《汽车理论》课程设计任务书毕业课程设计

汽车理论课程设计专业名称交通运输班级交通运输122401班学生姓名陈湘柯学号201224010102汽车理论课程设计任务书要求本次计算设计以小组为单位进行，每组计算两种车型大型车、小型车。先通过手工计算并绘图（选取58个特征点），然后计算机编程实现并绘图，并打印计算说明书和程序。答辩时应交上查阅资料，计算草稿，设计说明书。具体设计要求如下1汽车动力性经济性分析计算通过查阅收集有关资料，计算分析给定型号汽车的动力性能及燃油经济性，并绘出该车型的发动机外特性曲线，驱动力行驶阻力平衡图，动力特性图，百公里油耗曲线等。2参数有的车型参数不完整，请查阅相关资料或用经验公式计算选取，并经手动计算分析后修正获得。3说明书全班统一设计格式（封面、目录、版式。具体参照毕业设计说明书格式见校园网）；说明书内容包括任务书、目录、各车型参数分析、计算、图表、结论、设计体会等。目录第1章车型一解放CA1091载货汽车参数111发动机CA6102（附表一）112整车参数1121尺寸参数1122重量参数（附表二）1123性能参数113使用数据1第2章车型一的动力性和经济性分析计算321查询参数及公式322发动机外特性曲线323汽车驱动力行驶阻力平衡图4231驱动力和速度4TFAU232空气阻力和滚动阻力5WFF24动力特性图725百公里燃油消耗量1026动力分析11261最高车速11262最大爬坡度1127综合分析12271汽车最高车速UMAX12272汽车的最大爬坡度12273燃油经济性12第3章车型四SATANA2000轿车参数1331发动机2VQS（附表一）1332整车参数13321尺寸参数13322重量参数（附表二）13323性能参数1333使用数据13第4章车型四SATANA2000轿车1541查询参数及公式1542发动机外特性曲线1543汽车驱动力行驶阻力平衡图17431驱动力和速度17TFAU432空气阻力和滚动阻力18WFF433绘制驱动力阻力平衡图1844确定最高车速2045动力特性图20451绘制动力特性曲线如图432146百公里燃油消耗量22461燃油消耗率曲线如图所示23462百公里油耗曲线如图（45）所示2447动力分析25471最高车速UAMAX25472求解最大爬坡度25MAXI48综合分析25481汽车最高车速UMAX25482汽车的最大爬坡度25483汽车燃油经济性25第5章心得体会26第1章车型一解放CA1091载货汽车参数11发动机CA6102（附表一）NMAX99KW相应转速3000R/MINMMAX373NM相应转速1300R/MIN12整车参数121尺寸参数全长L7205MM，全宽B2476MM，全高H2436MM，轴距L14050MM,前轮距B11850MM，后轮距B21740MM122重量参数（附表二）123性能参数变速箱传动比I1764,I24835,I32856,I41895,I51377,I61,I倒766。主减速器比IO633。车轮920。13使用数据滚动阻力系数F003；道路阻力系数强度计算用1性能计算用08空气阻力系数CD08；迎风面积A078X宽X高；最大速度VMAX90KM/H；最大爬坡度28；传动系效率09表一发动机参数表二重量参数空载满载车重（KG）42509445前桥（KG）20302485后桥（KG）22206960转速N（R/MIN）1000120013001400160018002000240028003000有效扭矩TQ（NM）36886370123730036612352293478134232332253194430845耗油率B（G/KWH）31550306793061230590305513030430634311653223432053第2章车型一的动力性和经济性分析计算21查询参数及公式由车轮90020查得车轮半径R496MM0496M经验公式950NTPQRITFGTQT0037IRNUGA12AACGFFUDWFGDWT152ACFDW式中8GBPQAES0G22发动机外特性曲线已知发动机参数由经验公式可得表22由MATLAB编程即N10001002200M_M784M_P70261N_M1300N_P2100TTQM_MM_MM_PN_MN2/N_PN_M2PETTQN/9550PLOTN,PE转速N（R/MIN）1000120013001400160018002000240028003000有效扭矩TQ（NM）36886370123730036612352293478134232332253194430845功率P（KW）38624465075077553672590226555671690834979365896895PLOTN,TTQPLOTYYN,PE,N,TTQ10001200140016001800200022005060708090100110120130140150160170180190200N/R/MINPE/KW650700750800TTQ/NMTTQPE图21CA6102发动机外特性曲线23汽车驱动力行驶阻力平衡图231驱动力和速度TFAU由车轮90020查得车轮半径R496MM0496M由公式和可得下表23数据RITFGTQT0037IRNUGA表23转速N/R/MINI档II档III档232空气阻力和滚动阻力WFF152AACGFFUDWFG满MG94459892561NF00308DC830769FF/KM/AUH/NTF/AUKM/H/NTF/AUKM/H/NTF100038432611146072063807102812190761200461328512872920790051234122805313005003291043790208274813371230264140053832930748502084038143912310231600615328512897220790051645122805318006923261114109320638071851121907620007693221297121520386092056120419224009223093547145819577622467115643628001076290205517001836575287910846523000115327823391822176081230841040099