汽车理论大作业
汽车理论作业汇总(复习资料)
汽车理论汇总第一章汽车动力性一名词解释：1、附着率：驱动轮所受的地面切向力Fx与地面法向反作用力Fz 的比值Cφ，它是指汽车直线行驶工况下，充分发挥驱动力所需求的最低的附着系数。
2、动力因数：D=Ft-Fw/G3、汽车的功率平衡图：若以纵坐标表示功率，横坐标表示车速，将发动机功率Pe，汽车经常遇到的阻力功率对车速的关系曲线绘在坐标图上。
4、发动机的使用外特性曲线: 带上全部附件设备，将发动机节气门全开（或高压油泵在最大供油位置），测试发动机转矩，油耗率b和转速n之间的关系。
5、滚动阻力系数：是车轮在一定条件下滚动时所需推力与车轮负荷之比。
二填空题：1、地面对轮胎切向反作用力的极限值，称为附着力。
2、驱动力系数为驱动力与径向载荷之比。
3、汽车的加速时间表示汽车的加速能力，它对平均行驶车速有着很大影响。
常用原地起步加速时间和超车加速时间来表明汽车的加速能力。
4、汽车的驱动力是驱动汽车的外力，即地面对驱动轮的纵向反作用力。
5、车速达到某一临界车速时，滚动阻力迅速增长，此时轮胎发生驻波现象。
6、汽车直线行驶时受到的空气阻力分为压力阻力与摩擦阻力两部分。
压力阻力分为：形状阻力，干扰阻力，内循环阻力和诱导阻力四部分。
形状阻力占压力阻力的大部分。
7、汽车的动力性能不只受驱动力的制约，它还受到轮胎与地面间附着条件的限制。
三问答题：1.如何用弹性轮胎的弹性迟滞现象，分析弹性轮胎在硬路上滚动时，滚动阻力偶矩产生的机理？P8，一二段，图1-9,1-10.2.影响汽车动力性的因素有哪些？发动机发出的扭矩F tq，变速器的传动比ig，主减速器传动比i0，传动系的传动效率ηT，空气阻力系数C D，迎风面积A，活动阻力系数f，汽车总质量G等。
四计算题：1、后轴驱动的双轴汽车在滚动阻力系数f=0.03的道路上能克服道路的上升坡度角为20度。
汽车数据：轴距L=4.2m，重心至前轴距离a=3.2m，重心高度hg=1.1m，车轮滚动半径r=0.46m。
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料消耗量；
（3）计算汽车在“城市客车四工况”下行驶 时的燃料消耗量；
（4）计算汽车在“商用车六工况”下行驶时 的燃料消耗量。
注：仅使用四工况和六工况计算，不分析商用车。
• 3、结合4.3.3节内容，根据下表中的参数，计算系 统的频域和时域响应，分析驾驶员操纵对汽车运 动稳定性的影响。
• 1、计算装有液力变矩器和五挡（也可为三 挡或四挡）变速器汽车的动力性。
（1）计算驱动力-行驶阻力图，并与传统同 级别汽车的驱动力图进行对比；
（2）计算动力特性图；
（3）计算功率平衡图；
（4）在一张图中画出驱动力（与不同坡道上 的行驶阻力以及发动机转速）图。
• 2、计算装有液力变矩器和五挡（也可为三 挡或四挡）变速器汽车的经济性。
驾驶员手、腕与转向盘之间的等效弹性系数/(N/rad)
1818.2 3885 3.048 1.463 1.585 62618 110185 50 9000 0-60
• 4、结合4.1节的二自由度汽车数学模型（415）、（4-16），
（1）推导系统的通解；
（2）计算转向盘角阶跃输入下系统的时域响 应；
质量ms1 质量ms2
69.4 对应的弹簧刚度和阻 Ks1=68000
尼系数
Cs1=1540
6
对应的弹簧刚度和阻 Ks2=24000
尼系数
Cs2=190
（3）计算系统的频域响应；
（4）分析侧偏刚度、车速、轴距、转动惯量、 汽车质量以及固有频率和阻尼比对系统响 应的影响。
• 5、结合5.4.1节的二自由度汽车模型，
（1）计算系统的稳态响应；
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汽车理论大作业20210410420车辆四班杨江林本文在MATLAB/Simulink中搭建ABS模型，将ABS对整车的性能影响进行仿真，并对仿真结果进行分析来证明方法的可行性。
2.原理由轮胎纵向力特性可知，车轮的滑移率b s 决定了制动力和侧向力的大小。
公式1给出了车轮滑移率b s 的定义。
式中，为车速，对应线速度，V V 为汽车线速度，r R 为车轮半径，为车轮线速度。
如图1所示为车辆在制动行使时，地面作用于车轮的制动力sb F 和侧向力y F 随车轮制动滑移率b s 的变化关系。
可以看出，侧向力随滑移率b s 的增加而下降，当滑移率从1降为0时，制动力开始随滑移率的增加而迅速增加；当滑移率增至某值opt s 时，制动力那么随滑移率的增加而迅速减少。
公式1说明了车速与轮速的关系：当滑移率为1时，车速与轮速相等；当滑移率为0时，车轮已经处于抱死状态。
车轮抱死滑移时，不仅制动力减少，制动强度降低，而且车轮侧向附着力也大大减少。
因此，当前轮抱死滑移时，车辆丧失转向能力；而后轮抱死滑移那么属于不稳定工况，易引起车辆急速甩尾的危险。
图1滑移率与附着系数的关系根据制动时附着系数与滑移率的关系曲线可知，当把车轮滑移率的值控制在最正确滑移率20%附近时，汽车将能够获得最好的制动效能同时还拥有较好的方向稳定性。
附着系数的数值主要取决于道路的材料、路面的状况、轮胎的结构、胎面花纹、材料以及车速等因素。
因此对于不同的路面来说，附着系数与滑移率的关系是不同的。
图2是不同路面的附着系数与滑移率的关系。
图2 不同路面的附着系数与滑移率的关系利用车轮滑移率的门限值及参考滑移率设计控制逻辑，使得车轮的滑移率保持在峰值附着系数附近，从而获得最大的地面制动力和最小的制动距离。
同时获得较大的侧向力，保证制动时的侧向稳定性。
ABS 工作原理图3. 模型由于汽车动力学模型建立是个复杂的过程，采用单轮模型建立汽车动力学模型。
简化的单轮模型如图3。
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汽车理论大作业题目：燃油经济性计算指导老师：侯永平作者：徐宁学号：0818282011年11月题目内容：负荷特性曲线的拟合公式为：44332210B b ee e e P B P B P B P B ++++= 式中，b 为燃油消耗率[g ／(kw. h)]; P e 为发动机净功率(kw)拟合式中的系数为 怠速油耗s mL /299.0Q id = (怠速转速400r/min)。
计算与绘制题1.3中货车的1)汽车功率平衡图。
2)最高档与次高挡的等速百公里油耗曲线。
3）利用计算机求货车按JB3352－83规定的六工况循环行驶的百公路油耗。
