汽车理论1课程设计__汽车动力性匹配计算的研究.

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汽车理论：第二章汽车的动力性

▪
2)以任一条
1 j
曲线为例，例如直接档，将加速过程
速度区间分为若干间隔，常取 5km/ h为一段。定出各
间隔的微元面积 1、2、3 ，…,如图。
▪ 3)计算出从初速度分别加速到 u1、u2、u3 、…，的
加速时间：u0
t1
1
3.6ab
s
t2
1 2
3.6ab
s
t3
1
2
3.6ab
3
s
…………………
定动力性的方法； ▪ （3）分析▪ 一、汽车的动力性指标 ▪ 从获得尽可能高的平均行驶速度的观点出
发，汽车的动力性主要可由三方面的指标来评定，即： ▪ 1)汽车的最高车速 ua max；
▪ 2)汽车的加速时间 t ；
▪ 3)汽车能爬上的最大坡度 imax。
以直接档行驶，若 i0max 过小，则汽车行驶中遇到较小的坡度就被迫换档，因而影响汽车的平均行驶速度和燃料消耗量。
▪ 因为汽车以全部剩余驱动力克服最大坡度
时，du 0 。所以，根据驱动力平衡方程得 dt Fi Ft Ff Fw
▪ 式中 Fi G sin , Ff Gf cos
计算出 Fw 对
具有四档变速器的某汽车的驱动力—行驶阻力平衡图
由于是的二次方函数， Fw ua曲线应为抛物线。在驱动力图上，先画出 Ff ua 曲线，再将 Fw ua叠加画在 Ff ua曲线的上方，就得到汽车的等速行驶阻力曲线 (Ff Fw) ua 。其曲线较二次抛物线上升略陡，因为车速较高时略有增加。
▪ 由于加速过程中发动机非稳定工况的影响，道路试验所得的加速时间往往要低于计算结果，大约等于按发动机扭矩降低 10～15％的计算值。

汽车理论课程设计模板

序号：汽车理论课程设计说明书题目：汽车动力性计算班级：姓名：学号：序号：指导教师：目录二.计算步骤 (4)三.心得体会 (21)四.参考资料 (21)一.题目要求1、要求：1）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； 2）绘制驱动力---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，画在一张图上（横坐标），格式见图1。

车速u a /(km/h)负荷（率）U /（％）图1 等速行驶时各挡发动机负荷（率）4）绘制动力特性图；5）绘制加速度曲线和加速度倒数曲线；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/T 12543－2009规定选取，并且在说明书中具体说明选取；7）列表表示最高挡和次高挡在20整数倍车速的参数值，格式见表1（注意：要将无意义的部分删除，比如最高车速只有105km/h ，则120 km/h 对应的状况无意义，需要删除）。

