汽車設(shè)計經(jīng)濟性課程設(shè)計說明書

1、文檔來源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持序號:汽車理論課程設(shè)計說明書題目：汽車經(jīng)濟性計算班級：姓名：學(xué)號：序號：指導(dǎo)教師：I文檔來源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯.歡迎下載支持目錄一.題目要求錯誤!未定義書簽。二計算步驟錯誤!未定義書簽。1 由發(fā)動機使用外特性曲線擬合公式，繪制功率外特性和轉(zhuǎn)矩外特性曲線；.錯誤!未定義書簽。2功率平衡圖；錯誤!未定義書簽。3汽車等速行駛時發(fā)動機的負荷率圖；錯誤!未定義書簽。4汽車最高擋和次高檔等速行駛時發(fā)動機的燃油消耗率曲線；錯誤!未定義書簽。5最高擋和次高檔等速百公里

2、油耗曲線；錯誤!未定義書簽。6求解六工況(GB/T12545.2-2001)行駛的百公里油耗；錯誤!未定義書簽。7最高擋和次高擋等速行駛，10整數(shù)倍車速的參數(shù)值表；錯誤!未定義書簽。三結(jié)論錯誤!未定義書簽。1汽車等速百公里油耗Qs：錯誤!未定義書簽。2循環(huán)六工況油耗Q：錯誤!未定義書簽。3同類車型比較：錯誤!未定義書簽。4 .心得體會錯誤!未定義書簽。5 .參考資料錯誤!未定義書簽。I文檔來源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持文檔來源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持二題目要求圖1,是某輕型貨車貨車裝用汽油發(fā)動機的負荷特性與萬有特性。輕型貨車的有關(guān)數(shù)據(jù)：汽油

3、發(fā)動機使用外特性的Ttq-n曲線的擬合公式為：式中，Ttq為發(fā)動機轉(zhuǎn)矩（Nm）;n為發(fā)動機轉(zhuǎn)速（r/min）。發(fā)動機的最低轉(zhuǎn)速|(zhì)nmin=600r/min,最高轉(zhuǎn)速nmax=4000r/min;裝載質(zhì)量：2000kg整車整備質(zhì)量：1880kg總質(zhì)量G/g:3880kg車輪半徑r：0.367m傳動系機械效率：Tt=0.85；滾動阻力系數(shù)：f=0.015空氣阻力系數(shù)X迎風面積:CA2dA=2.77m主減速器傳動比：i0=5.23飛輪轉(zhuǎn)功慣量：If=二前輪轉(zhuǎn)動慣量：Iw1=四后輪轉(zhuǎn)動慣量：Iw2=變速器傳動比（ig）見表1表1變速器各擋傳動比負荷特性曲線的擬合公式為：式中，b為燃油消耗率g/（kW.

4、h）;Pe為發(fā)動機凈功率（kW）,B0、B1、B2、B3、B4為擬合系數(shù)，見表2表2負荷特性曲線的擬合系數(shù)n/(r/min)B）BiB2B48151326.8-416.4672.379-5.86290.1776812071354.7-303.9836.657-2.05530.04307216141284.4-189.7514.524-0.511840.006816420121122.9-121.597.0035-0.185170.001855520631141-98.8934.4763-0.0910770.0006890630061051.2-73.7142.8593-0.051380.000

5、3503234031233.9-84.4782.9788-0.0474490.0002823038041129.7-45.2910.71113-0.00075215-0.000038568表3六工況（GB/T12545.2-2001）循環(huán)參數(shù)表汽車盡量用高擋進行試驗，當高擋位達不到工況要求，超出規(guī)定偏差時，應(yīng)降低一擋進行，當車輛進入可使用高擋行駛的等速行駛段和減速行駛段時，再換人高擋進行試驗。換擋應(yīng)迅速、平穩(wěn)。經(jīng)濟性計算時，取汽油密度0.742g/mL,柴油密度0.830g/mL要求：1）根據(jù)書上所給的發(fā)動機使用外特性曲線擬合公式，繪制功率外特性和轉(zhuǎn)矩外特性曲線；2）繪制功率平衡圖；3）繪制汽

6、車等速行駛時發(fā)動機的負荷率圖；4）繪制汽車最高擋和次高檔等速行駛時發(fā)動機的燃油消耗率b;5）繪制最高擋和次高檔等速百公里油耗曲線；6）求解六工況（GB/T12545.2-2001）行駛的百公里油耗；7）列表表示最高擋和次高擋等速行駛時，在10整數(shù)倍車速的參數(shù)值（將無意義的部分刪除）；8）對經(jīng)濟性進行總體評價；二計算步驟1由發(fā)動機使用外特性曲線擬合公式，繪制功率外特性和轉(zhuǎn)矩外特性曲線；由所給發(fā)動機使用外特性曲線擬合公式：由maple軟件作圖，擬合在同一坐標系可得功率和轉(zhuǎn)矩外特性曲線，如圖所示：圖2發(fā)動機外特性功率和轉(zhuǎn)矩特性曲線2功率平衡圖;由車速與發(fā)動機轉(zhuǎn)速可得車速：求的各檔位對應(yīng)的車速范圍，如

