汽车理论大作业资料

汽车理论大作业

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。

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动力参数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：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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（1）计算等速行驶时的百公里燃料消耗量；（2）计算等加速和等减速行驶时的百公里燃
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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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。

汽车理论大作业3-(2)资料讲解

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。

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=2*Iw1+4*Iw2;for i=1:69n(i)=(i+11)*50;Ttq(i)=+*(n(i)/1000)*(n(i)/1000)^2+*(n(i)/1000)^*(n(i)/1000)^4;endfor j=1:5for i=1:69Ft(i,j)=Ttq(i)*ig(j)*i0*nT/r;ua(i,j)=*r*n(i)/(ig(j)*i0);Fz(i,j)=CdA*ua(i,j)^2/+mz*g*f;endendplot(ua,Ft,ua,Ff,ua,Ff+Fw)title('汽车驱动力与行驶阻力平衡图');xlabel('ua(km/h)');ylabel('Ft(N)');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=1:175n1(k)=3300+k*;Ttq(k)=+*(n1(k)/1000)*(n1(k)/1000)^2+*(n1(k)/1000)^*(n1(k)/1000)^4;Ft(k)=Ttq(k)*ig(5)*i0*nT/r;ua(k)=*r*n1(k)/(ig(5)*i0);Fz(k)=CdA*ua(k)^2/+mz*g*f;E(k)=abs((Ft(k)-Fz(k)));endfor k=1:175if(E(k)==min(E))disp('汽车最高车速=');disp(ua(k));disp('km/h');endendfor p=1:150n2(p)=2000+p*;Ttq(p)=+*(n2(p)/1000)*(n2(p)/1000)^2+*(n2(p)/1000)^*(n2(p)/1000)^4;Ft(p)=Ttq(p)*ig(1)*i0*nT/r;ua(p)=*r*n2(p)/(ig(1)*i0);Fz(p)=CdA*ua(p)^2/+mz*g*f;af(p)=asin((Ft(p)-Fz(p))/(mz*g));endfor p=1:150if(af(p)==max(af))i=tan(af(p));disp('汽车最大爬坡度=');disp(i);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=1:69n(i)=(i+11)*50;Ttq(i)=+*(n(i)/1000)*(n(i)/1000)^2+*(n(i)/1000)^*(n(i)/1000)^4; endfor j=1:5for i=1:69deta=1+Iw/(mz*r^2)+If*ig(j)^2*i0^2*nT/(mz*r^2);ua(i,j)=*r*n(i)/(ig(j)*i0);a(i,j)=(Ttq(i)*ig(j)*i0*nT/r-CdA*ua(i,j)^2/-mz*g*f)/(deta*mz);if(a(i,j)<=0)a(i,j)=a(i-1,j);endif(a(i,j)>b1(i,j)=a(i,j);u1(i,j)=ua(i,j);elseb1(i,j)=a(i-1,j);u1(i,j)=ua(i-1,j);endb(i,j)=1/b1(i,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);plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4,x5,y5);title('加速度倒数时间曲线');axis([0 120 0 30]);xlabel('ua(km/h)');ylabel('1/aj');gtext('1/a1')gtext('1/a2')gtext('1/a3')gtext('1/a4')gtext('1/a5')for i=1:69A=ua(i,3)-ua(69,2);if (A<1&A>0)j=i;endB=ua(i,4)-ua(69,3);if(B<2&B>0)k=i;endif(ua(i,4)<=70)m=i;endendt=ua(1,2)*b(1,2);for p1=2:69t1(p1)=(ua(p1,2)-ua(p1-1,2))*(b(p1,2)+b(p1-1,2))*;t=t+t1(p1);endfor p2=j:69t2(p2)=(ua(p2,3)-ua(p2-1,3))*(b(p2,3)+b(p2-1,3))*;t=t+t2(p2);endfor p3=k:mt3(p3)=(ua(p3,4)-ua(p3-1,4))*(b(p3,4)+b(p3-1,4))*;t=t+t3(p3);endt=t+(ua(j,3)-ua(69,2))*b(69,2)+(ua(k,4)-ua(69,3))*b(69,3)+(70-ua(m,4))*b(m,4);tz=t/;disp('加速时间=');disp(tz);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。

汽车理论(大作业)

