算结果与实车测量的差距；
(3)动机选择与传动系统、行走系统等设计的匹配关系如何，对其结构参数选取的建议；
(4)该车的动力性能与使用范围分析、说明；
（5）总的评价。
二、中裕ZY120型摩托车动力性能计算实例
1.已知摩托车的结构、技术数据
摩托车型号 ZY120总挡数 4
各挡传动比一挡2.833二挡1.706三挡 1.238四挡10.988
初始减速比 4.059终极减速比 3.143空车质量 94负载质量 150
驱动轮质量分配比 0.69 空气阻力系数 0.65车总高 1.09车总宽 0.68
轮胎宽度 4轮胎直径 12轮胎变形系数 0.152滚动阻力系0.02
附着系数 0.75总传动效率 0.904
外特性图提供的数据数 8外特性图各点数据
2.将以上已知数据输入MPE程序中进行计算
将以上数据输入本程序后可得到转速——车速特性图、力平衡图、动力因素图、加速度特性图等等有其驱动力图可知在一挡的驱动力最大，为953牛。其最大爬坡能力为22.6度，超越加速时间为10.3秒，起步加速时间为21.2秒。地面对轮胎切向反作用力的极限称为附着力，在硬路面上他与驱动轮的反支持力成正比，其驱动轮的支反力为1237牛，因此其计算结果满足附着条件。
由图1可以清楚的看到不同车速度的驱动力和行驶阻力之间的关系。汽车以最高挡位是的最高可以在图上到，从图上还可以看出当车速度低与最高车速时，驱动力大与行驶阻力。这样就可以用剩余的驱动力来加速或爬坡。
摩托车在各挡下的动力因数与车速的关系曲线称为动力因素图，如图3。在动力因素图上做滚动阻力系数曲线，F此曲线与直接挡U曲线的交点即为汽车的最高车速。此外动力与F曲线间的距离就表示汽车的上坡能力
摩托车的加速能力可用它在水平良好路面上产生的加速度来评价，由图4可以看出高档位的加速度要小一些，一挡的加速度最大。加速过程中的换挡时刻可根据各挡的A-U曲线来确定，若一挡与二挡的加速度曲线有交点，显然，为了或的最短的加速时间，应在交点对应车速有一挡换为二挡。若一挡与二挡加速度曲线不想交，则应在一挡加速行驶发动机达到最高车速时换为二挡。其他各挡的换挡时间也按此原则来确定。至于换挡过程所经历的时间通常忽略不计。
在图5中，加速时间可以用计算机进行积分计算或用图解积分法求出。用图解积分法计算时，曲线下两个速度区间的面积就是通过此速度区间的加速时间。常将速度区间分为若干间隔，通过确定各个间隔的面积来计算总加速时间。
3.最终计算结果：
最大时速：96.1km/h最大爬坡角度：22.6度
最大超越加速时间：10.3秒最大起动加速时间 21.2秒
最大驱动力：953牛最大驱动轮支反力：1237
4.结论
由以上计算过程和结果可知该车的最大驱动力为953牛，驱动轮的支反力为1237牛，满足附着条件。
参考文献：
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[2]余志生.汽车理论.北京：机械工业出版社，20002.
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注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
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