8）对动力性进行总体评价。

轻型货车的有关数据： i 0=5.94，ηT =0.88发动机的最低转速m in n =600r/min ，最高转速m ax n =4000r/min 滚动阻力系数 f=0.013；主减速器传动比 i=5.65 变速器传动比i （数据见下表）质心至前轴距离（满载） a=1.947m 质心高 g h =0.9m二．计算步骤1由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；通过发动机使用外特性曲线拟合公式：23419.313295.27165.4440.874 3.84451000100010001000tqnn n n T =-+⨯-⨯+⨯-⨯⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭功率：9550nTtq Pe ⨯=得程序： n=600:4000;Ttq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000).^4; %求转矩 Pe=Ttq.*n/9550; %求功率 plot(n,Pe) hold on plot(n,Ttq)xlabel('n(r/min)'),ylabel('Pe(Kw)') title('\itPe-n 和Ttq-n') gtext('Pe');gtext('Ttq');注：m in n =600r/min ，m ax n =4000r/min得图：2.绘制驱动力---行驶阻力平衡图；公式为： 0tq g Tt T i i F rη程序为：clcig1=6.09; ig2=3.09; ig3=1.71; ig4=1.000; nT=0.88; r=0.367; f=0.013; CDA=2.77; i0=5.94; L=3.2; a=1.947; hg=0.9; If=0.218; Iw1=1.798; Iw2=3.598; pg=7.0; m=2000; g=9.8; G=m*g; n=600:4000;Ttq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000).^4;%求转矩Ft1=Ttq*ig1*i0*nT/r;%求汽车各档驱力 Ft2=Ttq*ig2*i0*nT/r; Ft3=Ttq*ig3*i0*nT/r; Ft4=Ttq*ig4*i0*nT/r;ua1=0.377*r*n/(ig1*i0);%求汽车各档对应的车速 ua2=0.377*r*n/(ig2*i0);ua3=0.377*r*n/(ig3*i0);ua4=0.377*r*n/(ig4*i0);Ff=G*f; %汽车的滚动阻力ua=linspace(0,150,100);Fw=CDA*ua.^2/21.15;%汽车的空气阻力F=Ff+Fw;%汽车的滚动阻力与空气阻力之和即行驶阻力plot(ua1,Ft1)hold onplot(ua2,Ft2)hold onplot(ua3,Ft3)hold onplot(ua4,Ft4)hold onplot(ua,F)hold onplot(ua,Ff)xlabel('ua/(km/h)'),ylabel('F/N')title('\it汽车驱动力-行驶阻力平衡图')[ua,F]=ginput(1)得到结果：（取得）ua =93.8364F =1.0e+003 *1.4269图形：3）绘制汽车等速行驶时发动机的负荷率图：公式为：n t wf F FF程序主体基本不便，改为：clcig1=6.09;ig2=3.09;ig3=1.71;ig4=1.000;nT=0.88;r=0.367;f=0.013;CDA=2.77;i0=5.94;L=3.2;a=1.947;hg=0.9;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;pg=7.0;m=2000;g=9.8;G=m*g;n=600:4000;Ttq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000).^4;%求转矩Ft1=Ttq*ig1*i0*nT/r;%求汽车各档驱力Ft2=Ttq*ig2*i0*nT/r;Ft3=Ttq*ig3*i0*nT/r;Ft4=Ttq*ig4*i0*nT/r;ua1=0.377*r*n/(ig1*i0);%求汽车各档对应的车速ua2=0.377*r*n/(ig2*i0);ua3=0.377*r*n/(ig3*i0);ua4=0.377*r*n/(ig4*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;Ff=G*f; %汽车的滚动阻力ua=linspace(0,120,35);Fw=CDA*ua.^2/21.15;U1=(Ff+Fw1)./Ft1; %汽车各档的负荷率U2=(Ff+Fw2)./Ft2;U3=(Ff+Fw3)./Ft3;U4=(Ff+Fw4)./Ft4;plot(ua1,U1)hold onplot(ua2,U2)hold onplot(ua3,U3)hold onplot(ua4,U4)hold onxlabel('ua/(km*h^-1)'),ylabel('U')title('\it负荷率图')[ua,U]=ginput(1)得到图：4）绘制动力特性图：公式：GF F D wt -=程序：clcig1=6.09; ig2=3.09; ig3=1.71; ig4=1.000; nT=0.88; r=0.367; f=0.013; CDA=2.77; i0=5.94; L=3.2; a=1.947; hg=0.9; If=0.218; Iw1=1.798; Iw2=3.598; pg=7.0; m=2000; g=9.8; G=m*g; n=600:4000;Ttq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000).^4;%求转矩Ft1=Ttq*ig1*i0*nT/r;%求汽车各档驱力Ft2=Ttq*ig2*i0*nT/r;Ft3=Ttq*ig3*i0*nT/r;Ft4=Ttq*ig4*i0*nT/r;ua1=0.377*r*n/(ig1*i0);%求汽车各档对应的车速ua2=0.377*r*n/(ig2*i0);ua3=0.377*r*n/(ig3*i0);ua4=0.377*r*n/(ig4*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;ua=linspace(0,120,35);Fw=CDA*ua.^2/21.15;D1=(Ft1-Fw1)/G; %汽车各档的动力因素D2=(Ft2-Fw2)/G;D3=(Ft3-Fw3)/G;D4=(Ft4-Fw4)/G;f=Fw/G; %滚动阻力系数plot(ua1,D1)hold onplot(ua2,D2)hold onplot(ua3,D3)hold onplot(ua4,D4)hold onplot(ua,f)xlabel('ua/(km*h^-1)'),ylabel('D')title('\it动力特性图')[ua,D]=ginput(1)结果：ua =90.0000D =0.0550注：格外做出f曲线于图中，交出ua5）绘制加速度倒数曲线:方程为：dtdum u A C Gi Gf ri i T a D Tg tq δη+++=2015.21 程序为： clcig1=6.09; ig2=3.09; ig3=1.71; ig4=1.000; nT=0.88; r=0.367; f=0.013; CDA=2.77; i0=5.94; L=3.2; a=1.947; hg=0.9; If=0.218; Iw1=1.798; Iw2=3.598; pg=7.0; m=2000; g=9.8; G=m*g; n=600:4000;Ttq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000).^4;%求转矩Ft1=Ttq*ig1*i0*nT/r;%求汽车各档驱力 Ft2=Ttq*ig2*i0*nT/r; Ft3=Ttq*ig3*i0*nT/r; Ft4=Ttq*ig4*i0*nT/r;ua1=0.377*r*n/(ig1*i0);%求汽车各档对应的车速 ua2=0.377*r*n/(ig2*i0); ua3=0.377*r*n/(ig3*i0); ua4=0.377*r*n/(ig4*i0);F1=G*f+CDA*ua1.^2/21.15;%求汽车对应各档的滚动阻力与空气阻力之和即行驶阻力 F2=G*f+CDA*ua2.^2/21.15; F3=G*f+CDA*ua3.^2/21.15; F4=G*f+CDA*ua4.^2/21.15;d1=1+(Iw1+Iw2+If*ig1^2*i0^2*nT)/(m*r^2);%各档对应的汽车旋转质量换算系数 d2=1+(Iw1+Iw2+If*ig2^2*i0^2*nT)/(m*r^2); d3=1+(Iw1+Iw2+If*ig3^2*i0^2*nT)/(m*r^2); d4=1+(Iw1+Iw2+If*ig4^2*i0^2*nT)/(m*r^2); b1=d1*m./(Ft1-F1);%各档对应加速度的倒数 b2=d2*m./(Ft2-F2); b3=d3*m./(Ft3-F3);b4=d4*m./(Ft4-F4);plot(ua1,b1)hold onplot(ua2,b2)hold onplot(ua3,b3)hold onplot(ua4,b4)hold onxlabel('ua/(km*h^-1)'),ylabel('b') title('\it加速度倒数')[ua,b]=ginput(1)得出图：6)绘制加速时间曲线：（2种）公式为⎰=211u u duta1）超车加速时间曲线程序为clcig1=6.09;ig2=3.09;ig3=1.71;ig4=1.000;nT=0.88;r=0.367;f=0.013;CDA=2.77;i0=5.94;L=3.2;a=1.947;hg=0.9;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;pg=7.0;m=2000;g=9.8;G=m*g;n=600:4000;nmin=600;nmax=4000;k=200ig(1)=6.09;ig(2)=4.09;ig(3)=3.71;ig(4)=1.00;ig(5)=1;n=linspace(nmin,nmax,k);%在最大转速和最小转速之间采样，得出200个等差数列的转速采样点for i=1:5deta(i)=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*(ig(i))^2*i0^2*nT)/(m*r^2);%各档对应的旋转质量换算系数endTq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000).^4;%转矩for i=1:5ua(i,:)=0.377*n.*r/(ig(i)*i0);%各档对应的车速endfor i=1:5Ft(i,:)=Tq.*ig(i)*i0*nT/r;%各档对应的驱动力enduua=linspace(0,120,k);Fw=CDA*uua.^2/21.15;%空气阻力F=CDA*uua.^2/21.15+G*f;%空气阻力与滚动阻力之和即为行驶阻力for i=1:5for j=1:200a(i,j)=(Ft(i,j)-F(j))/(deta(i)*m);%汽车各档的加速度endenda_re=1./a;%加速度取倒数j=1;while ua(4,j)<60%4档的车速在60Km/h以下j=j+1;endm1=j;j=1;while ua(4,j)<61%5档的车速在61Km/h以下j=j+1;endm2=j;j=1;while ua(5,j)<61%五档的车速在61Km/h以下j=j+1;endm3=j;j=1;while ua(5,j)<85%五档的车速在85Km/h以下j=j+1;endm4=j;for i=1:(m2-m1)Ts(i)=(ua(4,m1+i)-ua(4,m1+i-1))/3.6/a(4,m1+i-1);endt(1)=Ts(1);for i=1:(m2-m1-1)t(i+1)=t(i)+Ts(i+1);%4档速度从60Km/h到61Km/h的加速时间endfor i=1:(m4-m3)Ts(m2-m1+i)=(ua(5,m3+i)-ua(5,m3+i-1))/3.6/a(5,m3+i-1);endfor i=1:(m4-m3)t(m2-m1+i)=t(m2-m1+i-1)+Ts(m2-m1+i);%五档车速从61Km/h到85Km/h的加速时间以及四档从60km/h到61Km/h的加速时间累计endfigureplot(t,horzcat(ua(4,[m1:m2-1]),ua(5,[m3:m4-1])))axis([0,50,35,85])title('汽车超车时车速时间曲线图')xlabel('t/s')ylabel('ua/(Km/h)')[t,ua]=ginput(1)注：同样适用5档，只需改变i(5)的值（此处为得到曲线将5档进行了简化）2）原地起步连续换挡加速时间曲线程序：clearclcig1=6.09;ig2=3.09;ig3=1.71;ig4=1.000;nT=0.88;r=0.367;f=0.013;CDA=2.77;i0=5.94;L=3.2;a=1.947;hg=0.9;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;pg=7.0;m=2000;g=9.8;G=m*g;ig=[6.09 3.09 1.71 1.00 1];nmin=600;nmax=4000;u1=0.377*r*nmin./ig/i0;u2=0.377*r*nmax./ig/i0;deta=0*ig;for i=1:5deta(i)=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*(ig(i))^2*i0^2*nT)/(m*r^2);%各档的旋转质量换算系数endua=[0:0.01:99];N=length(ua);n=0;Tq=0;Ft=0;inv_a=0*ua;delta=0*ua;Ff=G*f;%滚动阻力Fw=CDA*ua.^2/21.15;%空气阻力for i=1:Nk=i;if ua(i)<=u2(1)n=ua(i)*(ig(1)*i0/r)/0.377;%不同的车速对应的转速Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000)^.4;%转矩Ft=Tq*ig(1)*i0*nT/r;%驱动力inv_a(i)=(deta(1)*m)/(Ft-Ff-Fw(i));%加速度的倒数delta(i)=0.01*inv_a(i)/3.6;%车速变化0.01km/h所需的加速时间elseif ua(i)<=u2(2)n=ua(i)*(ig(2)*i0/r)/0.377;Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(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)n=ua(i)*(ig(3)*i0/r)/0.377;。