IV档V档VI档转速N/R/MIN/KM/AUH/NTF/AUKM/H/NTF/AUKM/H/NTF1000154980887621325877692936426847120018598148322559592097352342999113002014816299277259316338174307631400216981680329855935294211431031160024798148323412592097469842999118002789808876383858776952854268472000309979900042655805935872421636240037197673135118557567704740491528004338719816597152305482213798503000464869012263975014778809364180A078宽高0782476243647M22不妨取10,20,30,40,50,60,70,80,90KM/HAU计算结果如下表24表24/KM/HAU1020304050/NWFF279461284794293683306127322127/KM/HA60708090/NF341683364794391461421683由MATLAB编程即UA15112FT17848139130070345196UA1/020452252/80027034519609/05425PLOTUA1,FT1HOLDONUA28118FT27848139130045945196UA2/020452252/80024594519609/05425PLOTUA2,FT2HOLDONUA314132FT37848139130026385196UA3/020452252/80022638519609/05425PLOTUA3,FT3HOLDONUA425154FT47848139130015545196UA4/020452252/80021554519609/05425PLOTUA4,FT4HOLDONUA539183FT57848139130010005196UA5/020452252/80021000519609/05425PLOTUA5,FT5HOLDONUA60183G172600F003CD08A567F172600FCDAUA62/2115F表示滚动阻力和空气阻力之和PLOTUA6,FFFW0102030405060708090051152253354455X104UA/KM/HFT/NFFFW图22汽车驱动力行驶阻力平衡图24动力特性图由公式式中，08，由上述已知A47GFDWT152AACUDWDM2GMG92561N计算可得转速N/R/MINI档II档III档表25已知F003，由MATLAB编程即UA15112D17848139130070345196UA1/020452252/80027034519609/0542508567UA12/2115/172600/KM/HAUD/KM/HAUD/KM/HAUD100038403522960702229010280131501200461035487729022431123401328313005000355517900224891337013257140053803557285002250114390132601600615035484972022443164501321618006920352231093022274185101310520007690347911215021996205601292824009220334011458021110246701237728001076031331170001978628790115613000115303003418220189603084011054IV档V档VI档转速N/R/MIN/KM/HAUD/KM/HAUD/KM/HAUD1000154900869321320062632936004446120018590087372559006271352300440713002014008741277200626138170043741400216900873429850062414211004332160024790086853412006172469800422118002789008589383800606752850040752000309900844842650059235872003892240037190080245118005520704700342028004338007415597100496682210028043000464800704163970046318809002443PLOTUA1,D1HOLDONUA28118D27848139130045945196UA2/020452252/80024594519609/0542508567UA22/2115/172600PLOTUA2,D2HOLDONUA314132D37848139130026385196UA3/020452252/80022638519609/0542508567UA32/2115/172600PLOTUA3,D3HOLDONUA425154D47848139130015545196UA4/020452252/80021554519609/0542508567UA42/2115/172600PLOTUA4,D4HOLDONUA539183D57848139130010005196UA5/020452252/80021000519609/0542508567UA52/2115/172600PLOTUA5,D5HOLDONUA60102030405060708090F003003003003003003003003003003PLOTUA6,F01020304050607080900005010150202503035UA/KM/HDF003图23动力特性图25百公里燃油消耗量由公式且是柴油机，所以式中8，由于六档，故而取六档GUBPQAES021G时的速度则经计算可得下表26表26/KM/HAU29363523817411146985285/L/100KSQM508649634990489447044666/KM/HAU5872704782218809/L/100KSM4583452545004321由MATLAB编程即X393647235117590466918266Y552955255475552355005293PLOTX,Y3540455055606570758085525535355454555555UA/KM/HQS/L/100KM图24百公里燃油消耗量曲线26动力分析261最高车速汽车最高车速UMAX由可知理论计算出最高档最高037IRNUGA车速为UA88086KM/H由上述计算可得该货车理论最高车速为UMAX88086KM/H；262最大爬坡度在I档时，爬坡度最大即所求MAXITANTANARCSIN）MAXIAXGFWFTTANARCSIN033926157480353278227综合分析271汽车最高车速UMAX在驱动力和行驶阻力平衡时，由驱动力行驶阻力平衡图求得最高车速为90KM/H，转速N3500R/MIN。