计算中确定燃油消耗率值b 时，若发动机转速与负荷特性中给定的转速不相等，可由相邻转速的两根曲线用插值法求得。
一、绘制汽车功率平衡图有效转速n=600—4000(r/min)。
ua=0.377rn/i g i0(km/h)。
不同档位取不同i g。
根据拟合公式分别求出各转速对应的转矩Tq=-19.313+295.27（n/1000）-165.44（n/1000）2+40.874（n/1000）3-3.8445（n/1000）4(N/m)。
再根据公式Pe=Ttq×n/9550(kw)求出净功率。
然后依次描点就得到汽车各档功率曲线。
发动机输出功率与阻力功率相平衡。
Pe=1/η（Gfu a/3600+C D Au a3/76140+Giu a/3600+δmu a a/3600）绘制功率平衡图时只考虑P f和P w,所以Pe=1/η（Gfu a/3600+C D Au a3/76140）利用公式分别求出各点阻力功率，并描点画图，得到阻力曲线。
二、求最低档和最高档的等速百公里曲线由已知条件44332210B b e e e e P B P B P B P B ++++=“计算中确定燃油消耗率值b 时，若发动机转速与负荷特性中给定的转速不相等，可由相邻转速的两根曲线用插值法求得。
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汽车理论大作业20100410420车辆四班杨江林1.内容本文在MATLAB/Simulink中搭建ABS莫型，将ABS寸整车的性能影响进行仿真，并对仿真结果进行分析来证明方法的可行性。
2原理由轮胎纵向力特性可知，车轮的滑移率 b s决定了制动力和侧向力的大小。
公式1给出了车轮滑移率b s的定义。
式中，丿宀为车速，对应线速度，V V为汽车线速度，r R为车轮半径，为车轮线速度。
如图1所示为车辆在制动行使时，地面作用于车轮的制动力sb F和侧向力yF随车轮制动滑移率b s的变化关系。
可以看出，侧向力随滑移率bs的增加而下降，当滑移率从1降为0时，制动力开始随滑移率的增加而迅速增加；当滑移率增至某值opt s时，制动力则随滑移率的增加而迅速减少。
公式1说明了车速与轮速的关系：当滑移率为1时，车速与轮速相等；当滑移率为0时，车轮已经处于抱死状态。
车轮抱死滑移时，不仅制动力减少，制动强度降低，而且车轮侧向附着力也大大减少。
因此，当前轮抱死滑移时，车辆丧失转向能力；而后轮抱死滑移则属于不稳定工况，易引起车辆急速甩尾的危险。
根据制动时附着系数与滑移率的关系曲线可知，当把车轮滑移率的值控制在最佳滑移率20%附近时，汽车将能够获得最好的制动效能同时还拥有较好的方向稳定性。
附着系数的数值主要取决于道路的材料、路面的状况、轮胎的结构、胎面花纹、材料以及车速等因素。
因此对于不同的路面来说，附着系数与滑移率的关系是不同的。
图2是不同路面的附着系数与滑移率的关系。
0 20 40 60 80 100^滑移率'图2不同路面的附着系数与滑移率的关系利用车轮滑移率的门限值及参考滑移率设计控制逻辑，使得车轮的滑移率保持在峰值附着系数附近，从而获得最大的地面制动力和最小的制动距离。
制动时的侧向稳定性。
3. 模型由于汽车动力学模型建立是个复杂的过程，采用单轮模型建立汽车动力学模型。
简化的单轮模型如图3。
同时获得较大的侧向力，保证由图可得到车辆的动力方程:车辆运动方程：dv m— dt车轮运动方程：dI FR T b dt车辆纵向摩擦力：F N（1）（2）式中, m为1/4整车质量（kg）；F为地面制动力（N）；R为车轮半径（m）; I为车轮转动惯量（kg?m2）；Tb为制动力矩（N?m), m); v 为车身速度(m/s); w 为车轮角速度（rad • s ）; N 为地面对车轮的法向反作用力（ N ）;卩为地面摩擦系数。
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二自由度轿车模型的有关参数如下：总质量 m ＝1818．2kg绕z o 轴转动惯量 23885z I kg m =⋅轴距 L=3.048m质心至前轴距离 a=1.463m质心至后轴距离 b=1.585m前轮总侧偏刚度 rad N k /626181-=后轮总侧偏刚度 2110185k =- /N rad转向系总传动比 i=20试求：1)稳定性因数K 、特征车速ch u 。
2)稳态横摆角速度增益曲线r ωδ)s ----a u 车速u=22.35m/s 时的转向灵敏度r swωδ。
3)静态储备系数S.M.，侧向加速度为0．4g 时的前、后轮侧偏角绝对值之差12a a -与转弯半径的比值R/R 0(R 0=15m)。
4)车速u=30.56m/s,瞬态响应的横摆角速度波动的固有(圆)频率0ω、阻尼比ζ、反应时间τ与峰值反应时间ε。
提示： 1) 稳定性系数：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=122k b k a L m K =0.002422/m s 特征车速Ku ch 1==20.6s m /=74.18km/h 2) 转向灵敏度21KuL u s r +=⎪⎭⎫δω=0.618 3) ()211αα-=L a K y ⇒ 21αα-=0.0281rad δL R =0 ()21ααδ--=LR ⇒0R R =1.16 4) 固有圆频率 m c '=0ω=5.58rad/s.0f =0.8874Hz 阻尼比m h '=02ωξ=0.5892 反应时间ωτΦ-== 0.1811s 峰值反应时间 ωξωωεΦ-=0arctg=0.3899sMATLAB程序m=1818.2 ; Iz=3885 ; L=3.048 ;a=1.463 ; b=1.585 ;k1=-62618 ; k2=-110185 ;i=20 ; R0=15 ;t=0:0.05:8 ;K=m/(L*L)*(a/k2-b/k1);u_ch=(1/K)^0.5 ;q0=L/R0 ;u=30;w_r0=u./L*q0./(1+K.*u.*u) ;w0=L./u.*(k1.*k2.*(1+K.*u.*u)/(m.*Iz)).^0.5 ;zuni=(-m.*(a.*a.*k1+b.*b*k2)-Iz*( k1+k2))./(2*L.*(m.*Iz.*k1.*k2.*(1+K.*u.*u)).^0.5) ;Q=atan((1-zuni.^2).^0.5./( m.*u.*a.*w0/L/k2+zuni )) ;w=w0.*(1-zuni.^2).^0.5 ;w_r=w_r0.*(1+(1./(1-zuni.*zuni).*( (-m.*u*a/(L*k2)).^2.*w0.^2 + 2*m.*u*a.*zuni.*w0/(L*k2) +1 )).^0.5.*exp(-zuni.*w0.*t).*sin(w.*t+Q));plot(t,w_r);利用5.11的数据，在MATLAB 分别画出横摆角速度瞬态响应曲线。