7、表4所示:表41-5檔車速范圍（km/h）1檔2檔3檔4檔5檔2.855-19.0325.732-38.2169.655-64.36715.873-105.81920.016-133.442進而可得汽車實際輸出功率（阻力功率）輸出扭矩關(guān)于車速的函數(shù)和發(fā)動機各檔位的外特性功率表達式為：以上各式：Pe表示發(fā)動機的外特性功率，單位kw,PPfPw表示汽車實際發(fā)出功率，單位Kw,G表示汽車滿載整車重量，單位N,Ua表示車速，單位km/h。利用maple組合圖形顯示功能，由各檔位車速范圍限定圖形區(qū)域，畫出功率平衡圖的六個圖形，如圖3:圖3汽車功率平衡圖3汽車等速行駛時發(fā)動機的負荷率圖;等速行駛時，汽車主

8、要克服空氣阻力和道路滾動阻力，負荷率的值為發(fā)出功率與汽車在對應(yīng)車速下的外特性功率之比。由（2）得汽車發(fā)出功率為：H匕可得負荷率：PPw由maple可得在各檔位對應(yīng)轉(zhuǎn)速范圍下，負荷率，去點不實際的點可得如圖 到上依次為1、2、3、4、5檔；圖4發(fā)動機負荷率曲線4,圖中由下4汽車最高擋和次高檔等速行駛時發(fā)動機的燃油消耗率曲首先，求發(fā)動機實際輸出的功率；取表2中八組轉(zhuǎn)速，對應(yīng)最高檔和次高檔得相應(yīng)16組車速，如表5所示:表5次高檔、最高檔八組轉(zhuǎn)速對應(yīng)車速表發(fā)動機轉(zhuǎn)速8151207162420122603300634033804四檔車速21.56131.931462.69853.22768.86279.

9、52390.026100.634五檔車速27.18940.26653.84467.12186.837100.282113.526126.903再由汽車實際發(fā)出的功率：可得對應(yīng)于每個檔位每個轉(zhuǎn)速的共十六組功率，如表6所示：表6次高檔、最高檔，八組車速對應(yīng)功率表發(fā)動機轉(zhuǎn)速8151207162420122603300634033804四檔功率4.4487.34511.29016.37526.81136.346948.00862.377五檔功率5.92810.29916.71725.453744.21261.854883.7829111.125可得對應(yīng)于每組轉(zhuǎn)速和功率油膩和公式由maple輔助計算可得

10、十六組b值：234燃油消耗率擬合公式：bBoBiPeB2PeB3PeB4Pe舍掉端點某些不符合實際的點，利用maple繪圖功能，可得燃油消耗率圖，如圖5所示:圖5最高檔和次高檔燃油消耗率曲線圖中，速度超過100km/h過大點處不符合實際的部分舍掉。5最高擋和次高檔等速百公里油耗曲線；等速百公里油耗公式：與燃油消耗率你和公式：利用題目要求(4)中的十六組功率，利用maple作函數(shù)QsQsBoBHBRPe的兩條線圖，如圖6所小：圖6次高檔、最高檔等速百公里油耗圖中，車速超過90km/h后等速百公里油耗呈現(xiàn)較大幅度的增長不符合使用實際舍掉。6求解六工況(GB/T12545.2-2001)行駛的百公里

11、油耗；由相關(guān)標準可得GB/T12545.2-2001標準實驗的車速-路程坐標圖，如圖7所示；1)工況1,工況3,工況5,勻速行駛；可得等速駛過s(m)行程的燃油消耗量(mL)為：由燃油消耗消耗率曲線和汽車的速度用插值法，可得工況1，工況3,工況5速度Ua=40km/h、50km/h、60km/h時，燃油消耗率b=350.35g/(kw/h),325g/(kw/h),304g/(kw/h)?？傻靡粋€循環(huán)內(nèi)燃油消耗量分別為：Q1=15.049,Q3=32.14,Q5=34.8887。2)工況2和工況4,勻加速階段；勻加速行駛工況可采用單位時間內(nèi)的燃油消耗量公式：公式中：M表示貨車整車滿載質(zhì)量，a表

12、示加速度，1.0161為旋轉(zhuǎn)質(zhì)量轉(zhuǎn)換系數(shù)；對于工況2,發(fā)動機轉(zhuǎn)速由1199r/min加速到1498r/min,由(1)-(5)題解題過程的發(fā)動機轉(zhuǎn)速范圍為12071614時，b對應(yīng)彳1為351.551-312.373g/(kwh);在這兩轉(zhuǎn)速間進行線性近似擬合得：b2.885Ua皿5.751。對于工況4,發(fā)動機轉(zhuǎn)速由1498.7785r/min力口速至ij1798.534r/min,由燃油消耗率圖插值法得b:330g/(kw/h)292g/(kw/h);在兩轉(zhuǎn)速間進行線f省近似擬合得：b3.8Ua520則一個循環(huán)加速階段燃油消耗量：由maple輔助得:Q2 Q4 =95.237mlI文檔來源為