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：。

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

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=9.81; r=0.367; CdA=2.77; f=0.013; nT=0.85;ig=5.56 2.769 1.644 1.00 0.793; i0=5.83;If=0.218; Iw1=1.798; Iw2=3.598;Iw=2Iw1+4Iw2;for i=1:69ni=i+1150;Ttqi=-19.313+295.27ni/1000-165.44ni/1000^2+40.874ni/1000^3-3.8445ni/1000^4;endfor j=1:5for i=1:69Fti,j=Ttqiigji0nT/r;uai,j=0.377rni/igji0;Fzi,j=CdAuai,j^2/21.15+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+k0.1;Ttqk=-19.313+295.27n1k/1000-165.44n1k/1000^2+40.874n1k/1000^33.8445n1k/1000^4;Ftk=Ttqkig5i0nT/r;uak=0.377rn1k/ig5i0;Fzk=CdAuak^2/21.15+mzgf;Ek=absFtk-Fzk;endfor k=1:175ifEk==minEdisp'汽车最高车速=';dispuak;disp'km/h';endendfor p=1:150n2p=2000+p0.5;Ttqp=-19.313+295.27n2p/1000-165.44n2p/1000^2+40.874n2p/1000 ^3-3.8445n2p/1000^4;Ftp=Ttqpig1i0nT/r;uap=0.377rn2p/ig1i0;Fzp=CdAuap^2/21.15+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=99.0679km/h汽车最大爬坡度=0.35183 计算2档起步加速到70km/h所需时间for i=1:69ni=i+1150;Ttqi=-19.313+295.27ni/1000-165.44ni/1000^2+40.874ni/1000^3-3.8445ni/1000^4; endfor j=1:5for i=1:69deta=1+Iw/mzr^2+Ifigj^2i0^2nT/mzr^2;uai,j=0.377rni/igji0;ai,j=Ttqiigji0nT/r-CdAuai,j^2/21.15-mzgf/detamz;ifai,j<=0ai,j=ai-1,j;endifai,j>0.05b1i,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=1:69A=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+bp1-1,20.5;t=t+t1p1;endfor p2=j:69t2p2=uap2,3-uap2-1,3bp2,3+bp2-1,30.5;t=t+t2p2;endfor p3=k:mt3p3=uap3,4-uap3-1,4bp3,4+bp3-1,40.5;t=t+t3p3;endt=t+uaj,3-ua69,2b69,2+uak,4-ua69,3b69,3+70-uam,4bm,4;tz=t/3.6;disp'加速时间=';disptz;disp's';加速时间=29.0585s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=9.81;r=0.367; CdA=2.77; f=0.013; nT=0.85;ig=5.56 2.769 1.644 1.00 0.793;i0=5.83; If=0.218; Iw1=1.798; Iw2=3.598;n1=815 1207 1614 2012 2603 3006 3403 3804;Iw=2Iw1+4Iw2;nd=400; Qid=0.299;for j=1:5for i=1:69ni=i+1150;Ttqi=-19.313+295.27ni/1000-165.44ni/1000^2+40.874ni/1000^3-3.8445ni/1000^4;Pei=niTtqi/9549;uai,j=0.377rni/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=-19.313+295.27n1i/1000.0-165.44n1i/1000.0^2+40.874n1i/10 00.0^3-3.8445n1i/1000.0^4;Pdi=n1iTdi/9549;ui,j=0.377n1ir/igji0;endendb1=0.17768Pd1^4-5.8629Pd1^3+72.379Pd1^2-416.46Pd1+1326.8;b2=0.043072Pd2^4-2.0553Pd2^3+36.657Pd2^2-303.98Pd2+1354.7;b3=0.0068164Pd3^4-0.51184Pd3^3+14.524Pd3^2-189.75Pd3+1284.4; b4=0.0018555Pd4^4-0.18517Pd4^3+7.0035Pd4^2-121.59Pd4+1122.9; b5=0.00068906Pd5^4-0.091077Pd5^3+4.4763Pd5^2-98.893Pd5+1141.0; b6=0.00035032Pd6^4-0.05138Pd6^3+2.8593Pd6^2-73.714Pd6+1051.2; b7=0.00028230Pd7^4-0.047449Pd7^3+2.9788Pd7^2-84.478Pd7+1233.9; b8=-0.000038568Pd8^40.00075215Pd8^3+0.71113Pd8^245.291Pd8+1129.7;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;endfor i=1:5for q=1:69,i=Pzq,ibhq,i/1.02uaq,i7.05;endendplotua:,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＝0.80路面上车轮不抱死的制动距离;计算时取制动系反应时间'τ＝0.02s,制动减速度上2升时间''τ＝0.02s;23）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=0.845;a1=2.100;m2=9290;hg2=1.17;a2=2.95;beta=0.38;L=3.95;z=0:0.05:1gf1=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<0.3&zi>0.15;g3i=zi+0.08;endif zi>=0.3;g3i=0.38+zi-0.3/0.74;endendz1=0.15:0.01:0.3;g4=z1-0.08;plotz,gf1,'-.',z,gf2,z,gr1,'-.',z,gr2,z,g,z,g3,'xk',z1,g4,'x' axis0 1 0 1.2title'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=0:0.05:1;Er1=a1/L./1-beta+Chg1/L100;Ef=L-a2/L./beta-Chg2/L100;Er=a2/L./1-beta+Chg2/L100;plotC,Er,C,Ef,C,Er1axis0 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=0.8E1=ak1/L./1-beta+C1hg1/L;E2=am2/L/1-beta+C1hg2/L;a1=E1C19.8;a2=E2C19.8;ua=30;i21=0.02;i22=0.02;s1=i21+i22/2ua/3.6+ua^2/25.92ak1;s2=i21+i22/2ua/3.6+ua^2/25.92am2;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=5.3319 空载时不抱死的制动距离=6.8406beta3=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=0.89.8Ekr;akf=0.89.8Ekf;amr=0.89.8Emr;amf=0.89.8Emf;skr=i21+i22/2ua/3.6+ua^2/25.92akr;skf=i21+i22/2ua/3.6+ua^2/25.92akf;smf=i21+i22/2ua/3.6+ua^2/25.92amf;smr=i21+i22/2ua/3.6+ua^2/25.92amr;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8.0879 空车前管路失效时制动距离10.0061满载后管路失效时制动距离13.5986满载前管路失效时制动距离7.5854。