汽车理论作业(一)
用Matlab软件采用梯形法求积分，计算求出加速时间为27.4156s。
1.8解：①1挡时，
由于忽略滚动阻力和空气阻力，则
∴
∴将出现打滑现象，故在加速过程中发动机扭矩不能否充分发挥。
②由题意知 ，
∵ ,且
∴解得b=1704.6mm
∴前轴负荷率为：
2.1答：不正确。（1）由燃油消耗率曲线知：汽车在中等转速、较大档位上才是最省油的。此时，后备功率较小，发动机负荷率较高燃油消耗率低，百公里燃油消耗量较小。（2）发动机负荷率高只是汽车省油的一个方面，另一方面汽车的质量利用系数（即装载质量与整备质量之比）大小也关系汽车是否省油。
汽车理论作业（一）
1.3解：1）（取四档为例）
∵
行驶阻力为 ：
由计算机作图有
2)最高车速：
∵ r/min
∴ Km/h
最大爬坡度：
由于挂1档时速度慢， 可忽略:
在求最大坡度时， ，故：等效坡度
∴
3）①由 ,
绘制汽车行驶加速倒数曲线（已装货）：
②汽车由2档起步加速行驶至70km/h的加速时间。
2.7解：①∵
由以上三个关系式，可以绘出各个档位下发动机的有效功率图。
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汽车理论大作业420车辆四班杨江林1.内容本文在MATLAB/Simulink中搭建ABS模型，将ABS对整车的性能影响进行仿真，并对仿真结果进行分析来证明方法的可行性。
2.原理由轮胎纵向力特性可知，车轮的滑移率b s 决定了制动力和侧向力的大小。
公式1给出了车轮滑移率b s 的定义。
式中，为车速，对应线速度，V V 为汽车线速度，r R 为车轮半径，为车轮线速度。
如图1所示为车辆在制动行使时，地面作用于车轮的制动力sb F 和侧向力y F 随车轮制动滑移率b s 的变化关系。
可以看出，侧向力随滑移率b s 的增加而下降，当滑移率从1降为0时，制动力开始随滑移率的增加而迅速增加；当滑移率增至某值opt s 时，制动力则随滑移率的增加而迅速减少。
公式1说明了车速与轮速的关系：当滑移率为1时，车速与轮速相等；当滑移率为0时，车轮已经处于抱死状态。
车轮抱死滑移时，不仅制动力减少，制动强度降低，而且车轮侧向附着力也大大减少。
因此，当前轮抱死滑移时，车辆丧失转向能力；而后轮抱死滑移则属于不稳定工况，易引起车辆急速甩尾的危险。
图1滑移率与附着系数的关系根据制动时附着系数与滑移率的关系曲线可知，当把车轮滑移率的值控制在最佳滑移率20%附近时，汽车将能够获得最好的制动效能同时还拥有较好的方向稳定性。
附着系数的数值主要取决于道路的材料、路面的状况、轮胎的结构、胎面花纹、材料以及车速等因素。
因此对于不同的路面来说，附着系数与滑移率的关系是不同的。
图2是不同路面的附着系数与滑移率的关系。
图2 不同路面的附着系数与滑移率的关系利用车轮滑移率的门限值及参考滑移率设计控制逻辑，使得车轮的滑移率保持在峰值附着系数附近，从而获得最大的地面制动力和最小的制动距离。
同时获得较大的侧向力，保证制动时的侧向稳定性。
ABS 工作原理图3. 模型由于汽车动力学模型建立是个复杂的过程，采用单轮模型建立汽车动力学模型。
简化的单轮模型如图3。
图3 单车轮模型由图可得到车辆的动力方程： 车辆运动方程：dvmF dt =- （1）车轮运动方程：b d IFR T dt ω=- （2）车辆纵向摩擦力：F N μ= （3）式中，m 为1/4整车质量（kg ）；F 为地面制动力（N ）；R 为车轮半径（m ）；I 为车轮转动惯量（kg •m2）；Tb 为制动力矩（N •m ），m ）；v 为车身速度（m/s ）；ω 为车轮角速度（rad ·s ）；N 为地面对车轮的法向反作用力（N ）；μ为地面摩擦系数。
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一．名词解释（每题5分，共50分）1. 驱动力：指的是一种趋势,它会对行业结构和竞争者行为的变化产生影响2. 负荷率：负荷率是指在规定时间内的平均负荷与最大负荷之比的百分数；负荷率用来衡量在规定时间内负荷变动情况，以及考核电气设备的利用程度3. 汽车比功率：比功率是衡量汽车动力性能的一个综合指标，具体是指汽车发动机最大功率与汽车总质量之比。
一般来讲，对同类型汽车而言，比功率越大，汽车的动力性越好。
4. 制动力系数：地面制动力与作用在车轮上的垂直载荷的比值5. f线组：是后轮没有抱死,在各种φ值路面上前轮抱死时的前后地面制动力关系曲线。
6. 牵引系数：可视为一个系数成上汽车总重量，用以求取车辆与地面最大可能牵引力，而该牵引力作用时，是不会出现打滑现象、7. 最小离地间隙：汽车满载静止时，支撑平面与汽车上中间区域最低点之间的距离8. 滑水现象：当轮胎在含有积水层的路面上滚动时，会对积水层进行排挤，于是轮胎与路面接触区前部的水便会因为惯性而产生动压力（与速度平方成正比）。
当轮胎转速的提高，动压力会使轮胎与路面的直接接触面减小。
而当转速到达一定程度时，动压力的升力与垂直向下的载荷相平衡，此时轮胎将完全失去与路面间的接触，而漂浮在水膜上9. 侧偏现象：当车轮有侧向弹性时即使Fy没有达到侧向附着极限，车轮行驶方向也将偏离车轮平面的方向。
10. 稳态横摆角速度增益：稳态横摆角速度与前轮转角之比二．简答题（共50分）1. 影响汽车动力性的因素有哪些？（15分）答：第一发动机参数发动机最大功率发动机最大转矩外特性曲线形状第二传动系效率主减速器传动比变速器档次变速器传动比最大传动比第三空气阻力系统第四汽车质量第五汽车驱动形式第六汽车轮胎第七使用因素2. 从受力情况分析比较汽车制动时，前轮抱死拖滑和后轮抱死拖滑两种运动的制动方向稳定性。
（15分）1）前轮抱死而后轮滚动：Fj的方向与汽车侧滑方向相反，能起到减小或阻止前轴侧滑的作用，即汽车处于一种稳定状态2）后轮抱死前轮滚动：Fj的方向与汽车侧滑方向相同，从而加剧后轴侧滑，而侧滑又加剧了Fj，汽车将急剧转动，从而汽车处于一种极不稳定的危险工况3. 汽车的瞬态响应有几个特点？评价瞬态响应品质的参数有哪些？瞬态响应的稳定条件是什么？（20分）答：。