汽车理论课程教学大纲

《汽车理论》课程教学大纲课程名称：汽车理论/Automobile Theory课程编码：课程类型：学科专业课总学时数/学分数：48/3实验(上机)学时：8适用专业：汽车维修工程教育先修课程：汽车构造、发动机原理制订日期：2005.10一、课程的性质、任务和教学目标汽车理论是为交通运输、汽车维修工程教育专业开设的一门重要的学科专业课。

通过学习该门课程，培养学生分析、解决问题的能力，为学习后继课程（汽车检测与诊断技术、汽车设计）从事工程技术工作、进行科学研究、以及开拓新技术，打下坚实的基础。

通过理论和实践教学，使学生掌握：1. 汽车动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性和通过性的基本概念、评价指标、计算方法；2.以理论分析和试验研究密切结合的方法，研究汽车主要使用性能与结构参数之间的内在联系，分析汽车主要使用性能的各种影响因素；3. 汽车动力传动系系统参数的基本匹配方法；4. 汽车主要使用性能的测试原理、所用仪器及测试方法。

二、课程教学内容及要求三、实验内容及要求实验内容：实验一、汽车动力性实验实验二、汽车燃油经济性实验试验三、汽车制动性实验实验教学要求见实验教学大纲。

五、教学方法和手段课堂教学采用多媒体教学手段与黑板相结合的方式，强调理论的应用性及实践性，在各章节中穿插具有工程背景的应用实例。

并辅之以实验教学。

课堂讲授为56学时，实验教学为8学时。

六、考核方式本课程为考试课。

期末笔试占总成绩的80%，平时作业、小测验占总成绩的10％，实验占总成绩的10%。

七、建议教材及教学参考书教材：《汽车理论》（第三版）余志生主编机械工业出版社 2005.3参考书：《汽车运用工程》（第三版）高延令主编人民交通出版社2004.4。

汽车理论课程设计说明书-汽车动力性计算

序号：2-01 汽车理论课程设计说明书题目：汽车动力性计算班级：车辆1202姓名：学号：序号：2-01指导教师：目录1题目要求 (1)2计算步骤 (1)3结论 (8)4心得体会 (9)5参考资料 (9)1.题目要求确定一轻型货车的动力性能（4挡）：1. 根据所给发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制P e 和T tq -e n 曲线；2. 绘制驱动力-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，画在一张图上。

4. 绘制动力特性图；5. 绘制加速度倒数曲线；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（计算速度区间按GB/T12543-1990规定选取）；7. 列表表示最高档和次高档在10整数倍车速参数值; 8. 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T q -n 曲线的拟合公式为432q)1000n(8445.3)1000n (874.40)1000n 165.44(-)1000n 295.27(-19.313T -++=式中，T q 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m in n =600r/min ，最高转速m ax n =4000r/min 滚动阻力系数 f=0.01；空气阻力系数⨯迎风面积 A C D =2.6 2m ；变速器传动比i g 为表1所示：表1 变速器传动比i g轴距 L=3.2m ；质心至前轴距离（满载） a=1.947m 质心高 g h =0.9m2.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P e 和T tq -e n 曲线：由所给发动机使用外特性曲线拟合公式432q)1000n(8445.3)1000n (874.40)1000n 165.44(-)1000n 295.27(-19.313T -++=求出发动机转矩T tq 与发动机转速n 的关系。

接着由功率与转矩的关系式9550n T P tq e =Ⅰ挡 Ⅱ挡 Ⅲ挡 Ⅳ挡 4挡变速器 6.09 3.09 1.71 1.0020004000100120140160180T q /(N ·m )n/r/minTqPe50010001500250030003500020406080P e /k W102030405060708090100050001000015000ua/(km/h)F /NⅠⅡⅢⅣFf+Fw驱动力-行驶阻力图求出功率与转速的关系式。

