汽车理论课程设计模板

汽车理论课程设计模板汽车理论课程设计模板 1 要求1 根据书上所给的发动机使用外特性曲线拟合公式 绘制 功率外特性和转矩外特性曲线 2 绘制驱动力 行驶阻力平衡图 3 绘制汽车等速行驶时发动机的负荷率图 画在 一张图上 横坐标 格式见图1 020406080100020406080100车速u a km h 负荷 率 U 图1等速行驶时各挡发动机负荷 率 4 绘制动力特性图 5 绘制加速度曲线和加速度倒数曲线 6 绘 制加速时间曲线 包括原地起步连续换挡加速时间和最高档和次高 档加速时间 加速区间 初速度和末速度 按照国家标准GB T12543 xx规定选取 并且在说明书中具体说明选取 7 列表表示最高挡 和次高挡在20整数倍车速的参数值 格式见表1 注意要将无意义的 部分删除 比如最高车速只有105km h 则120km h对应的状况无意 义 需要删除 8 对动力性进行总体评价 轻型货车的有关数据i0 5 94 T 0 88发动机的最低转速minn 600 r min 最高转速maxn 4000r min滚动阻力系数f 0 013 主减速器 传动比i 5 65变速器传动比gi 数据见下表 挡 挡 挡 挡五 挡变速器6 093 091 711 00轴距L 3 2m 质心至前轴距离 满载 a 1 947m质心高gh 0 9m4二 计算步骤1由发动机使用外特性曲线拟 合公式 绘制功率外特性和转矩外特性曲线 由发动机使用外特性 曲线拟合公式 绘制功率外特性和转矩外特性曲线 通过发动机使 用外特性曲线拟合公式23419 313295 27165 4440 8743 8445100010 0010001000tqnn nnT 功率9550n TtqPe 得程序n 600 4000 Ttq 19 313 295 27 n 1000 165 44 n 1000 2 40 874 n 1000 3 3 8445 n 1000 4 求转矩Pe Ttq n 9550 求功率plot n Pe h old onplot n Ttq xlabel n r min ylabel Pe Kw title itP e n和Ttq n gtext Pe gtext Ttq 注minn 600r min maxn 4000r min 得图52 绘制驱动力 行驶阻力平衡图 公式为0tq gTtT iiFr 程序为clc ig1 6 09 ig2 3 09 ig3 1 71 ig4 1 000 nT 0 88 r 0 367 f 0 01 3 CDA 2 77 i0 5 94 L 3 2 a 1 947 hg 0 9 If 0 218 Iw1 1 798 Iw2 3 598 pg 7 0 m 2000 g 9 8 G m g n 600 4000 Ttq 19 313 295 27 n 1000 165 44 n 1000 2 40 874 n 1000 3 3 8445 n 1000 4 求转矩Ft1 Ttq ig1 i0 nT r 求汽车各档驱 力Ft2 Ttq ig2 i0 nT r Ft3 Ttq ig3 i0 nT r Ft4 Ttq ig4 i0 nT r ua1 0 377 r n ig1 i0 求汽车各档对应的车速ua2 0 377 r n ig2 i0 ua3 0 377 r n ig3 i0 ua4 0 377 r n ig4 i0 Ff G f 汽车的滚动阻力ua linspace 0 150 100 Fw CDA ua 2 21 15 汽车的空气阻力F Ff Fw 汽车的滚动阻力与空气阻力之和即行 驶阻力plot ua1 Ft1 6hold onplot ua2 Ft2 hold onplot ua3 Ft3 hold onplot ua4 Ft4 hold onplot ua F hold onplot ua Ff xlabel ua km h ylabel F N title it汽 车驱动力 行驶阻力平衡图 ua F ginput 1 得到结果 取得 ua 93 8364F 1 0e 003 1 4269图形73 绘制 汽车等速行驶时发动机的负荷率图公式为n twfFF F 程序主体基本不便 改为clc ig1 6 09 ig2 3 09 ig3 1 71 ig4 1 000 nT 0 88 r 0 367 f 0 01 3 CDA 2 77 i0 5 94 L 3 2 a 1 947 hg 0 