汽车理论 作业
《汽车理论》作业学校：贵州大学学院：机械工程学院专业：车辆工程班级：机自 106学号： 1008030124学生姓名：周永国目录1、我国主流的车桥生产企业有哪些？.................................................................................. - 2 -2、全球生产变速器企业主要有哪些？.................................................................................... - 5 -3、发动机的主要生产企业有哪些？........................................................................................ - 6 -5、制动器与鼓式制动器的区别？.......................................................................................... - 8 -6、我国生产制动器的企业有那些? …………………………………………………………- 8 -7、鼓式制动器与盘式制动器分别使用什么材料？…………………………………………- 8 -8、GB7258的含义是什么？它对制动性能的要求有哪些？................................................. - 16 -9、简要比较汽车的液压制动器和气压制动器？.................................................................. - 19 - 11、新型豪华车的辅助制动系统............................................................................................ - 24 - 10、简述车辆的辅助制动系统................................................................................................ - 26 -12、ECE R13是指什么，关于汽车的标准有哪些？............................................................. - 27 -13、对ABS防抱死系统的阐述................................................................................................ - 28 -14.制动性试验的设备有哪些？.............................................................................................. - 35 -15.斜交胎与子午胎的区别...................................................................................................... - 36 - 附件............................................................................................................................................ - 42 -1、我国主流的车桥生产企业有哪些？● 解放车桥一汽山东汽车改装厂公司介绍：一汽山东汽车改装厂创建于1968年，2003年成为一汽集团公司全资子公司。
099汽车理论大作业
1.3、解答：1）（取四档为例） 由u F n u n Tq Tq F t t →⇒⎪⎭⎪⎬⎫→→→ 即 ri i T F To g q t η=432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-=og i i rnu 377.0=行驶阻力为w f F F +： 215.21a D w f U A C Gf F F +=+ 2131.0312.494aU +=由计算机作图有※本题也可采用描点法做图：由发动机转速在min /600n min r =，min /4000n max r =，取六个点分别代入公式：………………………………2）⑴最高车速：有w f t F F F +=⇒2131.0312.494a t U F += 分别代入a U 和t F 公式：2)09.6*83.53697.0*377.0(131.0312.494367.085.0*83.5*9.6*n T q += 把q T 的拟和公式也代入可得： n>4000而4000max =n r/min∴93.9483.5*0.14000*367.0*377.0max ==U Km/h ⑵最大爬坡度：挂Ⅰ档时速度慢，Fw 可忽略： ⇒)(max w f t i F F F F +-=⇒GfF Git -=max⇒013.08.9*388014400m a x m a x -=-=f G F i t =0.366（3）克服该坡度时相应的附着率 zx F F=ϕ忽略空气阻力和滚动阻力得：6.0947.12.3*366.0/=====a il l a i F Fi zϕ 3）①绘制汽车行驶加速倒数曲线（已装货）：40.0626 )(1f D g dudt a-==δ（GFwFt D -=为动力因素） Ⅱ时，22022111r i i I m r I m Tg f w ηδ++=∑ 2222367.085.0*83.5*09.3*218.038001367.0598.3798.1380011+++= =1.128ri i T F To g q t η=432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-=215.21a D w U A C F =由以上关系可由计算机作出图为：②用计算机求汽车用Ⅳ档起步加速至70km/h 的加速时间。
汽车理论大作业.
