吉林大学汽车理论第二次作业.doc

汽车理论第二次作业 2.7. 图 2-1 是某轻型货车汽油发动机的负荷特性与万有特性，货车的其他参数与题1.3相同。负荷特性曲线的拟合公式为式中，b为燃油消耗率g/kwh ；Pe 为发动机净功率（kw）拟合公式中的系数如表 2-1所示怠速油耗Qid=0.299mL/s（怠速转速 400 r/min）。 1）绘制该轻型货车的功率平衡图。 2）绘制最高挡与次高挡的等速百公里油耗曲线。 3）利用计算机求该货车按JB33521983规定的六工况循环行驶的百公里油耗。计算中确定燃油消耗率值时，若发动机转速与负荷特性中给定的转速不相等，可由相邻转速的两条曲线用插值法求得。 六工况循环的参数如表 2-2所示。解：（1）汽车功率平衡图的绘制： 驱动力矩=-19.313+295.27()-165.44()+40.8747()-3.8445() 主减速器传动比 =5.83 车速 Ua=0.377n*r/(*i0) 驱动力 Ft=*/r 行驶阻力（不考虑爬坡因素，加速阻力） Ff+Fw=Gf+*Ua2/21.15整合以上信息可得当一档行驶时：=5.56时， 2.561Ua17.074当二挡行驶时：=2.769时，5.142Ua34.283当三挡行驶时：=1.664时， 8.661Ua57.74当四挡行驶时：=1.00时 ，14.239Ua94.929当五挡行驶时：=0.793时，17.956Ua119.70汽车平衡功率方程式整理为： 阻力功率：结合以上的公式，用MATLAB编程进行编程，绘制出图像。程序如下：clear;figure(1);m=3880; %汽车总质量r=0.367; %车轮半径Nt=0.85; %机械传动效率f=0.013; %滚动阻力系数CdA=2.77; %空气阻力系数与迎风面积的乘积i0=5.83; %主减速器传动比If=0.218; %飞轮转动惯量Iw=5.396; %车轮转动惯量之和 ig1=5.56;%一档驱动力Ua1=2.561:0.001:17.074;n1=i0.*ig1.*Ua1./0.377/0.367;Ttq1=-19.313+295.27.*(n1/1000)-165.44.*(n1/1000).2+40.874.*(n1/1000).3-3.8445.*(n1/1000).4; Ft1=Ttq1.*ig1.*i0.*Nt/r; Pe1=Ft1.*Ua1./Nt/3600; ig2=2.769; %二档驱动力Ua2=5.142:0.001:34.283; n2=i0.*ig2.*Ua2./0.377/0.367; Ttq2=-19.313+295.27.*(n2/1000)-165.44.*(n2/1000).2+40.874.*(n2/1000).3-3.8445.*(n2/1000).4; Ft2=Ttq2.*ig2.*i0.*Nt/r; Pe2=Ft2.*Ua2./Nt/3600; ig3=1.644; %三档驱动力Ua3=8.661:0.001:57.74; n3=i0.*ig3.*Ua3./0.377/0.367; Ttq3=-19.313+295.27.*(n3/1000)-165.44.*(n3/1000).2+40.874.*(n3/1000).3-3.8445.*(n3/1000).4; Ft3=Ttq3.*ig3.*i0.*Nt/r; Pe3=Ft3.*Ua3./Nt/3600; ig4=1.0; %四档驱动力Ua4=14.239:0.001:94.929; n4=i0.*ig4.*Ua4./0.377/0.367; Ttq4=-19.313+295.27.*(n4/1000)-165.44.*(n4/1000).2+40.874.*(n4/1000).3-3.8445.*(n4/1000).4; Ft4=Ttq4.*ig4.*i0.*Nt/r; Pe4=Ft4.*Ua4./Nt/3600; ig5=0.793; %五档驱动力Ua5=17.956:0.001:119.709; n5=i0.*ig5.*Ua5./0.377/0.367;Ttq5=-19.313+295.27.*(n5/1000)-165.44.*(n5/1000).2+40.874.*(n5/1000).3-3.8445.*(n5/1000).4; Ft5=Ttq5.*ig5.*i0.*Nt/r; Pe5=Ft5.*Ua5./Nt/3600; Ua6=0:0.001:130; %行驶阻力计算FfFw=9.81.*m.*f+CdA.*Ua6.2/21.15;Pefw=FfFw.*Ua6./Nt/3600;plot(Ua1,Pe1,Ua2,Pe2,Ua3,Pe3,Ua4,Pe4,Ua5,Pe5,Ua6,Pefw); axis(0 125 0 75); xlabel(Ua(km/h);ylabel(Pe(Kw); title(功率平衡图42100451);所得图像如下：（2） 最高档和次高档等速百公里油耗曲线： 求汽车等速百公里油耗，则要求发动机发出功率与汽车受到的阻力功率相等，利用表中数据使用线性插值法求出b值，然后利用公式（），即可求出对应车速的百公里油耗（L/100km）。运用线性插值法可求出Ua为25，35，45，55，65，75，85km/h时对应b值：拉格朗日线性插值y=y0*(x-x1)/(x-x0)+y1*(x-x0)/(x-x1)由excel计算得到结果如图如下： -最高档时各项数据： -次高档时各项数据：绘制图表得：关于计算六工况循环行驶百公里油耗：工况：以25km/h等速行驶50m时燃油消耗为Q1， 其中b值可由线性插值得到b=450.945 =5.8246ml工况：采用数值积分的方法求解（可采用Newton-Cotes梯形公式）Newton-Cotes梯形公式：f(a)+f(b)*(b-a)/2Ua=25km/hUa=40km/h匀加速行驶150m时燃油消耗量的计算值如下： 25km/h26km/h消耗的燃油量：1.7576mL26km/h27km/h消耗的燃油量：1.8088mL27km/h28km/h消耗的燃油量：1.8582mL28km/h29km/h消耗的燃油量：1.9205mL29km/h30km/h消耗的燃油量：1.9826mL30km/h31km/h消耗的燃油量：2.0442mL31km/h32km/h消耗的燃油量：2.1052mL32km/h33km/h消耗的燃油量：2.1656mL33km/h34km/h消耗的燃油量：2.2554mL34km/h35km/h消耗的燃油量：2.2846mL35km/h36km/h消耗的燃油量：2.3432mL36km/h37km/h消耗的燃油量：2.4009mL37km/h38km/h消耗的燃油量：2.4579mL38km/h39km/h消耗的燃油量：2.5142mL39km/h40km/h消耗的燃油量：2.5864mL则加速时的燃油消耗量=32.4554mL工况：Ua=40km/h匀速行驶250m时所消耗的燃油量=30.1837mL工况：同理可求得Ua=40km/hUa=50km/h加速行驶175m时的燃油消耗