汽車?yán)碚摯笞鳂I(yè)

1、汽車?yán)碚摯笞鳂I(yè)說明書姓名：XX班級：XXXX學(xué)號：XXXXXXX一: 確定一輕型貨車的動力性能 1.1 問題重述確定一輕型貨車的動力性能（貨車可裝用4擋或5擋變速器，任選其中的一種進(jìn)行整車性能計算）：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pen和Ttqn的曲線。2）繪制汽車驅(qū)動力與行駛阻力平衡圖。3）繪制動力特性圖。4）繪制加速度倒數(shù)曲線，5）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換擋加速時間。6）對動力性進(jìn)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（Nm）;n為發(fā)動機轉(zhuǎn)速（r/min）。發(fā)動機的最低轉(zhuǎn)速nm

2、in=600r/min,最高轉(zhuǎn)速nmax=4000r/min。裝載質(zhì)量 2000kg整車整備質(zhì)量 1800kg總質(zhì)量 3880kg車輪半徑 0.367m傳動系機械效率 t=0.85滾動阻力系數(shù) f=0.013空氣阻力系數(shù)迎風(fēng)面積 CDA=2.77m2主減速器傳動比 i0=5.83飛輪轉(zhuǎn)動慣量 If=0.218kgm2二前輪轉(zhuǎn)動慣量 Iw1=1.798kgm2四后輪轉(zhuǎn)動慣量 Iw2=3.598kgm2變速器傳動比 ig(數(shù)據(jù)如下表) 檔檔檔檔檔四檔變速器6.093.091.711.00-五檔變速器5.562.7691.6441.000.793軸距 L=3.2m質(zhì)心至前軸距離（滿載） a=1.97

3、4m質(zhì)心高（滿載） hg=0.9m1.2 作業(yè)解答：1.2.1 第一問解答（繪制pen和Ttqn的曲線）1.2.2 第二問解答（繪制汽車驅(qū)動力與行駛阻力平衡圖）取五檔 行駛阻力為 ： 由計算機作圖有 1.2.3 第三問解答（繪制動力特性圖）1.2.4 第四問解答（繪制加速度倒數(shù)曲線）繪制汽車行駛加速倒數(shù)曲線（已裝貨）：40.0626 （為動力因素）時， 1.128 由以上關(guān)系可由計算機作出圖為：1.2.5 第五問解答（繪制加速時間曲線）1.2.6 第六問解答（對動力性進(jìn)行總體評價）汽車的驅(qū)動力-行駛阻力平衡圖將汽車行駛中經(jīng)常遇到的滾動阻力和空氣阻力疊加后畫在驅(qū)動力圖上清晰而形象地表明汽車行駛時

4、的受力情況及其平衡關(guān)系，從圖中可以看出，當(dāng)車速低于最高車速時，驅(qū)動力大于行駛阻力，這樣，汽車就可以利用剩下來的驅(qū)動力加速或爬坡或牽引掛車。汽車的加速能力可用它在水平良好路面上行駛時，能產(chǎn)生的加速度來評價。由于加速度的數(shù)值不易測量，一般畫出加速度倒數(shù)隨速度變化的曲線來求出汽車的加速能力。通過分析以上各曲線可知，該車在低速檔是的加速能力和爬坡能力較強，可是在最高檔和次高檔時的動力性有些不足，可以通過增大發(fā)動機功率來提高汽車的動力性能。比如加大空氣流量，降低進(jìn)氣阻力。改變進(jìn)氣道形狀，增加進(jìn)氣的空氣流動速度。采用二次進(jìn)氣，提高容積效率。1.3解題算法說明1.3.1算法說明1 n=600:1:4000;

5、Tq=-19.313+295.27.*n./1000.0-165.44.*n.*n./.0+40.874.*n.*n.*n./.0-3.8445.*n.*n.*n.*n./00.0;plot(n,Tq,k);title(使用外特性曲線);xlabel(轉(zhuǎn)速n(r/min);ylabel(扭矩Tq(N*m);n=600:1:4000;Tq=-19.313+295.27.*n./1000.0-165.44.*n.*n./.0+40.874.*n.*n.*n./.0-3.8445.*n.*n.*n.*n./00.0;Pe=Tq.*n./9550;plot(n,Pe,k);title(發(fā)動機的功率);

6、xlabel(轉(zhuǎn)速n(r/min);ylabel(功率Pe(kw) 1.3.2 算法說明2i0=6.17;ig1=5.56;ig2=2.769;ig3=1.644;ig4=1;ig5=0.793;G=92900;r=0.367;CDA=2.77;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;f=0.013;a=2.9;h=0.9;L=3.2;Ft1=0.85.*Tq.*i0.*ig1./r; Ua1=0.377*r.*n./i0./ig1;Ft2=0.85.*Tq.*i0.*ig2./r; Ua2=0.377*r.*n./i0./ig2;Ft3=0.85.*Tq.*i0.*ig3.