《汽车理论实习》实习报告别克凯越1.6LE-AT 2011款综合性能分析学院：专业班级：指导老师：实习时间：姓名：学号：成绩：姓名：学号：成绩：组员任务分配：动力性，燃油经济性——制动性，操纵稳定性——目录一、别克凯越1.6LE-AT 2011款动力性分析 (2)1.发动机主要参数 (2)2.参数计算 (3)3.驱动力和行驶阻力平衡图 (6)4.动力特性图 (7)5.功率平衡图 (8)二、别克凯越1.6LE-AT 2011款燃油经济性分析 (9)1.百公里油耗估算 (9)2.等速行驶百公里燃油消耗量计算 (12)3.等加速行驶工况燃油消耗量的计算 (13)4.等减速行驶工况燃油消耗量的计算 (15)5.数据分析 (16)三、别克凯越1.6LE-AT 2011款制动性分析 (18)1.结构参数 (18)2.参数分析 (18)四、别克凯越1.6LE-AT 2011款操纵稳定性分析 (22)1.结构参数 (23)2.参数分析 (23)一、别克凯越1.6LE-AT 2011款动力性分析1.发动机主要参数整车技术参数项目别克凯越1.6LE-AT 2011整车尺寸长×宽×（mm）4515×1725×1445轴距（mm）2600轮距前轮（mm）1475后轮（mm）1476 最小离地间隙（mm）125空气阻力系数0.338 整备质量整车（kg）1260迎风面积（m^2） 2.277轮胎195/55 R15动力参数发动机项目别克凯越1.6LE-AT 2011发动机型号汽缸数和排列形式直列4缸每汽缸气门数 4 总排量1600最大输出/对应转速（kw/rmp）81/6000 最大扭矩/对应转速（nm/rmp）146/4000 最高车速172km/h（km/h ）最高转速 （r/min ）最大扭矩3600 最大功率6000变速器项目 传动比 Ⅰ挡 2.989 Ⅱ挡 1.568 Ⅲ挡 1.000 Ⅳ挡 0.701 主减速器3.463 2.参数计算（1）转矩和功率计算根据发动机的最大功率max e P 和最大功率时的发动机转速p n ，则发动机的外特性的功率e P n --曲线可用下式估算：23max 12e e pp p n nn P P C C n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎢⎥=+-⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦汽油机中C1=C2=1， n 为发动机转速(r ／min), Pe max =81kw ，p n =6000r/min ；发动机功率Pe 和转矩tq T 之间有如下关系：9549etq P T n=可得发动机外特性中的功率与转矩曲线：()min n re(kw)Ptq T ()N m •500 7.27 138.76 最低稳定转速点 1000 15.38 146.82150024.05153.08200033.00 157.56250041.95 160.24300050.63 161.14 最高转矩点350058.73 160.24400066.00 157.56450072.14 153.08500076.88 146.82550079.92 138.76最高功率点（最高转速点）600081.00 128.91可得，发动机外特性图：分析：该车实际的发动机外特性图上的转矩曲线有两个峰值，与一般外特性图相比，出现这种情况的原因应该是因为在求这两个图的功率和转矩所用的拟合公式不一样，思路也不一样引起的误差。
汽车理论大作业
一、确定一轻型货车的动力性能.1 绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图；2 求汽车最高车速与最大爬坡度；3 绘制汽车行驶加速度倒数曲线；用计算机求汽车用Ⅱ档起步加速行驶至 70km/h 所需的加速时间.已知数据略.参见汽车理论习题第一章第3题解题程序如下:用Matlab语言1绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图m1=2000; m2=1800; mz=3880;g=; r=; CdA=; f=; nT=;ig= ; i0=;If=; Iw1=; Iw2=;Iw=2Iw1+4Iw2;for i=1:69ni=i+1150;Ttqi=+ni/1000ni/1000^2+ni/1000^ni/1000^4;endfor j=1:5for i=1:69Fti,j=Ttqiigji0nT/r;uai,j=rni/igji0;Fzi,j=CdAuai,j^2/+mzgf;endendplotua,Ft,ua,Ff,ua,Ff+Fwtitle'汽车驱动力与行驶阻力平衡图'; xlabel'uakm/h';ylabel'FtN';gtext'Ft1'gtext'Ft2'gtext'Ft3'gtext'Ft4'gtext'Ft5'gtext'Ff+Fw'2求最大速度和最大爬坡度for k=1:175n1k=3300+k;Ttqk=+n1k/1000n1k/1000^2+n1k/1000^n1k/1000^4;Ftk=Ttqkig5i0nT/r;uak=rn1k/ig5i0;Fzk=CdAuak^2/+mzgf;Ek=absFtk-Fzk;endfor k=1:175ifEk==minEdisp'汽车最高车速='; dispuak;disp'km/h';endendfor p=1:150n2p=2000+p;Ttqp=+n2p/1000n2p/1000^2+n2p/1000 ^n2p/1000^4;Ftp=Ttqpig1i0nT/r;uap=rn2p/ig1i0;Fzp=CdAuap^2/+mzgf;afp=asinFtp-Fzp/mzg;endfor p=1:150ifafp==maxafi=tanafp;disp'汽车最大爬坡度=';dispi;endend汽车最高车速=h汽车最大爬坡度=3 计算2档起步加速到70km/h所需时间for i=1:69ni=i+1150;Ttqi=+ni/1000ni/1000^2+ni/1000^ni/1000^4; endfor j=1:5for i=1:69deta=1+Iw/mzr^2+Ifigj^2i0^2nT/mzr^2; uai,j=rni/igji0;ai,j=Ttqiigji0nT/r-CdAuai,j^2/-mzgf/detamz;ifai,j<=0ai,j=ai-1,j;endifai,j>b1i,j=ai,j;u1i,j=uai,j;elseb1i,j=ai-1,j;u1i,j=uai-1,j;endbi,j=1/b1i,j;endendx1=u1:,1;y1=b:,1;x2=u1:,2;y2=b:,2;x3=u1:,3;y3=b:,3;x4=u1:,4;y4=b:,4;x5=u1:,5;y5=b:,5;plotx1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4,x5,y5; title'加速度倒数时间曲线';axis0 120 0 