汽车动力性计算.doc

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汽车理论课程设计说明书

题目：汽车动力性计算

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目录

题目要求……………………………………………1
计算步骤……………………………………………1
结论…………………………………………………6
心得体会……………………………………………6
参考资料……………………………………………7

1.题目要求
确定一轻型货车的动力性能（5挡）：
根据书上所给的发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制功率外特性和转矩外特性曲线；
绘制驱动力---行驶阻力平衡图；
绘制汽车等速行驶时发动机的负荷率图，画在一张图上（横坐标）；
绘制动力特性图；
绘制加速度曲线和加速度倒数曲线；
绘制加速时间曲线，包括原地起步连续换挡加速时间和最高档和次高档加速时间（加速区间（初速度和末速度）按照国家标准GB/T12543－2009规定选取，并且在说明书中具体说明选取；
列表表示最高挡和次高挡在20整数倍车速的参数值；
对动力性进行总体评价。
轻型货车的有关数据：
汽油发动机使用外特性的Ttq-n曲线的拟合公式为
Ttq=-19.313+295.27()-165.44()2+40.87()3-3.8445()4
式中，Ttq为发动机转矩（N.m）；n为发动机转速（r/min）。
发动机的最低转速=600r/min，最高转速=4000r/min
总质量m=3880kg
车轮半径r=0.367m
滚动阻力系数f=0.011
机械效率ηT=0.85
空气阻力系数迎风面积=2.77
主减速器传动比=5.62
飞轮转动惯量=0.24kg.m2
变速器传动比（数据见下表）
Ⅰ挡Ⅱ挡Ⅲ挡Ⅳ挡Ⅴ挡五挡变速器5.562.7691.6441.000.793轴距L=3.2m；
质心至前轴距离（满载）a=1.947m
质心高（满载）=0.9m
2.计算步骤
1）根据所给发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制Pe-n和Ttq-n曲线：
由所给发动机使用外特性曲线拟合公式，将两条曲线放在一个坐标系里，如图1所示：

图1发动机外特性中的功率与转矩曲线
2）绘制驱动力-行驶阻力平衡图：
根据公式在MATLAB里获取驱动力-行驶阻力平衡图如图2所示。

图2驱动力-行驶阻力平衡图
3）绘制汽车等速行驶时发动机的负荷率图：
发动机的负荷率由公式N=求得，则在MATLAB里获取汽车等速行驶时发动机负荷率图如图3所示。

图3汽车等速行驶时发动机负荷率图
4）绘制动力特性图：
汽车的动力因数由公式D=,则在MATLAB里获取的动力特性图如图4所示。

图4汽车动力特性图
5）绘制加速度曲线和加速度倒数曲线:
由汽车行驶方程,在MATLAB里获取加速度曲线如图5所示。
图5加速度曲线图
由汽车行驶方程,在MATLAB里获取加速度倒数曲线如图6所示。

图6加速度倒数曲线
6)绘制加速时间曲线，包括原地起步连续换挡加速时间和直接挡加速时间,
所得到的三条曲线如图7所示。

图7汽车加速时间曲线

7)列表表示最高档和次高档在20整数倍车速参数值：
表1最高挡在20整数倍车速参数值
车速(km/h)
参数20406080100120发动机负荷率0.40530.37240.49310.70410.9999Ff(N)418.2640418.2640418.2640418.2640418.2640418.2640Fw(kN)0.05240.20960.47150.83821.30971.8860
Fw+Ff(kN)0.47070.62780.88981.25651.72802.3042D0.02920.03880.03510.02490.0110a(m/s2)0.17480.26780.23160.13370.00011/a(s2/m)644718449发动机发出最大功率（kW）7.589722.033235.379046.647456.470761.7324δ1.0181

表2次高挡在20整数倍车速参数值
车速(km/h)
参数20406080100120发动机负荷率0.27470.28010.39350.5778Ff(N)418.2640418.2640418.2640418.2640418.2640418.2640Fw(kN)0.05240.20960.47150.83821.30971.8860
Fw+Ff(kN)0.47070.62780.88981.25651.72802.3042D0.04370.05340.04710.03510.0146a(m/s2)0.40040.31700.05281/a(s2/m)2.49733.155018.9360发动机发出最大功率（kW）11.1959