汽车理论大作业

汽车理论大作业题目：制动性计算指导老师：侯永平作者：学号： 2021年11月制动性作业已知：某双轴汽车，总质量m=1200kg，质心位置a=1100mm，b=1400mm， hg= 500mm，g = 10m?s，前后轮制动器制动力采用固定比值，同步附着系数φ0= 0.8。

试计算：（1）前后轮制动器制动力分配比值。

（2）在无车轮抱死的情况下，要达到最大制动减速度6m?s（无车轮抱死），道路的附着系数至少为多少。

（3）在路面附着系数为φ=0.4的路面上紧急制动，制动初速度为90km/h，汽车可能达到的最大制动强度（无车轮抱死）；若采用制动力调节器，使β线由直线变为折线，制动强度为0.5 和0.8 是的制动效率为1，此时汽车可能达到的最大制动强度（无车轮抱死）又是多大。

1 前后轮制动器制动力分配比值β。

由公式：φ= (Lβ-b)/hg得：β=（φ0hg+b）/L=（φ0hg+b）/(a+b)2 在无车轮抱死的情况下，要达到最大制动减速度6m?s（无车轮抱死），道路的附着系数至少为多少。

加速度小于0.8，说明前轮接报死： z=aj/g=0.6m/s; 此时：Fx1+Fx2=mzg;前轮临界打滑，所以：Fx2/Fx1=Fu2/Fu1=(1-β)/β; 可以求得：Fx1=mzβ; 前轮：Fz1=mg(b+z*hg)/(a+b) φ=z(a+b)*β/(b+z*hg)=0.63533.1 在路面附着系数为φ=0.4的路面上紧急制动，制动初速度为90km/h，汽车可能达到的最大制动强度（无车轮抱死）解：此时前轮临界打滑：Fx1=φmg(b+z*hg)/(a+b) Fx2=Fx1(1-β)/β Fx1+Fx2=mzg联立方程，可求得：z=φb/((a+b)β-φhg)=0.353.2 若采用制动力调节器，使β线由直线变为折线，制动强度为0.5 和0.8 是的制动效率为1，此时汽车可能达到的最大制动强度（无车轮抱死）又是多大。

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。