汽车理论习题Matlab程序
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1.3确定一轻型货车的动力性能(货车可装用 4挡或5挡变速器,任选 其中的一种进行整车性能计算):
1) 绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
2) 求汽车最高车速,最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。
3) 绘制汽车行驶加速度倒数曲线,用图解积分法求汽车用 2档起步加速行 驶至70km/h 的车速一时间曲线,或者用计算机求汽车用 2档起步加速行驶至 70km/h 的加速时间。
轻型货车的有关数据:
汽油发动机使用外特性的Tq-n 曲线的拟合公式为
19.313 295.27(孟o )165,44(^)2 40-874(^)3 环45為4
式中,Tq 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n min =600r/min,最高转速n max =4000r/min 。
装载质量 2000kg 整车整备质量 1800kg 总质量 3880kg 车轮半径 0.367m 传动系机械效率 n =0.85
滚动阻力系数
f=0.013
空气阻力系数泌风面积 C D A=2.77m 2
解:Matlab 程序:
(1) 求汽车驱动力与行驶阻力平衡图和汽车最高车速程序: n=[600:10:4000];
Tq=-19.313+295.27*( n/1000)-165.44*(门/1000)八2+40.874*(门/1000)八3-3.8445*( n/10 00).A 4;
m=3880;g=9.8; nmi n=600; nm ax=4000; G=m*g;
ig=[5.56 2.769 1.644 1.00 0.793]; nT=0.85;r=0.367;f=0.013;CDA=2.77;i0=5.83; L=3.2;a=1.947;hg=0.9;lf=0.218;lw1= 1.798;Iw2=3.598; Ft 仁 Tq*ig(1)*i0* nT/r; Ft2=Tq*ig(2)*i0* nT/r;
主减速器传动比 飞轮转动惯量 二前轮转动惯量 四后轮转动惯量 i 0=5.83
l f =0.218kg?m I w1=1.798kg?m I w2=3.598kg?m ig(数据如下表)
轴距
质心至前轴距离(满载) 质心高(满载)
a=1.974m hg=0.9m
Ft3=Tq*ig(3)*i0* nT/r;
Ft4=Tq*ig(4)*iO* nT/r;
Ft5=Tq*ig(5)*iO* nT/r;
ua1=0.377*r* n/ig(1)/iO;
ua2=0.377*r* n/ig(2)/iO;
ua3=0.377*r* n/ig(3)/iO;
ua4=0.377*r* n/ig(4)/iO;
ua5=O.377*r* n/ig(5)/iO;
ua=[0:5:120];
Ff=G*f;
Fw=CDA*ua.A2/21.15;
Fz=Ff+Fw;
plot(ua1,Ft1,ua2,Ft2,ua3,Ft3,ua4,Ft4,ua5,Ft5,ua,Fz);
title('驱动力-行驶阻力平衡图');
xlabel('ua(km/s)');
ylabel('Ft(N)');
gtext('Ft1'),gtext('Ft2'),gtext('Ft3'),gtext('Ft4'),gtext('Ft5'),gtext('Ff+Fw'); zoom on; [x,y]=gi nput(1);
zoom off;
disp('汽车最高车速=');disp(x);disp('km/h');
汽车最高车速=
99.3006
km/h
(2) 求汽车最大爬坡度程序:
n=[600:10:4000];
Tq=-19.313+295.27*( n/1000)-165.44*(门/1000)八2+40.874*(门/1000)八3-
3.8445*( n/10 00)八4;
m=3880;g=9.8;nmin=600;nmax=4000;
G=m*g;
ig=[5.56 2.769 1.644 1.00 0.793];nT=0.85;r=0.367;f=0.013;CDA=2.77;i0=5.83;
L=3.2;a=1.947;hg=0.9;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;
Ft1=Tq*ig(1)*i0*nT/r;
ua1=0.377*r*n/ig(1)/i0;
Ff=G*f;
Fw1=CDA*ua1.A2/21.15;
Fz1=Ff+Fw1;
Fi1=Ft1-Fz1;
Zoom on;
imax=100*tan(asin(max(Fi1/G)));
disp('汽车最大爬坡度=');
disp(imax);
disp('%');
汽车最大爬坡度=
35.2197%
(3) 求最大爬坡度相应的附着率和求汽车行驶加速度倒数曲线程序:
clear
n=[600:10:4000];
Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).A2+40.874*(n/1000).A3-3.8445*(n/10 00).A4;
m=3880;g=9.8;nmin=600;nmax=4000;
G=m*g;
ig=[5.56 2.769 1.644 1.00 0.793];nT=0.85;r=0.367;f=0.013;CDA=2.77;i0=5.83;
L=3.2;a=1.947;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;
Fw1=CDA*ua1.A2/21.15;
Fw2=CDA*ua2.A2/21.15;
Fw3=CDA*ua3.A2/21.15;