9 If 0 218 Iw1 1 798 Iw2 3 598 pg 7 0 m 2000 g 9 8 G m g n 600 4000 Ttq 19 313 295 27 n 1000 165 44 n 1000 2 40 874 n 1000 3 3 8445 n 1000 4 求转矩Ft1 Ttq ig1 i0 nT r 求汽车各档驱 力Ft2 Ttq ig2 i0 nT r Ft3 Ttq ig3 i0 nT r Ft4 Ttq ig4 i0 nT r ua1 0 377 r n ig1 i0 求汽车各档对应的车速ua2 0 377 r n ig2 i0 ua3 0 377 r n ig3 i0 ua4 0 377 r n ig4 i0 Fw 1 CDA ua1 2 21 15 Fw2 CDA ua2 2 21 15 Fw3 CDA ua3 2 21 1 5 Fw4 CDA ua4 2 21 15 Ff G f 汽车的滚动阻力ua linspace 0 120 35 Fw CDA ua 2 21 15 U1 Ff Fw1 Ft1 汽车各档的负荷 率8U2 Ff Fw2 Ft2 U3 Ff Fw3 Ft3 U4 Ff Fw4 Ft4 plot ua1 U1 hold onplot ua2 U2 hold onplot ua3 U3 hold onplot ua4 U4 hold onxlabel ua km h 1 ylabel U title it负荷率图 ua U ginput 1 得到图94 绘制动力特性图公式GF FDwt 程序clc ig1 6 09 ig2 3 09 ig3 1 71 ig4 1 000 nT 0 88 r 0 367 f 0 01 3 CDA 2 77 i0 5 94 L 3 2 a 1 947 hg 0 9 If 0 218 Iw1 1 798 Iw2 3 598 pg 7 0 m 2000 g 9 8 G m g n 600 4000 Ttq 19 313 295 27 n 1000 165 44 n 1000 2 40 874 n 1000 3 3 8445 n 1000 4 求转矩Ft1 Ttq ig1 i0 nT r 求汽车各档驱 力Ft2 Ttq ig2 i0 nT r Ft3 Ttq ig3 i0 nT r Ft4 Ttq ig4 i0 nT r ua1 0 377 r n ig1 i0 求汽车各档对应的车速ua2 0 377 r n ig2 i0 ua3 0 377 r n ig3 i0 ua4 0 377 r n ig4 i0 Fw 1 CDA ua1 2 21 15 Fw2 CDA ua2 2 21 15 Fw3 CDA ua3 2 21 1 5 Fw4 CDA ua4 2 21 15 ua linspace 0 120 35 Fw CDA ua 2 2 1 15 D1 Ft1 Fw1 G 汽车各档的动力因素D2 Ft2 Fw2 G D3 Ft3 Fw3 G 10D4 Ft4 Fw4 G f Fw G 滚动阻力系数plot ua1 D1 hold onplot ua2 D2 hold onplot ua3 D3 hold onplot ua4 D4 hold onplot ua f xlabel ua km h 1 ylabel D title it动力特性图 ua D ginput 1 结果ua 90 0000D 0 0550注格外做出f曲线于图中 交出ua115 绘制加速度倒数曲线 方程为dtdum uACGi Gfrii TaDTg tq xx 21程序为clc ig1 6 09 ig2 3 09 ig3 1 71 ig4 1 000 nT 0 88 r 0 367 f 0 01 3 CDA 2 77 i0 5 94 L 3 2 a 1 947 hg 0 9 If 0 218 Iw1 1 798 Iw2 3 598 pg 7 0 m 2000 g 9 8 G m g n 600 4000 Ttq 19 313 295 27 n 1000 165 44 n 1000 2 40 874 n 1000 3 3 8445 n 1000 4 求转矩Ft1 Ttq ig1 i0 nT r 求汽车各档驱 力Ft2 Ttq ig2 i0 nT r Ft3 Ttq ig3 i0 nT r Ft4 Ttq ig4 i0 nT r ua1 0 377 r n ig1 i0 