汽车理论课后习题Matlab程序

武汉理工大学1.3确定轻型卡车的动力性能(卡车可配备4档或5档变速器，可选)。其中之一是进行整车性能计算1 )绘制汽车驱动力和行驶阻力的平衡图。2 )求出克服汽车的最高车速、最大上坡度及其坡度时的附着率。3 )绘制汽车行驶加速度的倒数曲线，用图解积分法求出汽车用2速起步加速到70 mm/h的车速时间曲线，或用计算机求出汽车用2速起步加速到70 mm/h的加速时间。有关写道的数据：汽油机非使用特性的Tq-n曲线拟合公式式中，Tq为发动机转矩(nm )，n为发动机转速(r/min )。发动机的最低转速nmin=600r/min，最高转速nmax=4000r/min。载重量2000kg整车维修质量1800kg公斤总质量3880kg公斤车轮半径0.367m传动系统机械效率t=0.85滚动阻力系数f=0.013空气阻力系数上风面积CDA=2.77m2主减速机齿轮比i0=5.83飞轮转动惯量If=0.218kgm2双前轮转动惯量Iw1=1.798kgm2四后轮转动惯量Iw2=3.598kgm2变速器的变速比ig (数据如下表所示)速段ii速度速级级v级四档变速器6.093.091.711.00-是五档变速器5.562.7691.6441.000.793轴距L=3.2m重心到前轴的距离(满载) a=1.974m重心高度(满载) hg=0.9m解答： Matlab程序：(1)求出汽车驱动力、行驶阻力平衡图和汽车最高车速的程序；n=600:10:4000；TQ=-19.313295.27 * (n/1000 )-165.44 * (n/1000 ) 240.874 * (n/1000 ) 3-3. 8445 * (n/1000 ) 4；m=3880； g=9.8； nmin=600； nmax=4000；G=m*g；ig=5.56 2.769 1.644 1.00 0.793； nT=0.85； r=0.367； f=0.013； CDA=2.77； i0=5.83；L=3.2； a=1.947； hg=0.9； If=0.218； Iw1=1.798； Iw2=3.598；Ft1=Tq*ig(1)*i0*nT/r；Ft2=Tq*ig(2)*i0*nT/r；Ft3=Tq*ig(3)*i0*nT/r；Ft4=Tq*ig(4)*i0*nT/r；Ft5=Tq*ig(5)*i0*nT/r；ua1=0.377*r*n/ig(1)/i0；ua2=0.377*r*n/ig(2)/i0；ua3=0.377*r*n/ig(3)/i0；ua4=0.377*r*n/ig(4)/i0；ua5=0.377*r*n/ig(5)/i0；UA=0333635363530120；Ff=G*f；Fw=CDA*ua.2/21.15；Fz=Ff Fw；plot(ua1、Ft1、ua2、Ft2、ua3、Ft3、ua4、Ft4、ua5、Ft5、ua、Fz )；title (驱动力-行走阻力平衡图)xlabel(ua(km/s )；ylabel(Ft(N ) )；g文本(ft1 )、g文本(ft2 )、g文本(FT3 )、g文本(ft4 )、g文本(ft5 )、g文本(ff fw )；zoom on；x，y=ginput(1)zoom off；disp (汽车最高车速=)； disp(x) disp(km/h )汽车最高车速=99.3006km/h(2)求汽车最大爬坡度的程序：n=600:10:4000；TQ=-19.313295.27 * (n/1000 )-165.44 * (n/1000 ) 240.874 * (n/1000 ) 3-3. 8445 * (n/1000 ) 4；m=3880； g=9.8； nmin=600； nmax=4000；G=m*g；ig=5.56 2.769 1.644 1.00 0.793； nT=0.85； r=0.367； f=0.013； CDA=2.77； i0=5.83；L=3.2； a=1.947； hg=0.9； If=0.218； Iw1=1.798； Iw2=3.598；Ft1=Tq*ig(1)*i0*nT/r；ua1=0.377*r*n/ig(1)/i0；Ff=G*f；Fw1=CDA*ua1.2/21.15；Fz1=Ff Fw1；Fi1=Ft1-Fz1；Zoom on；imax=100*tan(asin(max(Fi1/G ) ) :disp (汽车最大爬坡度=)；disp(imax )disp(% )；汽车最大爬坡度=35.2197%(3)求出与最大上坡度对应的附着率和汽车行驶加速度的倒数曲线的程序；clearn=600:10:4000；TQ=-19.313295.27 * (n/1000 )-165.44 * (n/1000 ) 240.874 * (n/1000 ) 3-3. 