7、/r; Ua3=0.377*r.*n./i0./ig3;Ft4=0.85.*Tq.*i0.*ig4./r; Ua4=0.377*r.*n./i0./ig4;Ft5=0.85.*Tq.*i0.*ig5./r; Ua5=0.377*r.*n./i0./ig5;Ff=G*f;Fw1=CDA/21.15.*Ua1.*Ua1;Fw2=CDA/21.15.*Ua2.*Ua2;Fw3=CDA/21.15.*Ua3.*Ua3;Fw4=CDA/21.15.*Ua4.*Ua4;Fw5=CDA/21.15.*Ua5.*Ua5;hold on;figure(2);plot(Ua1,Ft1,k);hold on;plo

8、t(Ua2,Ft2,k);hold on;plot(Ua3,Ft3,k);hold on;plot(Ua4,Ft4,k);hold on;plot(Ua5,Ft5,k);hold on;axis(0,110,0,20000);hold on;plot(Ua1,Ff+Fw1,k);hold on;plot(Ua2,Ff+Fw2,k);hold on;plot(Ua3,Ff+Fw3,k);hold on;plot(Ua4,Ff+Fw4,k);hold on;plot(Ua5,Ff+Fw5,k);hold on;title(第六組驅(qū)動力行駛阻力平衡圖);xlabel(車速Ua(km/h);ylabe

9、l(力F(N);hold on;開始輸入原始數(shù)據(jù)輸入驅(qū)動力與轉(zhuǎn)矩函數(shù)；車速與轉(zhuǎn)速函數(shù)；空氣阻力與車速函數(shù)代入數(shù)據(jù)，繪制驅(qū)動力與車速曲線繪制行駛阻力與車速曲結(jié)束1.3.3 算法說明3n=600:10:4500;Tq=-19.31+296.00*(n/1000)-165.00*(n/1000).2+40.904*(n/1000).3-3.85*(n/1000).4;m=9290;g=9.8;nmin=500;nmax=4500;G=m*g;ig=3.55 2.77 1.65 1.00 0.83;nT=0.8728;r=0.37;f=0.0092;CDA=2.6;i0=6.17;L=3.40;L1=

10、2.9;hg=0.9;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;Ft1=Tq*ig(1)*i0*nT/r;Ft2=Tq*ig(2)*i0*nT/r;Ft3=Tq*ig(3)*i0*nT/r;Ft4=Tq*ig(4)*i0*nT/r;Ft5=Tq*ig(5)*i0*nT/r;ua1=0.377*r*n/ig(1)/i0;ua2=0.377*r*n/ig(2)/i0;ua3=0.377*r*n/ig(3)/i0;ua4=0.377*r*n/ig(4)/i0;ua5=0.377*r*n/ig(5)/i0;ua=0:5:120;Fw1=CDA*ua1.2/21.15;Fw2=CDA*u

11、a2.2/21.15;Fw3=CDA*ua3.2/21.15;Fw4=CDA*ua4.2/21.15;Fw5=CDA*ua5.2/21.15;f0=0.0087;f1=0.00026;f4=0.00070;f=f0+f1*(ua/100)+f4*(ua/100).4;D1=(Ft1-Fw1)/G;D2=(Ft2-Fw2)/G;D3=(Ft3-Fw3)/G;D4=(Ft4-Fw4)/G;D5=(Ft5-Fw5)/G;plot(ua1,D1,ua2,D2,ua3,D3,ua4,D4,ua5,D5,ua,f);title(第六組汽車動力特性圖);xlabel(Ua(km/h);ylabel(D);g

12、text(),gtext(),gtext(),gtext(),gtext(),gtext(f);輸入原始數(shù)據(jù)Ft=Ff+Fi+Fw+FjFt-FwG=+dugdtD=+dugdt帶入數(shù)據(jù)繪制動力特性圖在動力特性圖上做滾動阻力系數(shù)曲線作圖結(jié)束1.3.4 算法說明4n=600:10:4000;Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).2+40.874*(n/1000).3-3.8445*(n/1000).4;m=4080;g=9.8;nmin=600;nmax=4000;G=m*g;ig=5.56 2.769 1.644 1.00 0.793;nT=0.