30;xlabel'uakm/h';ylabel'1/aj';gtext'1/a1'gtext'1/a2'gtext'1/a3'gtext'1/a4'gtext'1/a5'for i=1:69 A=uai,3-ua69,2;if A<1&A>0j=i;endB=uai,4-ua69,3;ifB<2&B>0k=i;endifuai,4<=70m=i;endendt=ua1,2b1,2;for p1=2:69t1p1=uap1,2-uap1-1,2bp1,2+bp1-1,2; t=t+t1p1;endfor p2=j:69t2p2=uap2,3-uap2-1,3bp2,3+bp2-1,3; t=t+t2p2;endfor p3=k:mt3p3=uap3,4-uap3-1,4bp3,4+bp3-1,4; t=t+t3p3;endt=t+uaj,3-ua69,2b69,2+uak,4-ua69,3b69,3 +70-uam,4bm,4;tz=t/;disp'加速时间=';disptz;disp's';加速时间=二、计算与绘制题1 中货车的1汽车功率平衡图；2最高档与次高档的等速百公里油耗曲线. 已知数据略.参见汽车理论习题第二章第7题解题程序如下:用Matlab语言m1=2000; m2=1800; mz=3880; g=;r=; CdA=; f=; nT=;ig= ;i0=; If=; Iw1=; Iw2=;n1=815 1207 1614 2012 2603 3006 3403 3804;Iw=2Iw1+4Iw2;nd=400; Qid=;for j=1:5for i=1:69ni=i+1150;Ttqi=+ni/1000ni/1000^2+ni/1000^ni/1000^4;Pei=niTtqi/9549;uai,j=rni/igji0;Pzi,j=mzgfuai,j/3600.+CdAuai,j^3/76140./nT;endendplotua,Pe,ua,Pz;title'汽车功率平衡图'; xlabel'uakm/h';ylabel'Pe,Pzkw'; gtext'I'gtext'II'gtext'III'gtext'IV'gtext'V'gtext'P阻'for j=1:5for i=1:8Tdi=+n1i/n1i/^2+n1i/10^n1i/^4;Pdi=n1iTdi/9549;ui,j=n1ir/igji0;endend b1=Pd1^Pd1^3+Pd1^Pd1+;b2=Pd2^Pd2^3+Pd2^Pd2+;b3=Pd3^Pd3^3+Pd3^Pd3+;b4=Pd4^Pd4^3+Pd4^Pd4+;b5=Pd5^Pd5^3+Pd5^Pd5+;b6=Pd6^Pd6^3+Pd6^Pd6+;b7=Pd7^Pd7^3+Pd7^Pd7+;b8=Pd8^Pd8^3+Pd8^Pd8+;u1=u:,1';u2=u:,2';u3=u:,3';u4=u:,4';u5=u:,5';B1=polyfitu1,b,3;B2=polyfitu2,b,3;B3=polyfitu3,b,3;B4=polyfitu4,b,3;B5=polyfitu5,b,3;for q=1:69bhq,1=polyvalB1,uaq,1;bhq,2=polyvalB2,uaq,2;bhq,3=polyvalB3,uaq,3;bhq,4=polyvalB4,uaq,4;bhq,5=polyvalB5,uaq,5;end for i=1:5for q=1:69,i=Pzq,ibhq,i/uaq,i; end endplotua:,4,Q:,4,ua:,5,Q:,5;title'四档五档等速百公里油耗图'; xlabel'uakm/h';ylabel'QsL/100km';三、一中型货车装有前后制动器分开的双管路制动系,其有关参数如下：1） 计算并绘制利用附着系数曲线和制动效率曲线2）求行驶车速Ua ＝30km/h,在ϕ＝路面上车轮不抱死的制动距离.计算时取制动系反应时间'2τ＝,制动减速度上升时间''2τ＝.3）求制动系前部管路损坏时汽车的制动距离s,制动系后部管路损坏时汽车的制动距离's .Matlab程序：m1=4080;hg1=;a1=;m2=9290;hg2=;a2=;beta=;L=;z=0::1gf1=beta.zL./L-a1+zhg1;gf2=beta.zL./L-a2+zhg2;gr1=1-beta.zL./a1-zhg1;gr2=1-beta.zL./a2-zhg2;g=z;for i=1:21if zi<&zi>;g3i=zi+;endif zi>=;g3i=+zi/;endendz1=::;g4=;plotz,gf1,'-.',z,gf2,z,gr1,'-.',z,gr2,z,g,z,g3,'xk',z1,g4,'x'axis0 1 0title'利用附着系数与制动强度的关系曲线' xlabel'制动强度z/g'ylabel'利用附着系数g'gtext'空车前轴'gtext'空车后轴'gtext'满载前轴'gtext'满载后轴'gtext'ECE法规'C=0::1;Er1=a1/L./1-beta+Chg1/L100;Ef=L-a2/L./beta-Chg2/L100;plotC,Er,C,Ef,C,Er1 axis0 1 0 100title'前后附着效率曲线' xlabel'附着系数C'ylabel'制动效率%'gtext'满载'gtext'Ef'gtext'Er'gtext'空载'gtext'Er'C1=E2=am2/L/1-beta+C1hg2/L;a1=E1C1;a2=E2C1;ua=30;i21=;i22=;s1=i21+i22/2ua/+ua^2/ak1;s2=i21+i22/2ua/+ua^2/am2;disp'满载时不抱死的制动距离=' disps2disp'空载时不抱死的制动距离=' disps1满载时不抱死的制动距离=空载时不抱死的制动距离=beta3=1beta4=0Ekr=a1/L/1-beta4+C1hg1/L;Ekf=L-a1/beta3L-C1hg1;Emf=L-a2/L./beta3-C1hg2/L;Emr=a2/L./1-beta4+C1hg2/L;akr=Ekr;akf=Ekf;amr=Emr;amf=Emf;skr=i21+i22/2ua/+ua^2/akr;skf=i21+i22/2ua/+ua^2/akf;smf=i21+i22/2ua/+ua^2/amf;smr=i21+i22/2ua/+ua^2/amr;disp'空车后管路失效时制动距离'dispskfdisp'空车前管路失效时制动距离'dispskrdisp'满载后管路失效时制动距离'dispsmfdisp'满载前管路失效时制动距离'dispsmr运行结果为：空车后管路失效时制动距离空车前管路失效时制动距离满载后管路失效时制动距离满载前管路失效时制动距离。
汽车理论大作业综述
汽车理论大作业20100410420车辆四班杨江林1.内容本文在MATLAB/Simulink中搭建ABS模型，将ABS对整车的性能影响进行仿真，并对仿真结果进行分析来证明方法的可行性。
2.原理由轮胎纵向力特性可知，车轮的滑移率b s 决定了制动力和侧向力的大小。
公式1给出了车轮滑移率b s 的定义。