汽车理论课程设计说明书

海南大学《汽车理论》课程设计说明书题目：汽车动力性计算学号：20140507310069姓名：郭东东年级：2014级学院：机电工程学院系别：汽车系专业：车辆工程指导教师：张建珍完成日期：2017年6月1日目录1. 题目要求 (1)1.1. 题目要求 (3)1.2. 车型参数 (3)2. 计算步骤 (5)2.1. 绘制功率外特性和转矩外特性曲线 (5)2.2. 绘制驱动力——行驶阻力平衡图 (6)2.3. 绘制动力特性图 (9)2.4. 绘制加速度曲线和加速度倒数曲线 (12)2.5. 绘制加速时间曲线 (18)2.5.1. 二挡原地起步连续换挡加速时间曲线 (19)2.5.2. 最高档和次高档超车加速时间 (22)3. 结论分析 (27) (27)3.1. 汽车的最高车速uamax3.2. 汽车的加速时间t (27)3.3. 汽车能爬上的最大坡度i (28)max4. 心得体会 (28)参考资料301.题目要求1.1.题目要求（1）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;（2）绘制驱动力-—-行驶阻力平衡图；（3）绘制动力特性图；（4）绘制加速度时间曲线和加速度倒数曲线；（5）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,并在说明书中具体说明选取;（6）对动力性进行总体评价。

1.2.车型参数汽车发动机使用外特性—n曲线的拟合公式为式中,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nmin =600r/min，最高转速nmax=4000r/min装载质量 2000kg整车装备质量 1800kg总质量 3880kg车轮半径 0。

367m=0。

84传动系机械效率ηT滚动阻力系数 f=0。

016A=2.77m2空气阻力系数×迎风面积 CD=5。

汽车理论课程设计

汽车理论课程设计姓名学号专业班级指导教师年月日汽车理论课程设计任务书本次计算设计以小组为单位进行，每组计算两种车型(大型车、小型车)。

先进行手工计算并绘图（每个档位选取5-8个特征点），然后计算机编程（MATLAB）实现并绘图，最终打印计算说明书和程序。

具体设计要求如下：1.汽车动力性、经济性分析计算通过查阅收集有关资料，计算分析给定型号汽车的动力性能及燃油经济性，并绘出该车型的发动机外特性曲线，驱动力——行驶阻力平衡图，动力特性图，百公里油耗曲线。

根据计算结果，结合实际情况，分析该车型发动机参数和底盘性能参数匹配是否合理，并提出修改意见。

2.参数部分车型参数不完整，请查阅相关资料或用经验公式计算选取，并经手动计算分析后修正获得。

（说明书中注明出处）3.说明书说明书内容包括：任务书、目录、各车型参数、参数分析、计算、图表、结论、设计总结及心得体会。

车型一：解放CA1091载货汽车一、发动机CA6102（附表一）Nmax=99kw(相应转速3000r/min)Mmax=373N.m(相应转速1300r/min)二、整车参数：1.尺寸参数：全长L=7205mm，全宽B=2476mm，全高H=2436mm，轴距L1=4050mm,前轮距B1=1850mm，后轮距B2=1740mm.2.重量参数（附表二）3.性能参数：变速箱传动比i1=7.64，i2=4.835，i3=2.856，i4=1.895，i5=1.377，i6=1，i 倒=7.66。

主减速器比i0=6.33。

车轮：9.00-20。

三、使用数据：滚动阻力系数f=0.03；道路阻力系数：强度计算用Φ=1性能计算用Φ=0.8空气阻力系数：Cd=0.8；迎风面积：A=0.78×宽×高；最大速度：Vmax=90km/h；最大爬坡度：28%；传动系效率：η=0.9表一：发动机参数车型四：SATANA2000轿车一、发动机2VQS（附表一）Nmax=74kw(相应转速5200r/min)Mmax=155N.m(相应转速3800r/min)二、整车参数：1.尺寸参数：全长L=4680mm，全宽B=1700mm，全高H=1423mm，轴距L1=2656mm,前轮距B1=1414mm，后轮距B2=1422mm.2.重量参数（附表二）3.性能参数：变速箱传动比i1=3.45，i2=1.94，i3=1.29，i4=0.985，i5=0.8,主减速器比i0=4.1。

“汽车理论”课程建设探索与实践

“汽车理论”课程建设探索与实践课程是构成本科专业培养计划的基本单元,是教学活动的基础,是向学生传授知识、培养学生能力和提高学生素质的主要途径,是实现人才培养目标的主要手段。

课程建设是构建专业特色、推进教育质量工程和提高教育质量的关键所在。

“汽车理论”课程是我校汽车类专业的一门专业课,探索“汽车理论”课程的建设规律,加强“汽车理论”课程建设,这不仅对提高“汽车理论”课程的教学质量具有极其重要的作用,而且对促进其它专业课程教学内容和课程体系的改革也具有重要意义。

1 正确定位,制定科学合理的教学大纲教学大纲是课程教学活动的依据,科学合理的课程教学大纲是实现课程教学目标和保证课程教学质量的基础。

课程教学大纲首先必须要明确课程的任务。

“汽车理论”课程的任务是学习掌握汽车受力与运动的基本规律、汽车的主要技术性能与相应的评价试验方法以及影响这些性能的结构和使用因素等,为后续专业课程的学习打下必要的理论基础,为将来从事汽车研究、开发、试验、改装、选用、使用、管理、营销和贸易等与汽车相关的工作创造条件。

课程教学大纲不仅要体现课程自身的知识体系,而且要反映人才的培养目标。

“汽车理论”课程的知识体系主要包括汽车的动力性、汽车的燃油经济性、汽车动力装置参数的选定、汽车的制动性、汽车的通过性、汽车的操纵稳定性和汽车的平顺性等7部分内容。

我校汽车类专业包括车辆工程、汽车运用工程和汽车营销3个专业,其中,车辆工程专业包括汽车底盘、汽车车身、汽车发动机和汽车制造4个专业方向。

在制定“汽车理论”课程教学大纲时既要考虑到各专业和专业方向人才培养目标的不同,因而对“汽车理论”知识掌握的要求不同,又要考虑到部分学生继续深造的要求。

为此,将“汽车理论”课程分为“汽车理论(一)”和“汽车理论(二)”,其中,“汽车理论(一)”包含汽车的动力性、汽车的燃油经济性、汽车动力装置参数的选定、汽车的制动性和汽车的通过性等5部分内容,“汽车理论(二)”包含汽车的操纵稳定性和汽车的平顺性两部分内容。

