汽車?yán)碚撜n程設(shè)計說明書汽車動力性計算

1、序號：2-01汽車?yán)碚撜n程設(shè)計說明書題目：汽車動力性計算班級： 車輛1202 姓名： 學(xué)號： 序號： 2-01 指導(dǎo)教師： 目錄1題目要求12計算步驟13結(jié)論84心得體會95參考資料91.題目要求確定一輕型貨車的動力性能（4擋）：1. 根據(jù)所給發(fā)動機使用外特性曲線擬合公式，繪制pe和ttq-曲線；2. 繪制驅(qū)動力-行駛阻力平衡圖；3. 繪制汽車等速行駛時發(fā)動機的負荷率圖，畫在一張圖上。4. 繪制動力特性圖；5. 繪制加速度倒數(shù)曲線；6. 繪制加速時間曲線，包括原地起步連續(xù)換擋加速時間和直接擋加速時間（計算速度區(qū)間按gb/t12543-1990規(guī)定選取）；7. 列表表示最高檔和次高檔在10整數(shù)倍

2、車速參數(shù)值;8. 對動力性進行總體評價。輕型貨車的有關(guān)數(shù)據(jù)：汽油發(fā)動機使用外特性的tq-n曲線的擬合公式為式中，tq為發(fā)動機轉(zhuǎn)矩（n.m）；n為發(fā)動機轉(zhuǎn)速（r/min）。發(fā)動機的最低轉(zhuǎn)速=600r/min，最高轉(zhuǎn)速=4000r/min滾動阻力系數(shù) f=0.01；空氣阻力系數(shù)迎風(fēng)面積 =2.6 ；變速器傳動比ig為表1所示：表1 變速器傳動比ig擋擋擋擋4擋變速器6.093.091.711.00軸距 l=3.2m；質(zhì)心至前軸距離（滿載） a=1.947m質(zhì)心高 =0.9m2.計算步驟1）根據(jù)所給發(fā)動機使用外特性曲線擬合公式，繪制pe和ttq-曲線：由所給發(fā)動機使用外特性曲線擬合公式求出發(fā)動機轉(zhuǎn)矩

3、ttq與發(fā)動機轉(zhuǎn)速n的關(guān)系。接著由功率與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系式求出功率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系式。在matlab中將兩條曲線放在一個坐標(biāo)系里，如圖1所示：圖1 發(fā)動機外特性曲線2） 繪制驅(qū)動力-行駛阻力平衡圖：根據(jù)公式 。在matlab里獲取驅(qū)動力-行駛阻力平衡圖如圖2所示。圖2 驅(qū)動力行駛阻力平衡圖3）繪制汽車等速行駛時發(fā)動機的負荷率圖：發(fā)動機的負荷率由公式u= 求得，則在matlab里獲取汽車等速行駛時發(fā)動機負荷率圖如圖3所示。圖3 發(fā)動機負荷率圖4）繪制動力特性圖：汽車的動力因數(shù)由公式則在matlab里獲取的動力特性圖見圖4。圖4 動力特性圖5）繪制加速度倒數(shù)曲線:由汽車行駛方程在matlab里獲取加速度倒數(shù)

4、曲線如圖5。圖5 加速度曲線圖6 加速度倒數(shù)曲線6) 繪制加速時間曲線：包括原地起步連續(xù)換擋加速時間和直接擋加速時間。原地起步連續(xù)換擋加速時間是車輛由靜止?fàn)顟B(tài)加速到最高車速的90%并向下圓整至5的整數(shù)倍車速（本車為85km/h）所需要的時間。直接擋加速時間是車輛由60km/h全油門加速到最高車速的90%并向下圓整至5的整數(shù)倍車速（本車為85km/h）所需要的時間。由公式matlab中所得到的兩條曲線如圖6。圖6 加速時間曲線7) 列表表示最高檔和次高檔在20整數(shù)倍車速參數(shù)值：由圖1 至 圖5取點得到表2：表2 最高檔行駛時的運行情況 車速(km/h) 參數(shù)20406080等速水平路行駛發(fā)動機負

5、荷率(%)24.225.135.652.8等速水平路ff (n)3.80等速水平路fw (n)49.1196442786等速水平路fw+ ff (n)4295768221167動力因數(shù)d0.0450.0550.0480.037最大a (m/s2)0.3380.4330.3730.262對應(yīng)1/a (s2/m)2.952.302.673.80發(fā)動機能夠發(fā)出最大功率（kw）9.8425.538.449.01.02由圖1 至 圖5取點得到表3：表3 次高檔行駛時的運行情況 車速(km/h) 參數(shù)204060等速水平路行駛發(fā)動機負荷率(%)11.214.827.7等速水平路ff (n)380等速水平路