13、85;r=0.367;f=0.013;CDA=2.77;i0=6.17;L=3.2;a=2.0;hg=0.9;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;Ft1=Tq*ig(1)*i0*nT/r;Ft2=Tq*ig(2)*i0*nT/r;Ft3=Tq*ig(3)*i0*nT/r;Ft4=Tq*ig(4)*i0*nT/r;Ft5=Tq*ig(5)*i0*nT/r;ua1=0.377*r*n/ig(1)/i0;ua2=0.377*r*n/ig(2)/i0;ua3=0.377*r*n/ig(3)/i0;ua4=0.377*r*n/ig(4)/i0;ua5=0.377*r*n/ig(5)

14、/i0;Fw1=CDA*ua1.2/21.15;Fw2=CDA*ua2.2/21.15;Fw3=CDA*ua3.2/21.15;Fw4=CDA*ua4.2/21.15;Fw5=CDA*ua5.2/21.15;Ff=G*f;deta1=1+(Iw1+Iw2)/(m*r2)+(If*ig(1)2*i02*nT)/(m*r2);deta2=1+(Iw1+Iw2)/(m*r2)+(If*ig(2)2*i02*nT)/(m*r2);deta3=1+(Iw1+Iw2)/(m*r2)+(If*ig(3)2*i02*nT)/(m*r2);deta4=1+(Iw1+Iw2)/(m*r2)+(If*ig(4)2*

15、i02*nT)/(m*r2);deta5=1+(Iw1+Iw2)/(m*r2)+(If*ig(5)2*i02*nT)/(m*r2);a1=(Ft1-Ff-Fw1)/(deta1*m);ad1=1./a1;a2=(Ft2-Ff-Fw2)/(deta2*m);ad2=1./a2;a3=(Ft3-Ff-Fw3)/(deta3*m);ad3=1./a3;a4=(Ft4-Ff-Fw4)/(deta4*m);ad4=1./a4;a5=(Ft5-Ff-Fw5)/(deta5*m);ad5=1./a5;plot(ua1,ad1,ua2,ad2,ua3,ad3,ua4,ad4,ua5,ad5);axis(0 9

16、9 0 10);title(汽車的加速度倒數(shù)曲線);xlabel(ua(km/h);ylabel(1/a);gtext(1/a1);gtext(1/a2);gtext(1/a3);gtext(1/a4);gtext(1/a5);a=max(a1);af=asin(max(Ft1-Ff-Fw1)/G);C=tan(af)/(a/L+hg*tan(af)/L);disp(假設(shè)后輪驅(qū)動，最大爬坡度相應(yīng)的附著率=);disp(C);輸入各項參數(shù)及曲線擬合公式。確定個檔位下的驅(qū)動力，空氣阻力及車速。表示出等效旋轉(zhuǎn)質(zhì)量，并寫出加速度的表達(dá)式。繪制加速度倒數(shù)的圖形。1.3.5 算法說明5clearm=408

17、0;g=9.8; G=m*g;ig=3.55 2.77 1.65 1.00 0.83;nT=0.8728;r=0.37;f=0.0092;CDA=2.6;i0=6.17;L=3.40;L1=2.0;hg=0.9;If=0.22;Iw1=1.798;Iw2=3.598nmin=600;nmax=4000;u1=0.377*r*nmin./ig/i0;u2=0.377*r*nmax./ig/i0;deta=0*ig;for i=1:5 deta(i)=1+(Iw1+Iw2)/(m*r2)+(If*(ig(i)2*i02*nT)/(m*r2);endua=6:0.01:99;N=length(ua)

18、;n=0;Tq=0;Ft=0;inv_a=0*ua;delta=0*ua;Ff=G*f;Fw=CDA*ua.2/21.15;for i=1:N k=i; if ua(i)=u2(2) n=ua(i)*(ig(2)*i0/r)/0.377; Tq=-19.31+296.00*(n/1000)-165.00*(n/1000).2+40.904*(n/1000).3-3.85*(n/1000).4; Ft=Tq*ig(2)*i0*nT/r; inv_a(i)=(deta(2)*m)/(Ft-Ff-Fw(i); delta(i)=0.01*inv_a(i)/3.6; elseif ua(i)=u2(3