求汽车各档对应的车速ua2 0 377 r n ig2 i0 ua3 0 377 r n ig3 i0 ua4 0 377 r n ig4 i0 F1 G f CDA ua1 2 21 15 求汽车对应各档的滚动阻力与空气阻力之 和即行驶阻力F2 G f CDA ua2 2 21 15 F3 G f CDA ua3 2 21 15 F4 G f CDA ua4 2 21 15 d1 1 Iw1 Iw2 If ig1 2 i0 2 nT m r 2 各档对应的汽车旋转质量换算系数d2 1 Iw1 Iw2 If ig2 2 i0 2 nT m r 2 12d3 1 Iw1 Iw2 If ig3 2 i0 2 nT m r 2 d4 1 Iw1 Iw2 If ig4 2 i0 2 nT m r 2 b1 d1 m Ft1 F1 各档对应加速度的倒数b2 d2 m Ft2 F2 b3 d3 m Ft3 F3 b4 d4 m Ft4 F4 plot ua1 b1 hold onplot ua2 b2 hold onplot ua3 b3 hold onplot ua4 b4 hold onxlabel ua km h 1 ylabel b title it加速度倒数 ua b ginput 1 得出图136 绘制加速时间曲线 2种 公式为 211uuduat1 超 车加速时间曲线程序为clc ig1 6 09 ig2 3 09 ig3 1 71 ig4 1 000 nT 0 88 r 0 367 f 0 01 3 CDA 2 77 i0 5 94 L 3 2 a 1 947 hg 0 9 If 0 218 Iw1 1 798 Iw2 3 598 pg 7 0 m 2000 g 9 8 G m g n 600 4000 nmin 600 nma x 4000 k 200ig 1 6 09 ig 2 4 09 ig 3 3 71 ig 4 1 00 ig 5 1 n linspace nmin nmax k 在最大转速和最小转速之间采样 得出200个等差数列的转速采样点for i 1 5deta i 1 Iw1 Iw2 m r 2 If ig i 2 i0 2 nT m r 2 各档对应的旋转质量换算系数end Tq 19 313 295 27 n 1000 165 44 n 1000 2 40 874 n 1000 3 3 8445 n 1000 4 转矩for i 1 5ua i 0 377 n r ig i i0 各档对应的车速14end for i 1 5Ft i Tq ig i i0 nT r 各档对应的驱动力end uua linspace 0 120 k Fw CDA uua 2 21 15 空气阻力F CDA uu a 2 21 15 G f 空气阻力与滚动阻力之和即为行驶阻力for i 1 5for j 1 200a i j Ft i j F j deta i m 汽车各档的加速度end enda re 1 a 加速度取倒数j 1 while ua 4 j 60 4档的车速在60Km h以下j j 1 end m1 j j 1 while ua 4 j 61 5档的车速在61Km h以下j j 1 end m2 j j 1 while ua 5 j 61 五档的车速在61Km h以下j j 1 end m3 j j 1 while ua 5 j 85 五档的车速在85Km h以下j j 1 end m4 j for i 1 m2 m1 Ts i ua 4 m1 i ua 4 m1 i 1 3 6 a 4 m1 i 1 end t 1 Ts 1 for i 1 m2 m1 1 t i 1 t i Ts i 1 4档速度从60Km h到61Km h的加速时间end for i 1 m4 m3 Ts m2 m1 i ua 5 m3 i ua 5 m3 i 1 3 6 a 5 m3 i 1 end fori 1 m4 m3 t m2 m1 i t m2 m1 i 1 Ts m2 m1 i 五档车速从61Km h到85Km h的加速15时间以及四档从60km h 到61Km h的加速时间累计end figureplot t horzcat ua 4 m1 m2 1 ua 5 m3 m4 1 axis 0 50 35 85 title 汽车超车时车速时间曲线图 xla bel t s ylabel ua Km h t ua