式中，为车速，对应线速度，V V 为汽车线速度，r R 为车轮半径，为车轮线速度。
如图1所示为车辆在制动行使时，地面作用于车轮的制动力sb F 和侧向力y F 随车轮制动滑移率b s 的变化关系。
可以看出，侧向力随滑移率b s 的增加而下降，当滑移率从1降为0时，制动力开始随滑移率的增加而迅速增加；当滑移率增至某值opt s 时，制动力则随滑移率的增加而迅速减少。
公式1说明了车速与轮速的关系：当滑移率为1时，车速与轮速相等；当滑移率为0时，车轮已经处于抱死状态。
车轮抱死滑移时，不仅制动力减少，制动强度降低，而且车轮侧向附着力也大大减少。
因此，当前轮抱死滑移时，车辆丧失转向能力；而后轮抱死滑移则属于不稳定工况，易引起车辆急速甩尾的危险。
图1滑移率与附着系数的关系根据制动时附着系数与滑移率的关系曲线可知，当把车轮滑移率的值控制在最佳滑移率20%附近时，汽车将能够获得最好的制动效能同时还拥有较好的方向稳定性。
附着系数的数值主要取决于道路的材料、路面的状况、轮胎的结构、胎面花纹、材料以及车速等因素。
因此对于不同的路面来说，附着系数与滑移率的关系是不同的。
图2是不同路面的附着系数与滑移率的关系。
利用车轮滑移率的门限值及参考滑移率设计控制逻辑，使得车轮的滑移率保持在峰值附着系数附近，从而获得最大的地面制动力和最小的制动距离。
同时获得较大的侧向力，保证制动时的侧向稳定性。
ABS 工作原理图3. 模型由于汽车动力学模型建立是个复杂的过程，采用单轮模型建立汽车动力学模型。
简化的单轮模型如图3。
图3 单车轮模型由图可得到车辆的动力方程： 车辆运动方程：dvmF dt =- （1）车轮运动方程：b d IFR T dt ω=- （2）车辆纵向摩擦力：F N μ= （3）式中，m 为1/4整车质量（kg ）；F 为地面制动力（N ）；R 为车轮半径（m ）；I 为车轮转动惯量（kg •m2）；Tb 为制动力矩（N •m ），m ）；v 为车身速度（m/s ）；ω 为车轮角速度（rad ·s ）；N 为地面对车轮的法向反作用力（N ）；μ为地面摩擦系数。
汽车理论作业题
第一章作业1、汽车的动力性指标有哪些？汽车的行驶方程式是怎样的？2、试述将发动机的扭矩转速特性曲线（Ttq—n曲线）转变为驱动力图的过程。
3、已知汽车的若干参数： m=3800kg，f=0.3，C D A=2.5m2，它在下一坡度为16.6%的坡道时，某一时刻加速度为1m/s2，车速为40km/h 。
问：此时汽车的驱动力为多大？（汽车质量换算系数δ＝1.003）4、一前轮驱动的双轴汽车在平砂地上起步，m=4000kg，质心至前轴距离a=1368mm，轴距L=2830mm，f=0.15，ϕ=0.45，为顺利起步，驱动力Ft应控制在什么范围？5、一双轴后轮驱动汽车，轮胎半径r=０.３６７m，传动系由变速器、传动轴、主减速器、驱动桥组成。
主减速器传动比i0=５.８３，变速器各档传动比分别为６.０９、３.０９、１.７１、１，传动系效率 ηT＝０.８５；已知发动机８０％负荷时的若干工况169.73169.84 174.95Ttq(N.m) 106.62147.55n（r/min）600 1000 1500 2000 3000当发动机负荷为８０％，变速器处于三档，（1）车速为８.３２７km/h, 41.635km/h时，汽车的驱动力是多少？（2）驱动力为３４０７N，４３０９.５N时，汽车的车速是多少？6、已知汽车m=4880kg，r=0.367m, ηT =0.85，f=0.003,该汽车所用的发动机外特性转矩曲线如下图，要使汽车最大爬坡度为16.6%，则传动系最大传动比是多少？（m---汽车质量 r---车轮半径ηT----传动效率 f---滚动阻力系数）转矩Ttq（N.m）转速n（r/min）7、 证明：Pe=30000π××n Ttq[Ttq---发动机输出转矩（N.m） n---发动机转速（r/min） Pe---发动机输出功率（kW）]8、 证明对于装有机械式变速器的汽车：T e aP u Ft η×=×3600[上式中：Ft ---驱动力(N) ---汽车车速(km/h) ---发动机输出功率(kW) a u e P T η---传动效率 ]9、 已知平路上，车速Ua ＝５０km/h 时，汽车匀速行驶发动机后备功率＝３０kw, 问车速为５０km/h时，汽车的最大加速度为多少？（质量换算系数=1.003，质量m=4000kg, ηT =0.9） 10、课本第一章作业题1、2。
汽车理论作业
汽车理论1、 汽车动力性 汽车的动力性系指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度2、 汽车动力性的三个指标：（1） 汽车的最高车速（2）汽车的加速时间（3）汽车的最大爬坡度3、 由于轮胎有内部摩擦产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收4、 空气阻力分为压力阻力与摩擦阻力，压力阻力又分为四部分：形状阻力，干扰阻力，内循环阻力和诱导阻力5、 形状阻力占比例58%，最大。
汽车行驶方程：6、 附着力：地面对轮胎切向反作用力的极限值7、 后备功率：发动机功率与滚动阻力和空气阻力消耗发动机功率的差值8、 燃油经济性：一定运行工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程数。
（负荷率越高，燃油消耗量越低）10、我国及欧洲：行驶100km 所消耗的燃油升数 美国：每加仑燃油能行驶的英里数11、影响汽车燃油经济性的因数：使用方面和汽车结构方面使用方面 ⑴行驶车速 汽车在接近于低速的中等车速时燃油消耗量Qs 最低⑵档位选择 档位越低，后备功率越大，发动机的负荷率越低，燃油消耗率越高⑶挂车的应用 拖带挂车后，虽然汽车总的油耗量增加了，但分摊到每吨货物上的油耗下降了；汽车列车的质量利用系数较大 ⑷正确的保养与调整 汽车的调整和保养会影响到发动机的性能与汽车行驶阻力，所以对百公里油耗有相当影响12、汽车的比功率：单位汽车总质量的具有的发动机功率，单位：kW/t13、i 0选择到汽车的最高车速相当于发动机最大功率点的车速时，最高车速是最大的。
最小传动比还受到驾驶性能的限制14、i 0越大，后备功率越大，动力性越大，经济型越差（变速器最小传动比为1时的汽车最小传动比，即主减速器传动比i 015、确定最大传动比，需考虑三方面：最大爬坡度、附着率和汽车最低稳定车速按等比级数分配的优点：①发动机工作范围都相同，加速时便于操纵②各挡工作所对应的发动机功率都较大，有利于汽车动力性③便于和副变速器结合，构成更多挡位的变速器16、汽车的制动性：汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力17、制动性的评价指标：①制动效能—制动距离与制动减速度②制动效能的恒定性，即抗热衰退性能③制动时汽车的方向稳定性18、汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力，但同时又受到地面附着条件的限制19、滑动率的数值说明了车轮运动中滑动成分所占的比例20、制动力系数的最大值称为峰值附着系数 ABS ：15%~20%21、制动距离：汽车车速为u 0时，从驾驶员开始操纵制动控制装置（制动踏板）到汽车完全停住为止所驶过的距离。