汽车理论课程设计

精心整理《汽车理论》设计报告汽车动力性、经济性的计算机模拟目录1汽车驱动力图 (1)1.1汽车驱动力图简介 (1)1.2汽车驱动力图 (2)2汽车驱动力-行驶阻力平衡图 (2)2.12.233.13.244.14.255.1汽车动力特性图简介 (6)5.2汽车动力特性图 (6)6汽车功率平衡图 (6)6.1汽车功率平衡图简介 (6)6.2汽车功率平衡图 (7)7汽车百公里油耗图 (7)7.1汽车百公里油耗图简介 (7)7.2汽车百公里油耗图 (8)参考文献 (8)附录 (8)汽车动力性、经济性的计算机模拟张少波（）摘要：通过MATLAB 计算机软件进行汽车动力性、经济性的计算机模拟，模拟得出汽车的各种特性曲线。

包括：驱动力图，驱动力-行驶阻力平衡图，爬坡度图，加速度图，动力特性图，功率平衡图，百公里油耗图。

同时对汽车特性曲线的计算公式加以统计汇总学习。

因此驱动力为（1.3）汽油发动机使用外特性的Tq-n 曲线的拟合公式为（1.4）一般用根据发动机外特性确定的驱动力与车速之间的函数关系曲线F t -u a 来全面表示汽车的驱动力，称为汽车的驱动力图。

设计中的汽车有了发动机的外特性曲线、传动系的传动比、传动效率、车轮半径等参数后，即可用式（1.1）求rT 0t T g tq i i T η=出各个档位的F t 值，再根据发动机转速与汽车行驶速度之间转换关系求出u a ，即可求得各个档位的F t 于u a 曲线。

发动机转速与汽车行驶速度之间的关系式为（1.5）式中，u a 为汽车行驶速度（km/h ）;n 为发动机转速（r/min ）;r 为车轮半径（m ）; i g 为变速器传动比；i 0为主减速器传动比。

另：实际行驶中，发动机常在节气门部分开启下工作，相应的驱动力要比它小。

1.2汽车驱动力图其车辆基本参数见附录1，其Matlab 程序见附录2。

轮胎的构造、材料、气压等有关。

这里选取滚动阻力系数为良好的沥青或混凝土路面滚动阻力系数。

第一章汽车动力性(汽车理论课件)

第一章汽车的动力性
重点内容
驱动力-行驶阻力平衡图
分析汽车动力性的方法动力特性图（图解法）功率平衡图
本章的学习方法
分析汽车行驶时的受力，建立行驶方程式，并通过计算或以图表的形式按动力性评价指标的要求确定动力性。
汽车运行环境
汽车的动力性可以通过那些参数来
描述？
第一章汽车的动力性
由阻力偶引起的能量损失，我们称为滚动
阻力偶
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
橡胶材料的弹性迟滞损失
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
思考:胎面与
的关系？
➢光面胎和带花纹的轮胎在干燥硬路面上的附着系数有何不同？
➢轮胎花纹起什么作用？
轮胎的抓地力分为干地抓地力和湿地抓地力。如果轮胎没有花纹（俗称光头胎）那干地抓地力最好，但湿地抓地力几乎为0 .轮胎上的花纹是为了排水，沟槽越多越宽大，则轮胎的排水性越好，轮胎的湿地抓地力好，但干地抓地力下降，合理的花纹沟槽比率既能保证干地抓地力，又能保证湿地抓地力。
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
第二节汽车的驱动力与行驶阻力发动机功率、转矩与转速的关系
Ttq f (n), Nm
Pe
Ttq n , kW 9549
n, r / min
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
F1方程式赛车在不同天气条件下使用的不同胎面花纹的轮胎

汽车理论课程设计

汽车理论课程设计(总18页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《汽车理论》设计报告汽车动力性、经济性的计算机模拟学号037姓名张少波学院交通学院班级车辆本1501班2017 年 12 月 18 日目录1汽车驱动力图 (1)汽车驱动力图简介 (1)汽车驱动力图 (2)2汽车驱动力-行驶阻力平衡图 (2)汽车驱动力-行驶阻力平衡图简介 (2)滚动阻力 (3)空气阻力 (3)汽车驱动力-行驶阻力平衡图 (3)3汽车爬坡度图 (3)汽车爬坡度图简介 (3)汽车爬坡度图 (4)4汽车加速度图 (5)汽车加速度图简介 (5)汽车加速度图 (5)5汽车动力特性图 (6)汽车动力特性图简介 (6)汽车动力特性图 (6)6汽车功率平衡图 (6)汽车功率平衡图简介 (6)汽车功率平衡图 (7)7汽车百公里油耗图 (7)汽车百公里油耗图简介 (7)汽车百公里油耗图 (8)参考文献 (8)附录 (8)汽车动力性、经济性的计算机模拟张少波（交通学院，车辆工程，1501班，037）摘要：通过MATLAB 计算机软件进行汽车动力性、经济性的计算机模拟，模拟得出汽车的各种特性曲线。

包括：驱动力图，驱动力-行驶阻力平衡图，爬坡度图，加速度图，动力特性图，功率平衡图，百公里油耗图。

同时对汽车特性曲线的计算公式加以统计汇总学习。

关键词：驱动力图，驱动力-行驶阻力平衡图，爬坡度图，加速度图，动力特性图，功率平衡图，百公里油耗图，汽车特性曲线的计算公式1 汽车驱动力图1.1 汽车驱动力图简介驱动力是由发动机的转矩经传动系统传至驱动轮上得到的。