13、：從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持Q b 21.5 6.429ml63)工況6,減速工況；減速時，汽車節(jié)氣門關(guān)閉，發(fā)動機處于怠速狀態(tài)，油耗按怠速油耗計算:怠速油耗：b=0.299ml/s；可得怠速階段油耗量:可得GB/T12545.2-2001六工況循環(huán)百公里油耗量：100000 Qi Q2 Q3 Q4 Q5 Q6135013610.519ml7最高擋和次高擋等速行駛,10整數(shù)倍車速的參數(shù)值表;表7最高擋車速(km/h)參數(shù)、102030405060708090100110120發(fā)動機實際發(fā)出轉(zhuǎn)矩(Nm)139.636159.388169.811174.156174.93217

14、3.901172.084Ft(N)1341.2931531.0341631.1481672.8841680.3351670.4411652.982Ff(N)570.36570.36570.36570.36570.36570.36570.36Fw(N)117.872209.551327.4231471.489641.749838.2031060.851Fw+Ff(N)688.232779.910897.7831041.8491212.1091408.5631631.211發(fā)動機負荷率(%)51.350.95562.372.184.398.7燃油消耗率b(g/kW.h)38835232430128

15、8281282發(fā)動機實際發(fā)出功率(kW)6.74710.19514.66920.42827.72836.82547.977百公里燃油消耗量Qs(L/100km)10.64510.67311.13411.90613.2215.0117.501表8次高擋車速(km/h)參數(shù)102030405060708090100110120發(fā)動機實際發(fā)出轉(zhuǎn)矩(Nm)125.762156.023170.109174.675174.487172.433169.512164.842155.658Ft(N)1290.6961691.4171930.6862056.9332109.5632118.962106.48220

16、84.4662056.224Ff(N)570.36570.36570.36570.36570.36570.36570.36570.36570.36Fw(N)52.388117.872209.551327.423471.489641.749838.2031060.851309.692Fw+Ff(N)622.748688.232779.910897.7831041.8491212.1091408.5631631.2111880.053發(fā)動機負荷率(%)40.936.437.842.449.35868.681.799.燃油消耗率b(g/kW.h)462419377342320.53042912913

17、02發(fā)動機實際發(fā)出功率(kW)4.0706.74710.19514.66920.42827.72836.82547.97761.439百公里燃油消耗量Qs(L/100km)12.67612.70512.95513.52814.71216.23518.0620.91522.742三.結(jié)論1汽車等速百公里油耗Qs：等速百公里油耗指汽車一定載荷下，以最高檔在水平良好路面上等速行駛100km的燃油消耗量。由等速百公里油耗曲線大體可的，檔位不變情況下，隨著車速的增加，等速百公里油耗量增加，且檔位越高，等速百公里油耗量越低。在中低車速時，油耗量隨車速變化不大，高速時，隨車速增大等速百公里油耗量急劇增大。此

18、輕型貨車，在最高檔，中低速時，等速百公里油耗量在12-15L之間變化，具有較好的燃油經(jīng)濟型；滿足經(jīng)濟性要求。車速大于100km/h時，百公里油耗量增大加多不利于燃油的經(jīng)濟型。2循環(huán)六工況油耗Q:循環(huán)工況，能較好的反映汽車在頻繁停車、啟動、加速時百公里油耗量，能夠較好的反映汽車實際運行的燃油經(jīng)濟型。此貨車循環(huán)六工況(GB/T12545.2-2001)耗油量為13.6L。滿足國內(nèi)同種車型經(jīng)濟性要求標準。3同類車型比較：在國內(nèi)，13噸貨車等速百公里油耗量一般在13-15L/100km，此輕型貨車在同類車型中經(jīng)濟性較好，中低速時能夠較好滿足經(jīng)濟性要求。且循環(huán)六工況油耗在等速百公里油耗范圍內(nèi)，文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯.歡迎下載支持反映出實際運行具有較好的燃油經(jīng)濟性。.心得體會課程設(shè)計讓我體會到實踐與理論知識學(xué)習的不同：理論知識重在知識點的掌握，而實踐更注重綜合能力，包括數(shù)據(jù)處理、處理方法的合理應(yīng)用、輔助手段的實施、數(shù)據(jù)的有話選擇等，實踐是比理論學(xué)習更加艱巨和艱難的一項任務(wù)，但正是此次課程設(shè)計，讓我體會到：只有學(xué)好理論知識才能在完成設(shè)計任務(wù)的的同時，對設(shè)計進行優(yōu)化，不斷練習，最終才能游刃有余，將理論知識融會貫通。另外，隨著技術(shù)的不斷進步，設(shè)計手段的不斷完善，能夠充分的利用各種設(shè)計輔助工具，能夠使設(shè)計過程簡化提高效率，留出更多的時間來進行設(shè)計的優(yōu)化處理。