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n(r/min)
Tq(N*m)
n(r/min)
Tq(N*m)
600
106.6211
1800
174.1665
3000
169.7305
700
119.4071
1900
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2300
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3500
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1200
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2400
173.8915
3600
160.8456
1300
163.7643
2500
173.3425
变速器传动比Ig（数据如下表）
1档
2档
3档
4档
5档
4档变速器
6.03
3.03
1.67
1
----
轴距L=3.2m
质心至前轴距离(满载) a=1.947m
质心高(满载) hg=0.9m
第二题：
第三题：
计算
1.确定一轻型货车的动力性能
1.1绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图
1.1.1发动机转矩
1.汽油发动机使用外特性的Tq-n曲线拟合公式为：Tq=-19.313+295.27(n/1000)-165.44(n/1000)2+40.874(n/1000)3-3.8455(n/1000)4
1400
13612.996
6840.361
3770.100
2257.545
1500
13828.533
6948.666
3829.793
2293.289
1600
13989.6
7029.6
3874.4
2320
1700
14104.532
7087.352
3906.230
2339.06
1800
14180.889
2332.347
2700
14010.090
7039.896
3880.075
2323.398
2800
13951.967
7010.690
3863.978
2313.759
2900
13888.983
6979.041
3846.534
2303.314
3000
13819.699
6944.227
3827.346
2291.824
1.1.2发动机在各档位下的驱动力
驱动力计算公式：
式中i0=5.83, r=0.367, 4档变速箱传动比ig(数据如下)
1档
2档
3档
4档
4档变速器
6.03
3.03
1.67
1
表1.1.2各档位传动比
将个转速下发动机转矩带入驱动力计算公式可得各档位不同转速下的发动机驱动力
发动机驱动力表
转速
驱动力F（N）
转速(r/min)
1档
2档
3档
4档
600
8681.245
4362.218
2404.259
1439.676
700
9722.296
4885.333
2692.576
1612.321
800
10615.254
5334.033
2939.880
1760.407
900
11374.443
5715.516
3150.136
轻型货车的有关数据：
汽油发动机使用外特性的Tq-n曲线的拟合公式位：
Tq=-19.313+295.27(n/1000)-165.44(n/1000)2+40.874(n/1000)3-3.8455(n/1000)4
式中，Tq为发动机的转矩(N*m);n位发动机的转速(r/min)。
发动机的最低转速nmin=600r/min,最高转速nmax=4000r/min
3939.814
2359.17
2300
14196.597
7133.613
3931.728
2354.328
2400
14158.494
7114.467
3921.175
2348.009
2500
14113.794
7092.006
3908.795
2340.596
2600
14064.052
7067.011
3895.019
3100
13741.924
6905.146
3805.806
2278.926
3200
13652.711
6860.317
2.式中，Tq为发动机的转矩(N*m);n位发动机的转速(r/min)。
发动机的最低转速nmin=600r/min,最高转速nmax=4000r/min
2.发动机的转矩：将转速带入汽油发动机使用外特性的Tq-n曲线拟合公式，取转速间隔为100r/min，得发动机转矩表如下：
表1.1
发动机转矩表
n(r/min)
7125.720
3927.377
2351.723
1900
14225.500
7148.137
3939.743
2359.121
2000
14244.434
7157.651
3944.976
2362.261
2100
14243.010
7156.935
3944.582
2362.025
2200
14225.795
7148.285
装备质量2000kg
整车装备质量1800kg
总质量3880kg
车轮半径0.367m
传动系机械效率nT=0.85
滚动阻力系数f=0.013
空气阻力系数*迎风面积CDA=2.77m2
主减速器传动比i0=5.83
飞轮转动惯量If=0.218kg*m2
2前轮转动惯量Iw1=1.798kg*m2
4后轮转动惯量Iw2=3.598kg*m2
1886.309
1000
12013.449
6036.608
3327.108
1992.28
1100
12545.101
6303.757
3474.348
2080.448
1200
12981.486
6523.035
3595.204
2152.817
1300
13333.921
6700.130
3692.811
2211.264
汽车理论大作业
计算任务书
题目：
第一题汽车动力性能的计算
确定一轻型货车的动力性能（货车装用5档变速器）
1.绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
2.求汽车最高时速，最大爬坡度及克服该爬坡度时对应的附着率。
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档起步加速至70km/h的车速-时间曲线，或者用计算机求汽车用2档起步加速至70km/h的加速时间。
3700
158பைடு நூலகம்1819
1400
167.1918
2600
172.7316
3800
154.967
1500
169.839
2700
172.0688
3900
151.1
1600
171.8172
2800
171.3549
4000
146.471
1700
173.2287
2900
170.5814
表1.1.1发动机转矩表