汽车发动机产生的转矩，经传动系传至驱动轮上。

此时作用于驱动轮上的转矩T t 产生一对地面的圆周力F 0,地面对驱动轮的反作用力F t （方向与F 0相反）既是驱动汽车的外力，此外力称为汽车的驱动力。

其数值为（）式中，T t 为作用于驱动轮上的转矩；r 为车轮半径。

【大学课件】汽车理论第1章汽车的动力性

发动机排量越大，汽车最高车速越高；配置相同发动机的前提下，手动挡比自动挡车速更高；发动机排量相同的前提下，车身越小，最高车速越高； SUV配备的发动机排量普遍较大，但与配备相同发动机排量的轿车相比，最高车速要低。
查阅资料：目前陆地行驶的最高车速可以达到多少？
11
第一节汽车的动力性指标
➢现今内燃机汽车的最高车速记录为660km/h，由塞默兄弟在1965年11月创造。
提示
➢汽车某性能的“指标”、或者说“评价指标”，是指若干可以用来评价该性能优劣的参数。评价指标必须是整车性能参数，而不是某个结构设计参数。比如，这一章介绍的动力性，“最高车速”就是一个评价指标；汽车的最高车速与发动机功率有关，但“发动机功率”不是评价指标，而是一个结构参数。
汽车理论
第一节汽车的动力性指标
S
可见，“坡度”指的不是坡道的角度，而是该角度的正切值。
汽车的最大爬坡度就是满载（或某一载质量）时汽车在良好路面上所能爬上的最大坡度。
例如，很多货车的最大爬坡度imax为30%，也就是 16.7°左右。
汽车理论
第一节汽车的动力性指标
美国对轿车的爬坡能力有如下规定：
➢能以104km/h（65mile/h）通过6％的坡道； ➢满载时不低于80km/h； ➢在6％的坡道上，0～96km/h（60mile/h）
手动挡汽车的加速时间更短
法拉利 575M Maranello 4.2s
宝时捷911
3.9s
兰博基尼 Gallardo
4.2s
14
第一节汽车的动力性指标
2）静止到400m或静止到1km的冲刺时间
奥迪A6 1.8T 静止到400m冲刺时间7.9s 静止到1km冲刺时间33.4s

汽车理论课程设计

汽车理论课程设计姓名学号专业班级指导教师年月日汽车理论课程设计任务书本次计算设计以小组为单位进行，每组计算两种车型(大型车、小型车)。

先进行手工计算并绘图（每个档位选取5-8个特征点），然后计算机编程（MATLAB）实现并绘图，最终打印计算说明书和程序。

根据计算结果，结合实际情况，分析该车型发动机参数和底盘性能参数匹配是否合理，并提出修改意见。

2.参数部分车型参数不完整，请查阅相关资料或用经验公式计算选取，并经手动计算分析后修正获得。

（说明书中注明出处）3.说明书说明书内容包括：任务书、目录、各车型参数、参数分析、计算、图表、结论、设计总结及心得体会。

主减速器比i0=6.33。

车轮：9.00-20。

三、使用数据：滚动阻力系数f=0.03；道路阻力系数：强度计算用Φ=1性能计算用Φ=0.8空气阻力系数：Cd=0.8；迎风面积：A=0.78×宽×高；最大速度：Vmax=90km/h；最大爬坡度：28%；传动系效率：η=0.9表二：重量参数车型四：SATANA2000轿车一、发动机2VQS（附表一）Nmax=74kw(相应转速5200r/min)Mmax=155N.m(相应转速3800r/min)二、整车参数：1.尺寸参数：全长L=4680mm，全宽B=1700mm，全高H=1423mm，轴距L1=2656mm,前轮距B1=1414mm，后轮距B2=1422mm.2.重量参数（附表二）3.性能参数：变速箱传动比i1=3.45，i2=1.94，i3=1.29，i4=0.985，i5=0.8,主减速器比i0=4.1。

汽车理论课程设计报告

《汽车理论》课程设计题目：汽车动力性与经济性研究姓名：XXX ______________ 班级：09 交通A1 _____________ 学号：09481XXX _________ 指导教师：XXX ________________ 日期：2011.12.20 _________目录1、任务书 (3)1.1 参数表 (3)1.2 任务列表 (4)2、汽车动力性能计算 (5)2.1 汽车发动机外特性计算 (5)2.2 汽车驱动力计算 (6)2.3 汽车驱动力-阻力平衡图.................................................... (7)2.4汽车行驶加速度............................................................. ..82.5汽车的动力特性曲线......................................................... .92.6.汽车的功率平衡............................................................ (10)3．汽车的经济性能计算3.1汽车的百公里油耗曲线 (11)4 •设计小结 (12)1、任务书姓名：XXX ______ 学号：094813XXX 班级：09交通A1姓名：XXX ______ 学号：094813XXX _______ 班级：09交通A1朗逸1.6L自动 _________ 汽车参数如下：1.1参数表表1汽车动力性参数表表2汽车燃油经济性拟合系数表表3六工况循环参数表1.2任务列表根据上述参数确定:1、发动机的外特性并画出相应的外特性图；2、推导汽车的驱动力，并画出汽车的驱动力图；3、计算汽车每档的阻力及驱动力，画出各档汽车驱动力一行驶阻力平衡图，求出每档的最高车速，最大爬坡度，通过分析确定汽车的动力性评价指标数值, 并计算出最大爬坡度时的相应的附着率；4、计算汽车行使的加速度，并画出加速度曲线；5、计算汽车动力特性，画出动力特性图，求出每档的最高车速，最大爬坡度，利用动力特性分析确定汽车动力性评价指标数值；6自学汽车的功率平衡图，画出汽车功率平衡图，分析确定汽车的动力性评价指标数值7、画出最高档与次高档的等速百公里油耗曲线。

(完整版)《汽车理论》教学大纲文档

机电工程学院《汽车理论》课程教学大纲课程性质：专业必修课，总学时：48 学分：4适用专业：交通运输一课程教学目标汽车理论是交通运输专业一门重要专业课，本课程是从运动学和动力学角度分析汽车各种使用性能、评价方法以及汽车结构参数、使用参数对汽车行驶性能的影响；以提高汽车行驶性能为目的。

本课程的任务是在掌握汽车行驶性能指标和评价方法基础上，找出汽车结构参数、使用参数对汽车行驶性能的影响规律，从而提高汽车行驶性能，为进行汽车设计、研究打下坚实的专业理论基础。

