(交通运输工程)汽车运用工程A上机实验指导书

交通与汽车工程学院 《汽车运用工程 A》 上机实验指导书
适用专业: 交通运输工程 课程代码: 6011069 学时: 8 学分: 编写单位: 汽车工程系 编 写 人: 徐延海 改 编 人: 滕艳琼 审 核 人: 唐 岚 审 批 人: 孙仁云
目 录
实验一 汽车动力性计算 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 实验二 汽车燃油经济性计算 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 实验格式及要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6

《汽车运用工程 A》实验指导书
主要参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 附件 “汽车运用工程 A”上机实验基本数据„„„„„„„„„„„„„„„„„„7
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《汽车运用工程 A》实验指导书
实验一
一、实验目的
1、 掌握汽车动力性指标的计算方法。 2、 掌握汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
汽车动力性计算
3、 掌握最高车速、最大爬坡度、加速时间的计算方法。 4、 利用掌握的知识进行简单问题的程序设计来加深对基本知识的理解。
二、实验环境与工具
操作系统：WINDOWS98/2000/2003/XP 编程工具：Visual Basic 6.0/Matlab/Excel
三、实验内容
利用编程语言编写一个程序实现某型汽车的动力性计算。 要求程序能够进行汽车驱动力与行驶阻力平衡图、加速度曲线、加速度倒数曲线、直接挡加 速时间曲线、爬坡度图、动力特性图、发动机外特性曲线以及功率平衡图的显示；并能在图形上 标示出最高车速、加速时间、最大爬坡度等汽车动力性数值。该汽车的参数见附件。
四、实验步骤
1、 简单的界面设计用来输入初始的相关参数 2、 实验内容中的相关计算公式的学习和使用 （1）在画汽车驱动力-行驶阻力平衡图时，驱动力 Ft 
Ttqi g i0T r
根据挡位的不同可以画
出各挡位的驱动力。行驶阻力在一般情况下可看做滚动阻力与空气阻力之和： F f  Fw ，当
Ft -（ Ff  Fw ）的绝对值小于等于给定的一个收敛精度时 (可用 If 语句来实现 )，再根据
2 C D Aua rn ，将 Ft 、 Fw （ Fw  ）都转化为与速度的关系，画出车速—驱动力 ua  0.377 21.15 ig i0
与行驶阻力的曲线，驱动力与行驶阻力的交点可由 Ft -（ F f  Fw ）的绝对值小于等于设定的 一个收敛精度得到（ Ft 与 F f  Fw 交点） ，此时对应的横坐标就是汽车能到达的最大车速
u a max ，并在图中标示出来。
（2）汽车的爬坡度的计算：在 Ft = F f  Fw + Fi  F j 中，当计算汽车的爬坡能力时，
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是指汽车在良好的路面上克服 F f  Fw 后的余力全部用来克服坡度阻力时能爬上的坡度，所 以 F j =0。因此 Fi = Ft -( F f  Fw )，因此利用汽车行驶方程式确定 I 挡及低挡爬坡能力时，应
n 作 为 坡 度 阻 力 ， 即 G sin   采 用 Gs i
Ttqig i0t r
 (Gf cos 
2 CD Aua ) 。 21.15
  arcsin
Ft  ( F f  Fw ) G
，相应的根据 tan   i 可求出坡度值。而最大坡度一般是在 I 挡
取得，并标示出来。 （注意：在 VB 中三角函数的角度单位为弧度，反三角函数只有反正切， 即 Arcsin(X) = Atn(X / Sqr(-X * X + 1))） （3） 绘制加速度倒数曲线： 由汽车行驶方程得：
du 1  [ Ft  ( F f  Fw )]（设 Fi =0） 。 dt m
那么
C Au 2 1 m rn 再根据 ua  0.377 将 Ft 、 Fw （ Fw  D a ）都转化为与速  21.15 ig i0 a Ft  ( F f  Fw )
度的关系，绘制出各挡的速度—加速度倒数曲线。 （ 4 ）汽车直接挡加速时间的计算：根据
du 1  [ Ft  ( F f  Fw )] （设 Fi =0 ）和 dt m
1 1 u2 1 du  du  A ，时间 t 的单位为秒，速度的单位为 km/h。即加速度时 0 u1 a 3.6 u1 a 1 间可用计算机进行积分计算或用图解积分法求出。 用图解积分法， 将 a  u a 曲线转化成  u a a t   dt  
t u2
曲线。曲线下两个速度区间的面积就是通过此速度区间的加速度时间。常将速度区间分为若 干间隔， 通过确定面积 1 、 2 ……来计算加速时间 （在这个过程中将要用到累加 Sum = Sum + i） 。在求直接挡加速时间时，根据直接挡
1  u a 曲线求出直接挡最低车速加速至 70km/h 的 a
加速时间，再根据速度与加速时间的关系画出直接挡加速时间—速度曲线（直接挡 ig=1） 。 3、 程序代码设计（利用循环结构实现） 4、 图形的绘制工作（Scale 语句、Line 或者 Pset 等的使用） 5、 直接挡加速时间的计算（需要处理积分问题，将积分利用求和来实现） 6、 汽车最高车速以及最大爬坡度的计算（利用 VB 语言中的判断结构 If 语句实现，如驱动力与 行驶阻力之差小于给定的一个收敛精度）
五、思考题
1、 为什么在进行最高车速的计算过程中需要给出相应的收敛精度要求？ 2、 为何汽车爬坡时要换到较低挡位？ 3、 根据驱动力—阻力平衡图与加速度倒数曲线，分析汽车何时换挡为最佳时刻？
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