ginput 1 注同样适用5档 只需改变i 5 的值 此处为得到曲线将5档进行了简化 2 原地起步连续换挡 加速时间曲线程序clear clcig1 6 09 ig2 3 09 ig3 1 71 ig4 1 000 16nT 0 88 r 0 367 f 0 013 CDA 2 77 i0 5 94 L 3 2 a 1 947 hg 0 9 If 0 218 Iw1 1 798 Iw2 3 598 pg 7 0 m 2000 g 9 8 G m g ig 6 093 091 711 001 nmin 600 nmax 4000 u1 0 377 r nmin ig i0 u2 0 377 r n max ig i0 deta 0 ig fori 1 5deta i 1 Iw1 Iw2 m r 2 I f ig i 2 i0 2 nT m r 2 各档的旋转质量换算系数end ua 0 0 01 99 N length ua n 0 Tq 0 Ft 0 inv a 0 ua delta 0 ua Ff G f 滚动阻力Fw CDA ua 2 21 15 空气阻力fori 1 N k i if ua i u2 1 n ua i ig 1 i0 r 0 377 不同的车速对应的转速Tq 19 313 295 27 n 1000 165 44 n 1000 2 40 874 n 1000 3 3 8445 n 1000 4 转矩Ft Tq ig 1 i0 nT r 驱动力inv a i deta 1 m Ft Ff Fw i 加速度的倒数delta i 0 01 inv a i 3 6 车速变化0 0 1km h所需的加速时间elseif ua i u2 2 n ua i ig 2 i0 r 0 377 17Tq 19 313 295 27 n 1000 165 44 n 1000 2 40 874 n 1000 3 3 8445 n 1000 4 Ft Tq ig 2 i0 nT r inv a i deta 2 m Ft Ff Fw i delta i 0 01 inv a i 3 6 elseif ua i u2 3 n ua i ig 3 i0 r 0 377 Tq 19 313 295 27 n 1000 165 44 n 1000 2 40 874 n 1000 3 3 8445 n 1000 4 Ft Tq ig 3 i0 nT r inv a i deta 3 m Ft Ff Fw i delta i 0 01 inv a i 3 6 elseif ua i u2 4 n ua i ig 4 i0 r 0 377 Tq 19 313 295 27 n 1000 165 44 n 1000 2 40 874 n 1000 3 3 8445 n 1000 4 Ft Tq ig 4 i0 nT r inv a i deta 4 m Ft Ff Fw i delta i 0 01 inv a i 3 6 else n ua i ig 5 i0 r 0 377 Tq 19 313 295 27 n 1000 165 44 n 1000 2 40 874 n 1000 3 3 8445 n 1000 4 Ft Tq ig 5 i0 nT r inv a i deta 5 m Ft Ff Fw i delta i 0 01 inv a i 3 6 end 此换挡方式为最大转速 时换挡a delta 1 k t i sum a 时间累计求和end plot t ua axis 0400120 title 四档汽车1档原地起步换挡加 速时间曲线 xlabel 时间t s ylabel 速度ua km h tua ginput 1 187 列表表示最高挡和次高挡在20整数倍车速的参数值 格式 见表2 注意要将无意义的部分删除 比如最高车速只有 注意要将 无意义的部分删除 比如最高车速只有105km h 则120km h对应的 状况无意义 需要删除 最高挡行驶时的运行状况车速 km h 参数20406080等速水平路行驶 发动机负荷率 15 8618 8129 546 72等速水平路F f N 254 8000等速水平路F w N 52 3877209 5508471 4894838 2033等速水平路F w F f N 307 1877464 3508726 28941093 0动力因数D0 09620 11530 10 1