二课程的目的与任务《汽车理论》课程理论性比较强，因此通过进行汽车的动力性、制动性、平顺性实验教学环节加深对理论知识的理解与掌握。

熟悉汽车性能测试仪器的使用，并结合相关知识，掌握汽车性能的实验研究的基本方法，提高学生的实践能力。

三理论教学的基本要求本门课程首先能够学会如何评价汽车的行驶性能，而且能够用最简单（易计算、易测试）的指标来反映每个汽车行驶性能（动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性、通过性等）；其次，要学会用最基本的方法，最有效的计算或测试方法得到汽车性能的评价指标；最高要求是在以上两点的基础上，能够分析汽车的结构参数对汽车性能的影响，即能够通过计算或试验手段分析如何改进汽车的设计.通过本课程的学习，系统介绍汽车初等动力学的数学模型，使学生学会使用评价和分析汽车行驶性能的方法，从而掌握评价汽车性能的理论基础，例如：汽车动力性、汽车燃油经济性、汽车制动性、汽车操纵稳定性、汽车行驶平顺性、汽车通过性。

同时为汽车设计等后续课程准备必备的基础。

为以后的毕业设计和从事汽车技术工作，能够正确设计汽车、合理使用汽车、科学试验汽车打下稳固的基础。

四实践教学的基本要求实验（实训）学时 6 应开实验（实训）项目个数 3序号实验（实训）名称实验（实训）要求学时分配实验（实训）类型备注1 汽车动力性实验必做2 验证性2 汽车制动性实验必做 2 验证性3 汽车平顺性实验必做 2 验证性五教学学时分配序号教学内容总学时学时分配讲课实验实训习题1 汽车的动力性10 8 22 汽车的燃油经济性3 33 汽车动力装置参数的选定 3 34 汽车的制动性12 10 25 汽车的操纵稳定性9 96 汽车的平顺性97 27 汽车的通过性 2 248 42 6六大纲内容第1章汽车的动力性1.教学目的和要求：掌握汽车行驶所受各种阻力；熟练掌握汽车动力性指标及评价方法；掌握汽车行驶的驱动—附着条件和汽车的功率平衡；了解装有液力变矩器汽车的动力性以及汽车动力性实验。

《汽车理论》第1章汽车动力性

车轮运动时，汽车运动速度与车轮角速度之比值
2021/2/21
汽车理论第 26 页
1.2.2 汽车行驶阻力
➢ 1．轮胎滚动阻力
定义：指轮胎行驶单位距离的能量损失，主要是由轮胎和路面的变形引起的。
汽车轮胎滚动阻力表达式为：
F mgf cos
f
G
➢ 2．空气阻力
定义：指汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力，它不
2021/2/21
最高车速是一些跑车特别是超级跑车所追求的一个重要参数之一。
左图为英国工程师研制出的一辆超音速汽车，采用劳斯莱斯喷气发动机作为动力，车速达 1610km/h！
对于量产的超级跑车，
最高车速已突400km/h。
汽车理论第 8 页
1.1.2 汽车加速能力
➢ 定义：指汽车在水平良好路面上所能达到的最大加速度，常用汽车加速时间来表示，它对平均行驶车速有很大影响。
传动系的功率损失
2021/2/21
机械损失摩擦
液力损失润滑油
齿轮传动副之间
轴承
其他
润滑油的搅动
与零件之间的表面摩擦
其他
汽车理论第 25 页
1.2.1 汽车驱动力
4、车轮半径分类：自由半径、静力半径和滚动半径。
车轮无载荷时的半径
汽车轮静止不动时，车轮中心至轮胎与道路接触面之间的距离
汽车动力性
定义：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。
汽车动力性是汽车各种性能中最基本最重要的性能之一。
2021/2/21
汽车理论第 3 页
1.1 汽车动力性评价指标
➢ 汽车动力性评价指标：分为未用汽车的动力性评价指标和在用汽车的动力性评价指标，未做特殊说明，汽车动力性评价指标主要是指未用汽车的动力性评价指标，即汽车最高车速、汽车加速能力和汽车爬坡能力。

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汽车理论课程设计
汽车动力性匹配计算的研究
姓名：
专业班级：
学号：
指导老师：
时间：
摘要
应用 MATLAB 进行汽车动力性匹配计算，首先求解出发动机与液力变矩器共同工作的输入输出特性，然后绘制出汽车的驱动力-行驶阻力平衡图，最后得出汽车的动力性参数，从而实现了汽车动力性匹配计算、分析及绘图的自动化，提高了设计效率和精度。

关键词：汽车动力性；匹配；MATLAB
Abstract
MATLAB was applied to matching calculation of the automotive dynamic performance. At fi rst, the input and output characteristics while the engine operates together with hydraulic torque converter were solved, and then the balancing diagram of automotive driving force and advancing resistance were plotted, fi nally the dynamic performance parameters were obtained. Thereby the automated calculation, analysis and
plotting for matching of the automotive dynamic performance were achieved, which promoted the design effi ciency and precision.
Key Words：dynamic performance; matching; MATLAB
序言
矿用汽车运行工况比较复杂，路况比较恶劣，具有载重大、速度低的特点；因此，要求汽车动力系统在汽车较低速度下能输出较大的转矩。

其中，发动机与液力变矩器的匹配计算是整个地下汽车动力系统设计的关键和难点。

发动机与液力变矩器的合理匹配，能使汽车在较低速度下输出较大的转矩，从而获得较好的动力性和燃油经济性。

在此基础上再进行合理的挡位选择，绘出汽车在不同挡位下的驱动力-行驶阻力平衡图，最后得出汽车的最高速度、加速度和最大爬坡度等反映汽车动力性的参数，从而对汽车动力性进行评定[1]。

传统的匹配计算主要是作图法和解析法，其共同缺点是工作量大，计算误差大。

利用 MATLAB设计相关匹配计算程序[2]，可以方便、精确地完成各种匹配计算，从而快速地对匹配方案进行筛选。

一、程序结构设计
按照流程，程序主要包括发动机外特性曲线的拟合、发动机与液力变矩器的匹配计算以及汽车动力性计算这 3 个模块[3]。

二、发动机外特性曲线的拟合
发动机外特性曲线是进行发动机与液力变矩器匹配计算的基础，通过发动机台架试验获得，常用 Me =Me(ne 或 Ne = Ne(ne 曲线表示。