6、fw (n)49.1196442等速水平路fw+ ff (n)429576822動力因數(shù)d0.9890.09710.0662最大a (m/s2)0.8350.8170.527對應(yīng)1/a (s2/m)1.191.221.89發(fā)動機能夠發(fā)出最大功率（kw）21.143.249.31.043結(jié)論1)汽車的最高車速uamax。最高車速是指在良好水泥路面（混凝土或瀝青）上汽車能達到的最高行駛速度。根據(jù)中華人民共和國道路交通安全法規(guī)定，貨車在高速道路上行駛車速不高于90km/h，該車uamax=96.41km/h，滿足對最高車速的要求。2）汽車的加速時間t：汽車的加速時間表示汽車的加速能力，汽車的加速時間

7、表示汽車的加速能力，常用原地起步加速時間和超車加速時間表示。原地起步加速時間指汽車由一檔或二檔起步，并以最大加速強度（包括懸著恰當(dāng)?shù)膿Q擋時機）逐步換至最高檔后到某一預(yù)定的距離或車速所需的時間。超車加速時間指用最高檔或次高檔由某一較低車速權(quán)利加速至某一高速所需的時間。超車加速能力強，并行程短，行駛就安全。國標(biāo)規(guī)定：對于最高車速大于1ookm/h的汽車，原地起步連續(xù)換擋加速時間表示為從0加速到100km/h所用的時間；對于對于最高車速小于1ookm/h的汽車車輛由靜止?fàn)顟B(tài)全油門加速到最高車速的90%向下圓整到5的整倍數(shù)車速（本車為85km/h）所需的時間。該輕型貨車原地起步連續(xù)換擋加速到85km/

8、h所需的時間大約為41秒，汽車對加速能力較強。該輕型貨車由60km/h到85km/h，直接擋加速時間大約為23秒，所以該車超車能力較強。3）汽車能爬上的最大坡度：汽車的上坡能力是汽車的上坡能力是用滿載是汽車在良好路面上的最大爬坡度imax表示。因轎車、貨車、越野汽車的使用條件不同，對它們的上坡能力要求也不一樣，通常要求貨車的在30%左右，本車的最大爬坡坡道角為即imax=35.2%大于要求的30%，滿足最大爬坡度的要求。由于貨車經(jīng)常以最高檔行駛，本車的最高檔爬坡坡道角為即imax=3.3%可見最高檔的最大爬坡度過小，會迫使貨車在遇到最小的坡度時經(jīng)常換檔，影響了行駛的平均速度。4）比功率：比功率

9、是汽車所裝發(fā)動機的標(biāo)定最大功率與汽車最大總質(zhì)量之比。本車的比功率為61.7326/3.880=15.91kw/t。通常規(guī)定輕型貨車的比功率為14kw/t?？梢娫撥嚌M足要求。5）市場上現(xiàn)有同類車的性能參數(shù)：眾田牌ztp1043w輕型載貨車的性能參數(shù)：最高車速:95km/h扭矩:265nm最大扭矩轉(zhuǎn)速：2200r/min最大輸出功率：76kw本輕型載貨車的性能參數(shù)：最高車速：96km/h左右，比眾田牌貨車高點。扭矩：174nm左右，遠低于眾田牌貨車。最大扭矩轉(zhuǎn)速：2000r/min左右，比眾田牌貨車低，說明此車低轉(zhuǎn)速就可以達到最大扭矩。最大輸出功率：61.73kw小于眾田牌貨車。綜合來看，本車動力

10、性比眾田牌ztp1043w輕型載貨車要差，但基本符合使用要求。6) 通過與現(xiàn)有車型以及經(jīng)驗數(shù)據(jù)的動力性能參數(shù)比較，可以看出本題目的貨車的動力性能良好，結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇較為合理，能基本滿足使用要求。4.心得體會matlab是一款用于算數(shù)開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析及數(shù)值計算的軟件。通過使用matlab，進一步提高了自己的邏輯思維能力，同時增強了自己的自學(xué)能力。在課程設(shè)計初期，對于本軟件的學(xué)習(xí)是通過網(wǎng)絡(luò)、培訓(xùn)ppt和軟件自帶的英文版help文件進行的。這其中印象最深刻的是for循環(huán)，經(jīng)常無法正常輸出結(jié)果，問題通常出現(xiàn)在條件表達式中，如果缺少條件表達式，循環(huán)會變?yōu)樗姥h(huán)。缺少循環(huán)變量更新表達式，循環(huán)無法正常進行。通過不斷地調(diào)試，最終得到了正確結(jié)果。通過本次課程設(shè)計，進一步加深了對汽車?yán)碚撨@門課動力性方面知識的理