汽车运用工程大作业

汽车运用工程大作业

１汽车动力性计算（加速性能、最高车速、动力因素－加速时间和加速距离）

已知：发动机外特性、装载质量、整备质量、总质量、车轮半径、传动系效率、滚动阻力系数、空气阻力系数×迎风面积、主减速器速比飞轮转动惯量、两个前轮转动惯量、四个后轮转动惯量、变速器速比、轴距、质心至前轴距离、质心高度。

例如，已知数据如下表:

变速器速比

发动机外特性T q=a+a1(n/c)+a2(n/c)2+a2(n/c)3+a3(n/c)4

1) 绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图；

2) 求汽车的最高车速、最大爬坡度；

3) 绘制加速度倒数曲线

4) 用图解法或编程绘制汽车动力因数特性曲线

5) 图解手工绘制II档起步，加速至70km/h的车速－时间曲线以及距离－时间曲线。

1、绘制汽车驱动利于行驶阻力平衡图

m1=1995;m2=1700;mz=3695;

g=9.81;

f=0.0125-0.0025;

nt=0.87+0.025;

cda=2.60;

r=0.37;

n=600:1:4600;

i0=5.83;

ig1=6.12;ig2=3.11;ig3=1.69;ig4=1.00;

ua1=0.377*r.*n/(ig1.*i0);

ua2=0.377*r.*n/(ig2.*i0);

ua3=0.377*r.*n/(ig3.*i0);

ua4=0.377*r.*n/(ig4.*i0);

a=-19.31;a1=296;a2=-165;a3=40.9;a4=-3.85;

c=1000;

tq=a+a1*(n/c)+a2*(n/c).^2+a3*(n/c).^3+a4*(n/c).^4;

ft1=tq.*ig1.*i0.*nt/r;

ft2=tq.*ig2.*i0.*nt/r;

ft3=tq.*ig3.*i0.*nt/r;

ft4=tq.*ig4.*i0.*nt/r;

fz1=mz.*g.*f+cda*ua1.^2/21.15; %fz=Ff+Fw

fz2=mz.*g.*f+cda*ua2.^2/21.15;

fz3=mz.*g.*f+cda*ua3.^2/21.15;

fz4=mz.*g.*f+cda*ua4.^2/21.15;

plot(ua1,ft1,ua2,ft2,ua3,ft3,ua4,ft4,ua1,fz1,ua2,fz2,ua3,fz3,ua4,fz4);

title('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('Ff+Fw')

2、求汽车的最高车速、最大爬坡度

1）汽车的最高车速

当Ft=Ff+Fw时,汽车处于稳定状态,并达到最高车速

用matlab对驱动力与行驶阻力图进行放大处理可得交点坐标为（106.53，1757.68）因此，uamax=106.53km/h

2）最大爬坡度

一档时有最大爬坡度, 用matlab对驱动力与行驶阻力图进行放大处理可得

当ua=8.56km/h时，Ft1-(Ff+Fw)最大值。

m1=1995;m2=1700;mz=3695;

g=9.81;

f=0.0125-0.0025;

nt=0.87+0.025;

cda=2.60;

r=0.37;

i0=5.83;

ig1=6.12;ig2=3.11;ig3=1.69;ig4=1.00;

ua1=8.56;

n=ua1.*ig1.*i0/(0.377.*r);

a=-19.31;a1=296;a2=-165;a3=40.9;a4=-3.85;

c=1000;

tq=a+a1*(n/c)+a2*(n/c).^2+a3*(n/c).^3+a4*(n/c).^4;

ft1=tq.*ig1.*i0.*nt/r

fz1=mz.*g.*f+cda*ua1.^2/21.15 %fz=Ff+Fw

输出：ft1 =15415N

fz1 =371.4871N

i=tanα=tan[arcsin(ft1-fz1)/(mz.*g)]

可知：α=24.02°.

i=tanα=0.44

3、绘制加速度倒数曲线

n=600:1:4000;

r=0.37;

nt=0.87+0.025;

f=0.0125-0.0025;

m=3695;g=9.81;G=m.*g;

CDA=2.60;

If=0.22;Iw1=1.80;Iw2=3.60;

i0=5.83;

ig1=6.12;ig2=3.11;ig3=1.69;ig4=1.00;

ua1=0.377*r.*n/(ig1.*i0);

ua2=0.377*r.*n/(ig2.*i0);

ua3=0.377*r.*n/(ig3.*i0);

ua4=0.377*r.*n/(ig4.*i0);

a=-19.31;a1=296;a2=-165;a3=40.9;a4=-3.85;

c=1000;

tq=a+a1*(n/c)+a2*(n/c).^2+a3*(n/c).^3+a4*(n/c).^4;

b1=1+(Iw1+Iw2)./(m.*r.^2)+(If.*ig1.^2.*i0.^2.*nt)/(m.*r.^2); b2=1+(Iw1+Iw2)./(m.*r.^2)+(If.*ig2.^2.*i0.^2.*nt)/(m.*r.^2); b3=1+(Iw1+Iw2)./(m.*r.^2)+(If.*ig3.^2.*i0.^2.*nt)/(m.*r.^2); b4=1+(Iw1+Iw2)./(m.*r.^2)+(If.*ig4.^2.*i0.^2.*nt)/(m.*r.^2); ft1=tq.*ig1.*i0.*nt/r;

ft2=tq.*ig2.*i0.*nt/r;

ft3=tq.*ig3.*i0.*nt/r;

ft4=tq.*ig4.*i0.*nt/r;

fw1=CDA.*(ua1.^2)/21.15;

fw2=CDA.*(ua2.^2)/21.15;

fw3=CDA.*(ua3.^2)/21.15;

fw4=CDA.*(ua4.^2)/21.15;

D1=(ft1-fw1)./G;

D2=(ft2-fw2)./G;

D3=(ft3-fw3)./G;

D4=(ft4-fw4)./G;

a1=g.*(D1-f)/b1;