汽车理论课程设计.doc

汽车理论课程设计题 目：计算长丰黑金刚动力性能及绘制负荷特性和万有特性曲线姓 名： 谢懿颖 班 级： 07交通A2 学 号： 074812350 指导教师： 林海晨 林清芝 日 期：2009年12月-2010年1月目 录货车相关数据 2任务书（一）及计算过程3任务书（二）及计算过程7任务书（三）及计算过程13设计小结15货车相关数据：汽油发动机使用外特性的-n曲线的拟合公式为：式中，为发动机转矩（Nm）；n为发动机转速（r/min）。15发动机的最低转速发动机的最高转速装载质量整车整备质量总质量车轮型号传动系机械效率波动阻力系数f空气阻力系数迎风面积主减速器传动比飞轮转功惯量二前轮转动惯量四后轮转功惯量 轴距质心至前轴距离(满载)质心高(满载)600（r/min）6000（r/min）540（kg）1840（kg）2380（kg）235/85R160.85f=0.0130.8 ()4.8750.218 (kg)1.75 (kg)1.75 (kg) L=2725 (mm)a=1.35 (m)hg=0.6 (m)变速器传动比 (数据如下表)五档变速器3.9672.1361.361.000.856任务书（一）确定轻型货车的动力性能（货车装用5档变速器进行整车性能计算）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、最大爬坡速度及克服该坡度时相应的附着率。3. 绘制汽车行驶加速倒数曲线，用图解积分法求汽车用II档起步加速行驶至70km/h的车速时间曲线，或者用计算机求汽车用II档起步加速度至70km/h的加速时间。4. 绘制汽车外特性曲线图。计算过程： 1）轮胎半径 m 驱动力为： 行驶阻力为：根据上两式，绘制： 驱动力-行驶阻力平衡图2） 最高车速挂档时，没有加速阻力和坡度阻力。最高车速为档驱动力与行驶阻力的焦点。故，当时，。 最大爬坡度挂档时，速度慢，可以忽略。 汽车爬坡度图 克服该坡度时相应的附着率 忽略空气阻力和滚动阻力得： 3） 绘制汽车行驶加速倒数曲线（已装货）： 当I档时， 于是可以推出1/a与驱动力的关系式为：可以作出加速度倒数曲线图：加速度倒数曲线图 用计算机求汽车用II档起步加速至70km/h的加速时间 （注：载货时汽车用II档起步加速不能至70km/h）由运动学知： 即加速时间可用计算机进行积分计算求出，且曲线下两速度的面积就是通过此速度区间的加速时间。经过计算的时间为：73.283 s4）根据绘制出汽车的外特性曲线如下：任务书（二）下图为货车装用汽油发动机的负荷特性与万有特性图。汽油发动机的负荷特性(a)和万有特性(b)图1815r/min 21207r/min 31614r/min 42012r/min 52603r/min 63006r/min 73403r/min 83804r/min 负荷特性曲线的拟合公式为式中，b为燃油消耗率g/(kwh)；为发动机净功率(kw)。 拟合式中的系数为：8151326.8-416.4672.379-5.86290.1776812071354.7-303.9836.657-2.05530.04307216141284.4-189.7514.524-0.511840.006816420121122.9-121.597.0035-0.185170.001855526031141.0-98.8934.4763-0.0910770.0006890630061051.2-73.7142.8593-0.051380.0003503234031233.9-84.4782.9788-0.0474490.0002823038041129.7-45.2910.71113-0.00075215-0.000038568怠速油耗 (怠速转速600r/min)计算与绘制货车的1. 汽车功率平衡图。2. 最高档与次高档的等速百公里油耗曲线。或利用计算机求货车按JB335283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b时，若发动机转速与负荷特性中给定的转速不相等，可有相邻转速的两根曲线用插值发求得。 六工况循环的参数如下表： 工况累积行程/m时间/s累积时间/s车速/说明507.27.225等速20016.723.925 40匀加速度为0.2545022.546.440等速62514.060.440 50匀加速度为0.2087518.078.450等速107519.397.750 25匀加速度为0.36（汽油的密度是）计算过程：1） （考虑空车情况） 发动机输出功率：综合以上三条关系式，得输出功率： 阻力功率：由以上式子综合画出：功率平衡图2） （考虑满载情况） 等速百公里油耗公式：最高档时： ：n=815r/min,即 由负荷特性曲线的拟合公式： ：n=1207r/min,即43.94km/h 由负荷特性曲线的拟合公式： ：n=1614r/min,即58.755km/h 由负荷特性曲线的拟合公式： ：n=2603r/min,即94.758km/h 由负荷特性曲线的拟合公式： ：n=3403r/min,即123.88km/h 由负荷特性曲线的拟合公式： ：n=3804r/min,即138.48km/h 由负荷特性曲线的拟合公式： 次高档时： ：n=815r/min,即25.40km/h 由负荷特性曲线的拟合公式： ：n=1207r/min,即37.612km/h 由负荷特性曲线的拟合公式： ：n=1614r/min,即50.295km/h 由负荷特性曲线的拟合公式： ：n=2603r/min,即81.11km/h 由负荷特性曲线的拟合公式： ：n=3403r/min,即106.04km/h 由负荷特性曲线的拟合公式： ：n=3804r/min,即118.54km/h 由负荷特性曲线的拟合公式： 任务书（三）改变任务(一)中轻型货车的主减速器传动比，作出为5.17、5.43、5.83、6.17、6.33时的燃 油经济性加速时间曲线，讨论不同值对汽车性能的影响和采用不同变速器对汽车性能的影响。（汽油的密度是）计算过程：(这里以最高档五档，速度由0加速到96.6km/h的时间)时，百公里消耗燃油： 以最高档，较高转速（n取3403r/min）此时： 加速时间 t=45.08 s时，百公里消耗燃油：此时： 加速时间 t=38.81 s时，百公里消耗燃油：此时： 加速时间 t=30.92 s时，百公里消耗燃油：此时： 加速时间 t=25.88 s时，百公里消耗燃油：此时： 加速时间 t=23.90 s设计小结 通过这次汽车理论的课程设计作业，我们仔细地融汇了汽车理论和发动机原理这两本书中的知识。同时，也在这个过程中学会了合作去发现问题，提出问题，解决问题的能力。这锻炼了我们将理论联系到实践。 在计算和制图的时候，我们遇到了垄长的数据和算式，这是需要相当大的耐心和细心才能搞定的，稍有疏忽就会失之毫厘谬以千里。但是我们还是抱着一丝不苟的设计精神，把数据和算式检查了一遍又一遍，直到全对为止。 在查阅资料的过程中，不知不觉中我们查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。我们学习的知识是有限的，在以后