19、) n=ua(i)*(ig(3)*i0/r)/0.377; Tq=-19.31+296.00*(n/1000)-165.00*(n/1000).2+40.904*(n/1000).3-3.85*(n/1000).4; Ft=Tq*ig(3)*i0*nT/r; inv_a(i)=(deta(3)*m)/(Ft-Ff-Fw(i); delta(i)=0.01*inv_a(i)/3.6; elseif ua(i)max(ua(2,:)&ua(3,j1)max(ua(3,:)&ua(4,j1)=70; temp3(1,n2)=ua(4,j1)/3.6; temp3(2,n2)=1./a(4,j1);

20、n2=n2+1; end endy=temp1(1,1)*temp1(2,1)+qiuji(temp1(1,:),temp1(2,:)+qiuji(temp2(1,:),temp2(2,:)+qiuji(temp3(1,:),temp3(2,:);end function ua=chesu(n,r,ig,i0); %由轉(zhuǎn)速計算車速ua=0.377*r.*n/(ig*i0);end function n=zhuansu(ua,r,ig,i0); %求轉(zhuǎn)速n=ig*i0.*ua./(0.377*r);end function y=zhuanju(n); %求轉(zhuǎn)矩函數(shù)y=-19.313+295.27

21、.*(n./1000)-165.44.*(n./1000).2+40.874.*(n./1000).3-3.8445.*(n./1000).4; end function y=qudongli(Ttq,ig,i0,yita,r); %求驅(qū)動力函數(shù)y=(ig*i0*yita.*Ttq)/r;end function p=qiuji(x0,y0) %求積分函數(shù)n0=size(x0);n=n0(2);x=linspace(x0(1),x0(n),200) ; y=spline(x0,y0,x); %插值 % figure;plot(x,y);p=trapz(x,y) ; endfunction b=

22、youhao(i0);global f G CDA yita m r If Iw1 Iw2 pg B0 B1 B2 B3 B4 n %聲明全局變量ig=6.09,3.09,1.71,1.00;r=0.367;yita=0.85;CDA=2.77;f=0.013;%i0=5.83;G=(4080)*9.8;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;m=4080; %汽車的基本參數(shù)設(shè)定n0=815 1207 1614 2012 2603 3006 3403 3804;B00=1326.8 1354.7 1284.4 1122.9 1141.0 1051.2 1233.9 1129.

23、7;B10=-416.46 -303.98 -189.75 -121.59 -98.893 -73.714 -84.478 -45.291;B20=72.379 36.657 14.524 7.0035 4.4763 2.8593 2.9788 0.71113;B30=-5.8629 -2.0553 -0.51184 -0.18517 -0. -0.05138 -0. -0.;B40=0.17768 0. 0. 0. 0. 0. 0. -0.;n=600:1:4000;B0=spline(n0,B00,n);B1=spline(n0,B10,n);B2=spline(n0,B20,n); %使

24、用三次樣條插值，保證曲線的光滑連續(xù)B3=spline(n0,B30,n);B4=spline(n0,B40,n);ua4=0.377*r.*n./(i0*ig(4); %求出發(fā)動機轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)對應(yīng)的III、IV檔車速F4=f*G+CDA*(ua4.2)/21.15; %求出滾動阻力和空氣阻力的和P_fw4=F4.*ua4./(yita*3.6*1000); %求出阻力功率for i=1:1:3401 %用擬合公式求出各個燃油消耗率b4(i)=B0(i)+B1(i)*P_fw4(i)+B2(i)*(P_fw4(i)2+B3(i)*(P_fw4(i)3+B4(i)*(P_fw4(i)4;endpg=

25、7.06; %汽油的重度取7.06N/Lua4_m=25,40,50; %勻速階段的車速s_m=50,250,250; %每段勻速走過的距離b4_m=spline(ua4,b4,ua4_m); %插值得出對應(yīng)速度的燃油消耗率F4_m=f*G+CDA*(ua4_m.2)/21.15; %車速對應(yīng)的阻力P_fw4_m=F4_m.*ua4_m./(yita*3.6*1000); %發(fā)動機功率Q4_m=P_fw4_m.*b4_m.*s_m./(102.*ua4_m.*pg) ; Q4_a1=jiasu(40,25,ig(4),0.25,ua4,i0);Q4_a2=jiasu(50,40,ig(4),0