本文选用 Me =
Me(ne 曲线来表示。

用数值方法计算时，需要将没有函数关系的发动机外特性曲线以拟合的方式用解析式表示，以便求解发动机外特性曲线与变矩器输入特性曲线的交点，即二者共同工作点。

已知发动机外特性曲线的若干离散点，采用最小二乘法拟合发动机外特性曲线的解析式，可以通过调整拟合阶次来控制曲线拟合的精度[4]。

运行程序，对所选的某型号发动机的外特性曲线进行拟合，拟合次数取 6。

发动机的外特性参数如表1 所列，拟合结果如图 1 所示。

图1
三、发动机与液力变矩器的匹配计算
发动机与液力变矩器共同工作性能是指发动机与液力变矩器共同工作的输入输出特性的变化规律。

当发动机与液力变矩器组合后，可视为一种新的动力装置，具有新的性能特性。

发动机与液力变矩器的匹配计算主要根据发动机的外特性和液力变矩器的原始特性，确定共同工作的输入特性、共同工作区域及其输出特性。

（一）、液力变矩器的无因次特性
液力变矩器的特性一般用液力变矩器的无因次特性来表示，其数据通常通过变矩器的台架试验测得。

无因次特性给出了变矩系数 K、变矩效率η 及泵轮转矩系数λ p 随转速比 i 变化的关系。

变矩系数 K 为涡轮输出转矩
与泵轮输入转矩
之比，即
(1
变矩器转速比 i 为涡轮转速
与泵轮转速
之比，即
(2
变矩效率η 为输出功率与输入功率之比，即
(3
泵轮输入转矩
(4 式中：为泵轮转矩系数；ρ 为工作油密度；g 为重力加速度；D 为变矩器有效直径。

（二）、共同工作的输入特性
液力变矩器和发动机共同工作的输入特性是分析研究液力变矩器在不同工况时，液力变矩器和发动机共同工作的转速和转矩的变化特性。

液力变矩器和发动机共同工作的必要条件是二者的转速和转矩相等，即
(5
(6
其计算的本质就是求解发动机外特性曲线与泵轮转矩曲线的交点，即泵轮转速和对应的泵轮转矩。

在一定转速比之下，有一个值确定一条泵轮转矩曲线。

因此，液力变矩器的泵轮转矩曲线是一组曲线，与发动机外特性曲线的交点是一系列交点。

采用最小二乘法拟合出不同转速比之下的泵轮转矩曲线的解析式，再联合发动机外特性曲线的解析式求解方程，即可求出发动机与液力变矩器共同工作的交点。

（三）、共同工作的输出特性
液力变矩器的涡轮输出转矩
与涡轮转速的关系曲线称为液力变矩器的
输出特性。

得到发动机与液力变矩器的共同工作点后，按下式求解共同工作的输出特性：
(7
(8
将得到的共同工作的输出特性离散数据通过最小二乘法拟合成曲线[5]，即可绘制出发动机与液力变矩器共同工作的输出特性。

在程序中输入所选的某型号液力变矩器的各项参数 (见表 2，液力变矩器的有效直径为 0.36 m，油液密度为 830 kg/ m^3，设定曲线拟合的次数为 5，即可求出共同工作的输入输出特性曲线，如图2和图3所示。

图2
图3 四、汽车动力性的计算汽车的动力性主要有 3 个评价标准，即汽车的最高速度、加速度及最大爬坡度。

笔者选用汽车的驱动力 - 行驶阻力平衡图对汽车动力性进行评价。

（一）、汽车驱动力汽车发动机与液力变矩器共同工作的输出
转矩经传动系统传递至驱动轮上，作用在驱动轮上的转矩产生一对地面的圆周向力，地面对驱动轮的反作用力即是汽车的驱动力，计算公式为 (9 式中：为变速箱传动比；为主传动比；为传动效率；r 为车轮半径，m。

（二）、汽车的行驶阻力汽车的行驶阻力包括来自地面的滚动阻力、空气阻力、上坡时的坡度阻力以及在加速行驶时需克服的加速阻力。

滚动阻力 (10 式中：m 为汽车总质量，kg；f 为滚动阻力系数。

-5-
空气阻力 (11 式中：Cd 为空气阻力系数；A 为汽车迎风面积，m2；v 为车速，km/ h。

坡度阻力Fi = G sinα 式中：G 为汽车重力；α 为坡度角度，(°。

加速阻力 (12 式中：δ 为汽车旋转质量换算系数。

在程序中输入所设计的汽车的整车参数及变速箱 4 个挡位的相关参数 (见表 3、4，滚动阻力系数 f 设为 0.03，就可以计算出整车的动力性能，并绘制出不同挡位传动时汽车的驱动力-行驶阻力平衡图和爬坡度图，分别如图 3、图 4 所示 (加速特性图略，从而进行地下汽车的动力性分析。

表 3 整车参数车轮半径传动效率迎风面积空气阻力系数汽车质量 r/ m A/ m2 Cd m/ kg 0.4 0.95 2.49 0.42 18000 图4 -6-
挡位 1 2 3 4 表 4 变速箱参数传动比 i 5.01 2.41 1.39 0.81 汽车旋转质量换算系数δ 1.047 5 1.033 3 1.030 4 1.019 1 图5 从图 4 可以看出，当前动力系统匹配计算的驱动力与阻力的最大交点约为 80，即所设计汽车的最高速度为 80 km/ h ，此外设计的汽车最大爬坡度约为 5.5°。

根据设计要求，该汽车的最高速度应为 30 km/ h，最大爬坡度应为 20°，可见，当前动力系统的匹配不能满足设计要求，需要对其重新进行选型计算，以满足矿用汽车特有的工况条件要求。

五、结语基于MATLAB 的汽车动力性匹配计算软件，实现了从发动机与液力变矩器的匹配计算到汽车动力性计算的全部过程，可以快速地进行汽车动力性分析，从而对不同的匹配方案进行筛选。

与传统的作图法和解析法相比，基于 MATLAB 的匹配计算提高了匹配效率和精度，计算结果更加直观准确。

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参考文献： [1] [2] [3] [4] [5] 余志生．汽车理论 [M]．北京：机械工业出版社，2007 王正林．精通 MATLAB[M]. 电子工业出版社 2012 陈家瑞. 汽车构造[M].
机械工业出版社 2009 王杏芳. 基于 MATLAB 的汽车动力性匹配计算的研究 [J] 2013 吴发乾. 发动机和液力变矩器输出特性合成计算方法[J] 2012 -8-。

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