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汽车理论

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－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

234

19.313295.27()165.44()40.874() 3.8445()1000100010001000

q n n n n T =-+-+-

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ηt=0.85

滚动阻力系数f=0.013

空气阻力系数×迎风面积C D A=2.77m2

主减速器传动比i0=5.83

飞轮转动惯量I f=0.218kg•m2

二前轮转动惯量I w1=1.798kg•m2

四后轮转动惯量I w2=3.598kg•m2

变速器传动比ig(数据如下表)

Ⅰ档Ⅱ档Ⅲ档Ⅳ档Ⅴ档四档变速器 6.09 3.09 1.71 1.00 -

五档变速器 5.56 2.769 1.644 1.00 0.793

轴距L=3.2m

质心至前轴距离（满载）a=1.974m

质心高（满载）hg=0.9m

MATlab程序如下：

n=600:4000; r=0.367; nt=0.85; f=0.013; CA=2.77; io=5.83; m=3880; g=9.8;

Tq=-19.313+295.27.*n./1000-165.44.*(n./1000).^2+40.874.*(n./1000).^3-3.8445.*(n./1000).^4; ig1=5.56;

n= linspace(600,4000,40);

Ua1=0.377.*r.*n./(ig1.*io);

Ft1=(-19.313+295.27.*n./1000-165.44.*(n./1000).^2+40.874.*(n./1000).^3-3.8445.*(n./1000).^4). *ig1.*io.*nt./r;

plot(Ua1,Ft1);

ig2=2.769; Ua2=0.377.*r.*n./(ig2.*io); Ft2=(-19.313+295.27.*n./1000-165.44.*(n./1000).^2+40.874.*(n./1000).^3-3.8445.*(n./1000).^4). *ig2.*io.*nt./r;

ig3=1.644; Ua3=0.377.*r.*n./(ig3.*io); Ft3=(-19.313+295.27.*n./1000-165.44.*(n./1000).^2+40.874.*(n./1000).^3-3.8445.*(n./1000).^4). *ig3.*io.*nt./r;

ig4=1.00; Ua4=0.377.*r.*n./(ig4.*io); Ft4=(-19.313+295.27.*n./1000-165.44.*(n./1000).^2+40.874.*(n./1000).^3-3.8445.*(n./1000).^4). *ig4.*io.*nt./r;

ig5=0.793; Ua5=0.377.*r.*n./(ig5.*io); Ft5=(-19.313+295.27.*n./1000-165.44.*(n./1000).^2+40.874.*(n./1000).^3-3.8445.*(n./1000).^4). *ig5.*io.*nt./r;

Fr=m.*g.*f+(CA/21.15).*Ua5.^2;

plot(Ua1,Ft1,Ua2,Ft2,Ua3,Ft3,Ua4,Ft4,Ua5,Ft5,Ua5,Fr);