汽车理论作业报告

汽车理论作业1-3 1.3 确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4挡或5挡变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）：1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。2）求汽车最高车速，最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。3）绘制汽车行驶加速度倒数曲线，用图解积分法求汽车用2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2档起步加速行驶至70km/h的加速时间。轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的Tq-n曲线的拟合公式为式中，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。装载质量 2000kg整车整备质量 1800kg总质量 3880kg车轮半径 0.367m传动系机械效率 t=0.85滚动阻力系数 f=0.013空气阻力系数迎风面积 CDA=2.77m2主减速器传动比 i0=5.83飞轮转动惯量 If=0.218kgm2二前轮转动惯量 Iw1=1.798kgm2四后轮转动惯量 Iw2=3.598kgm2变速器传动比 ig(数据如下表) 档档档档档四档变速器6.093.091.711.00-五档变速器5.562.7691.6441.000.793轴距 L=3.2m质心至前轴距离（满载） a=1.974m质心高（满载） hg=0.9m解：对汽车进行动力性分析，由题目中所给的各项参数及发动机转矩Tq与转速n的关系，可参考汽车理论第一章的内容，对汽车的驱动力和行驶阻力进行分析计算。 1.驱动力：Ft=Tq*i0*ig*eta/r 其中Tq为发动机转矩，有测功机测试出，可用polyfit对转矩，转速进行拟合。 2行驶阻力：滚动阻力，空气阻力，坡道阻力，加速阻力进行最高车速计算时，将坡道阻力和加速阻力定义为0。进行最大爬坡度计算时，将加速阻力定义为0。附着率计算是默认汽车为后轮驱动。在编程中尽量使用数组和循环语句。Matlab程序clear all clc g=9.8;nmin=600;nmax=4000;m1=2000;m0=1800;m1=2000;m=m0+m1;r=0.367;eta=0.85;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;ig=6.09,3.09,1.71,1.00,0.793;k=1:5;ngk=600,600,600,600,600;ngm=4000,4000,4000,4000,4000;ugk=0.377.*r.*ngk(k)./(ig(k).*i0);ugm=0.377.*r.*ngm(k)./(ig(k).*i0);% 求汽车驱动力与行驶阻力平衡图和汽车最高车速程序：for k=1:5 u=ugk(k):ugm(k); n=ig(k)*i0.*u./r./0.377; t= -19.313+295.27.*(n./1000)-165.44.*(n./1000).2+40.874.*(n./1000).3-3.8445.*(n/1000).4; Ft=t.*ig(k)*i0*eta/r; figure(1) plot(u,Ft) hold on ,grid on Ff=m*g*f; Fw=CDA*u.2./21.15; F=Ff+Fw; plot(u,F) grid on hold on title(驱动力-行驶阻力平衡图);xlabel(ua(km/s);ylabel(Ft(N);gtext(Ft1),gtext(Ft2),gtext(Ft3),gtext(Ft4),gtext(Ft5),gtext(Ff+Fw);end for u=0:160; k=5; n=ig(k)*i0.*u./r./0.377; t= -19.313+295.27.*(n./1000)-165.44.*(n./1000).2+40.874.*(n./1000).3-3.8445.*(n/1000).4; Ft=t.*ig(k)*i0*eta/r; Ff=m*g*f; Fw=CDA*u.2./21.15; F=Ff+Fw; if abs(Ft-F)1; umax=u break end end disp(最高车速);disp(umax);disp(km/h);结果为 最高车速=99km/h%求汽车最大爬坡度程序 for n=600:4000; k=1; ug=0.377.*r.*n./(ig(k).*i0); t= -19.313+295.27.*(n./1000)-165.44.*(n./1000).2+40.874.*(n./1000).3-3.8445.*(n/1000).4; Ft=t.*ig(k)*i0*eta/r; Ff=m*g*f; Fw=CDA*ug.2./21.15; F=Ff+Fw; Fi=Ft-F; G=m*g; i=tan(asin(Fi/G); imax=max(i); end disp(=); disp(imax); fuzhuo=imax/(a/L+hg*imax/L) %后轮驱动 结果为 最大爬坡度为0.3256 附着率为0.4651%求汽车行驶加速度倒数曲线程序 for k=1:5; u=ugk(k):ugm(k); n=ig(k)*i0.*u./r./0.377; t= -19.313+295.27.*(n./1000)-165.44.*(n./1000).2+40.874.*(n./1000).3-3.8445.*(n/1000).4; Ft=t.*ig(k)*i0*eta/r; Ff=m*g*f; Fw=CDA*u.2./21.15; deta=1+(Iw1+Iw2)/(m*r2)+(If*ig(k)2*i02*eta)/(m*r2); ad=(deta*m)./(Ft-Ff-Fw); figure(2) plot(u,ad) axis(0 99 0 10); grid on hold on title(汽车的加速度倒数曲线);xlabel(ua(km/h);ylabel(1/a);gtext(1/a1);gtext(1/a2);gtext(1/a3);gtext(1/a4);gtext(1/a5); end for k=1:5 deta(k)=1+(Iw1+Iw2)/(m*r2)+(If*ig(k)2*i02*eta)/(m*r2); end ua=6:0.01:99;N=length(ua); n=0;t=0;Ft=0;inv_a=0*ua;delta=0*ua; Ff=m*g*f; for i=1:N Fw(i)=CDA*ug.2./21.15; end for i=1:N k=i; if ua(i)=ugm(2) n=ua(i)*(ig(2)*i0/r)/0.377; t= -19.313+295.27.*(n./1000)-165.44.*(n./1000).2+40.874.*(n./1000).3-3.8445.*(n/1000).4; Ft=t*ig(2)*i0*eta/r; inv_a(i)=(deta(2)*m)/(Ft-Ff-Fw(i); delta(i)=0.01*inv_a(i)/3.6; elseif ua(i)=ugm(3) n=ua(i)*(ig(3)*i0/r)/0.377; t= -19.313+295.27.*(n./1000)-165.44.*(n./1000).2+40.874.*(n./1000).3-3.8445.*(n/1000).4; Ft=t*ig(3)*i0*eta/r; inv_a(i)=(deta(3)*m)/(Ft-Ff-Fw(i); delta(i)=0.01*inv_a(i)/3.6; elseif ua(i)=ugm(4) n=ua(i)*(ig(4)*i0/r)/0.377; t= -19.313+295.27.*(n./1000)-165.44.*(n./1000).2+40.874.*(n./1000).3-3.8445.*(n/1000).4; Ft=t*ig(4)*i0*eta/r; inv_a(i)=(deta(4)*m)/(Ft-Ff-Fw(i); delta(i)=0.01*inv_a(i)/3.6; elseif ua(i)=ugm(5) n=ua(i)*(ig(5)*i0/r)/0.377; t= -19.313+295.27.*(n./1000)-165.44.*(n./1000).2+40.874.*(n./1000).3-3.8445.*(n/1000).4; Ft=t*ig(5)*i0*eta/r; inv_a(i)=(deta(5)*m)/(Ft-Ff-F