8445 * (n/1000 ) 4；m=3880； g=9.8； nmin=600； nmax=4000；G=m*g；ig=5.56 2.769 1.644 1.00 0.793； nT=0.85； r=0.367； f=0.013； CDA=2.77； i0=5.83；L=3.2； a=1.947； hg=0.9； If=0.218； Iw1=1.798； Iw2=3.598；Ft1=Tq*ig(1)*i0*nT/r；Ft2=Tq*ig(2)*i0*nT/r；Ft3=Tq*ig(3)*i0*nT/r；Ft4=Tq*ig(4)*i0*nT/r；Ft5=Tq*ig(5)*i0*nT/r；ua1=0.377*r*n/ig(1)/i0；ua2=0.377*r*n/ig(2)/i0；ua3=0.377*r*n/ig(3)/i0；ua4=0.377*r*n/ig(4)/i0；ua5=0.377*r*n/ig(5)/i0；Fw1=CDA*ua1.2/21.15；Fw2=CDA*ua2.2/21.15；Fw3=CDA*ua3.2/21.15；Fw4=CDA*ua4.2/21.15；Fw5=CDA*ua5.2/21.15；Ff=G*f；deta1=1(iw1iw2)/(m * r 2) (if * ig (1) 2* I02* nt )/(m * r 2)；de T2=1(iw1iw2)/(m * r 2) (if * ig (2) 2* i0 2* nt )/(m * r 2)；de T3=1(iw1iw2)/(m * r 2) (if * ig (3) 2* i0 2* nt )/(m * r 2)；det4=1(iw1iw2)/(m * r 2) (if * ig (4) 2* I02* nt )/(m * r 2)；det5=1(iw1iw2)/(m * r 2) (if * ig (5) 2* I02* nt )/(m * r 2)；a1=(ft1-ff-fw1 )/(deta1* m ) ad1=1./a1；a2=(ft2-ff-fw2 )/(det a2 * m ) ad2=1./a2；a3=(Ft3-Ff-Fw3)/(deta3*m )； ad3=1./a3；a4=(ft4-ff-fw4 )/(det a4 * m ) ad4=1./a4；a5=(ft5-ff-fw5 )/(det a5 * m ) ad5=1./a5；plot(ua1，ad1，ua2，ad2，ua3，ad3，ua4，ad4，ua5，ad5)；axis(0 99 0 10 )；title (汽车加速度倒数曲线)xlabel(ua(km/h )；ylabel(1/a )g文本(1/a1 ) g文本(1/a2 ) g文本(1/a3 ) g文本(1/a4 ) g文本(1/a5 )a=max(a1)af=asin(max(Ft1-Ff-Fw1)/G )C=tan(af)/(a/L hg*tan(af)/L )disp (假设后轮驱动，对应最大爬坡度的附着率=)；disp(C )假设后轮被驱动，与最大爬坡度对应的附着率=0.4219(4) clearnT=0.85； r=0.367； f=0.013； CDA=2.77； i0=5.83； If=0.218；Iw1=1.798； Iw2=3.598； L=3.2； a=1.947； hg=0.9； m=3880； g=9.8；G=m*g； ig=5.56 2.769 1.644 1.00 0.793；nmin=600； nmax=4000；u1=0.377*r*nmin./ig/i0；u2=0.377*r*nmax./ig/i0；deta=0*ig；for i=1:5deta (I )=1(iw1iw2)/(m * r 2) (if * (ig (I ) ) 2* I02* nt )/(m * r 2)；结束ua=6:0.01:99； N=length(ua) n=0； Tq=0； Ft=0； inv_a=0*ua； delta=0*ua；Ff=G*f；Fw=CDA*ua.2/21.15；for i=1:Nk=i；if ua(i)=u2(2)n=ua(i)*(ig(2)*i0/r)/0.377；TQ=-19.313295.27 * (n/1000 )-165.44 * (n/1000 ) 240.874 * (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=-19.313295.27 * (n/1000 )-165.44 * (n/1000 ) 240.874 * (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=-19.313295.27 * (n/1000 )-165.44 * (n/1000 ) 240.874 * (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；elsen=ua(i)*(ig(5)*i0/r)/0.377；TQ=-19.313295.27 * (n/1000 )-165.44 * (n/1000 ) 240.874 * (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；结束a=delta(1:k )t(i)=sum(a )结束plot(t、ua )axis(0 80 0 100 )；title (汽车2速原地起步换档加速时间曲线)xlabel (时间t(s ) )；ylabel (速度ua(km/h )；ginputans=25.8223 70.073725.7467 70.0737因此，汽车的2档当场起步换档加速行驶至70km/h的加速时间约为25.8s已知2.7卡车用汽油机