26、.2,ua4,i0);Qid=0.299;tid=19.3;s=1075; Q_i=Qid*tid; %求出減速階段的燃油消耗量 Q4all=(sum(Q4_m)+Q4_a1+Q4_a2+Q_i)*100/s; %IV檔六工況百公里燃油消耗量b=Q4all; end開始輸入最大與最小轉(zhuǎn)速及原始數(shù)據(jù)求出滾動阻力和空氣阻力的和，轉(zhuǎn)動換算系數(shù)，求出加速度擬合公式求各個檔位出燃油消耗率結(jié)束三: 一中型貨車裝有前后制動器分開的雙管路制動系3.1 問題重述一中型貨車裝有前后制動器分開的雙管路制動系，其有關(guān)參數(shù)如下：載荷質(zhì)量（kg）質(zhì)心高h(yuǎn)g/m軸距L/m質(zhì)心至前軸距離a/m制動力分配系數(shù)空載40800.8

27、453.9502.1000.38滿載92901.1703.9502.9500.38利用所給數(shù)據(jù)進(jìn)行汽車制動性分析與評價1）根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)，繪制：I曲線，f,r曲線2）計算并繪制利用附著系數(shù)曲線3）繪制制動效率曲線4）求行駛車速Ua30km/h，在0.80路面上車輪不抱死的制動距離。計算時取制動系反應(yīng)時間0.02s，制動減速度上升時間0.02s。5）求制動系前部管路損壞時汽車的制動距離s，制動系后部管路損壞時汽車的制動距離。3.2 作業(yè)解答3.2.1第一問解答（繪制：I曲線，f,r曲線）3.2.2 第二問解答（繪制利用附著系數(shù)曲線）前軸利用附著系數(shù)為： 后軸利用附著系數(shù)為： 空載時：= 故空載

28、時后輪總是先抱死。 由公式 代入數(shù)據(jù)（作圖如下）滿載時： =時：前輪先抱死代入數(shù)據(jù)=（作圖如下） 時：后輪先抱死 代入數(shù)據(jù)=（作圖如下）3.2.3 第三問解答（繪制制動效率曲線） 3.2.4 第四問解答（求解制動距離）由圖或者計算可得：空載時 制動效率約為0.7因此其最大動減速度 代入公式：=6.57m 由圖或者計算可得：滿載時 制動效率為0.87 因此其最大動減速度 制動距離 =5.34m3.2.5 第五問解答（管路損壞時汽車的制動距離）A.若制動系前部管路損壞 后軸利用附著系數(shù) 后軸制動效率代入數(shù)據(jù)得：空載時：=0.45滿載時：=0.60a)空載時 其最大動減速度 代入公式：=10.09m

29、 b)滿載時 其最大動減速度 代入公式：=7.63m B若制動系后部管路損壞 前軸利用附著系數(shù) 前軸制動效率代入數(shù)據(jù) 空載時：=0.57 滿載時：=0.33a)空載時 其最大動減速度 代入公式：=8.02m b)滿載時 其最大動減速度 代入公式：=13.67m3.3解題算法說明3.3.1算法說明1m=9290;hg=1.170;L=3.950;a=2.900;B=0.38;G=m*10;b=L-a;Fu1=0:0.5:80000;Fu2=(sqrt(b*b+4*hg*L.*Fu1./G).*G./hg)-(G*b/hg+2.*Fu1)./2;plot(Fu1./1000,Fu2./1000,r

30、d);hold on;o=0.1;for n=1:10; Fxb1=0:0.5:80000; Fxb2=(L-o.*hg).*Fxb1./(o*hg)-G*b./hg; plot(Fxb1/1000,Fxb2/1000,g);hold on; o=o+0.1;endo=0.1;for n=1:10; Fxb1=0:0.5:80000; Fxb2=(-1*o*hg.*Fxb1)./(L+o.*hg)+o*G*a./(L+o*hg); plot(Fxb1/1000,Fxb2/1000,y);hold on; o=o+0.1;endaxis(0,80,0,45);Fu1=0:0.5:80000;Fu2=(1-B).*Fu1./B;plot(Fu1/1000,Fu2/1000,d:);hold on;title(第六組I曲線，線，f線組，r線組關(guān)系);xlabel(前制動器制動力 Fu1(KN) 或 地面切向