经济性实验报告

汽车经济性虚拟实验报告

二、燃油经济性关系式求解

1、分析目标车辆发动机转矩燃油消耗量b与转速n与转矩T之间的关系根据发动机的万有特性试验数据，拟合出发动机的万有特性关系式系数。求解关系式时的系数，对于试验数据，利用矩阵的形式可以写成下列形式。

求解上式，能够得到上述关系式中的未知系数矩阵，从而得到发动机的燃油万有特性关系式，进而可以根据求出的关系式求出发动机在一定转速、一定转矩时的燃油消耗量，从而实现对汽车燃油经济性的仿真计算。

1、求百公里燃油消耗量、六工况的燃油消耗量、经济车速和Umax、Umin, 根据发动机燃油万有特性和燃油万有特性的拟合曲面图，能够求出发动机百公里燃油燃油量。通过汽车的外特性和驱动力与阻力的关系式，求出汽车的最高车速Umax和最低车速Umin，其中由拟合出来的关系式可以求出Umax=103Km/h,Umin=30.8km/h,在最高车速最低车速

之间求出一些车速的百公里燃油消耗量，并求出车的最省油车速,从实验结果可以看出，经济车速在38km/h左右，即车在接近于低速的中等车速时燃油消耗量的最低，符合研究结论。对驾驶员的驾驶有一定的指导，并且可以通过改变发动机的不同的传动比等影响因素，查看对燃油消耗量的影响。根据百公里燃油消耗量法关系,可以求出发动机百公里燃油消耗量。通过设计MATLAB程序可以求出最终结果。

490A柴油机最高档百公里燃油消耗量百公里

车速（km/h）32 33 34 35 36 37 38 39 40

燃油消耗量(L) 5.17 5.11 5.06 5.04 5.023

4

5.023

3

5.035 5.06 5.09

车速（km/h）45 50 55 60 65 70 75 80 85 燃油消耗量(L) 5.37 5.8 6.35 7.01 7.77 8.63 9.6 10.66 11.7

通过MATLAB可以将不同车速的燃油消耗量画成曲线图，由图和表格可以看出车在接近于低速的中等车速时燃油消耗量的最低，符合研究结论。

而且能够求出车的六工况燃油消耗量：5.523L。

求解车辆最高车速和最低车速时，用到汽车的外特性数据，将得到的外特性实验数据带入关系式，并将误差e1 e2...e3是实验得到的误差，求出转矩和转速的关系式,具体拟合的形式如下。

把上式可以以矩阵的形式表示出来:T =N×A+E,其中将m取值为4，m取值大小的影

响见论文，拟合出出来的关系式为：

T= -（5.0406e+003）+（1.3168e+004）*n +（-1.2424e+004)*n^2+（5.2483e+003)*n^3 -（8.4237e+002）*n^4.

结果分析与结论:

1、汽车燃油消耗量的影响因素可有两个方面：一是取决于发动机的种类、设计和制造水平即：使用方面；另一方面又与汽车行驶时的发动机的负荷率有关即与发动机有关。

其中使用方面又与行驶的车速、档位选择、挂车的使用和正确的保养与调整有关。发动机发面与效率和增压比等因素有关。

2.拟合燃油消耗量的曲面和关系式时需要将数据进行映射，是数据映射到[1 2]区间上，这样对实验结果的影响最小，具体见论文详细解释。

3.汽车在接近于低速中等车速时燃油消耗量最低，而且随着车速的增大，燃油消耗量的增快程度越来越大。