由可知，在发动机转速范围内，驱动力是小于行驶阻力的，所以该货车驱动力是不能够满足要求的。272汽车的最大爬坡度一挡时爬坡能力最强此时由于车速低，可忽略坡度阻力和加速阻力，由受力平衡可得033MAXI由上述计算可得该货车理论最大爬坡度为I033，参照已知参数条件可知，该货车要求的最大爬坡度为28，所以该货车最大爬坡度能满足要求。273燃油经济性汽车燃油经济性是在保证汽车动力性的基础上，以尽可能少的的燃料消耗完成单位运输工作量的能力。解放CA1091重型载货汽车行驶时等速百公里燃油消耗量如图24所示。在满足动力性的前提下，对于重型货车，应该尽可能多地装载货物，合理地提高货车的质量利用，从而提高燃油经济性。第3章车型四SATANA2000轿车参数31发动机2VQS（附表一）NMAX74KW相应转速5200R/MINMMAX155NM相应转速3800R/MIN32整车参数321尺寸参数全长L4680MM，全宽B1700MM，全高H1423MM，轴距L12656MM,前轮距B11414MM，后轮距B21422MM322重量参数（附表二）323性能参数变速箱传动比I1345,I2194,I3129,I40985,I508,主减速器比IO41。车轮19560。33使用数据滚动阻力系数F0025；空气阻力系数CD04；迎风面积A078X宽X高；最大爬坡度28；传动系效率09。表一发动机参数转速N（R/MIN）10001600220028003400380046005200有效扭矩TQ（NM）119126133140147155148135耗油率B（G/KWH）2652602552502602265295300表二重量参数空载满载车重（KG）12481623第4章车型四SATANA2000轿车41查询参数及公式经验公式22NNMPMM950NTPTQERITFGTQT0037IRUGA152ACGFDWFGFDWT152AACUD式中7，GUBPQAES02142发动机外特性曲线发动机参数如下表41所示表41转速N（R/MIN）10001600220028003400380046005200有效扭矩TQ（NM）119126133140147155148135耗油率B（G/KWH265260255250260265295300由公式得950NTPTQE11246KW2111KW3064KW1E2EP3EP4105KW45234KW6168KW7129KW7351KW5EP6E7E8E整理如下表42表42如图41，做出发动机的外特性曲线图41发动机外特性曲线43汽车驱动力行驶阻力平衡图431驱动力和速度TFAU汽车的驱动力（单位为KN为TRITFGTQT0其中车速UA（KM/H）与发动机N（R/MIN）之间的关系为转速N/（R/MIN）10001600220028003400380046005200转矩/NMTQT119126133140147155148135功率/KWEP112462111306441055234616871297351037IRNUGA计算数据如表43所示表43一档二档三档序号AUTFAUTFAUTF1819643926614582770322191184421221311352164233229033835171950583180305506236063096244822205884422948579640813259261372167205278656858049553422167457227556631435641705538360848329239940737700612726704344544100812291048426175589075793152811398208980四档五档序号AUTFAUTF12871140658353411424245931489325655120963631515720677761276848038165480989313440597601737541201714112610908183210134311488071320517493616258142088149271595701837912960432空气阻力和滚动阻力WFF152AACGFUDWF其中G16230，F0025，CD04，A189其计算结果如下表44所示表44433绘制驱动力阻力平衡图（如图42所示）MATLAB程序IG345194129098508；FORI15N600105200；T04382N/1000572054N/1000442689N/100031143270N/100021497341N/1000475336UA037703075N/IGI/41FTTIGI4109/03075STRR,M,B,C,YPLOTUA,FT,STRIGRIDONHOLDONENDUA01200（KMAU/H）255075100125150175200WTF42814950606676289636120901499118336F4057500357UAUAPLOTUA,F,GXLABEL驱动力（N/M）TITLE（驱动力行驶阻力平衡图）I图42驱动力行驶阻力平衡图44确定最高车速上图是车型四驱动力行驶阻力平衡图。由上图可以清晰的看出不通车速的时候驱动力和行驶阻力之间的关系。汽车以最高档行驶时的最高车速，可以直接由FT6与F的交点取得。因此此时驱动力和行驶阻力相等，汽车处于稳定的平衡状态。由图中和计算可知，最大车速为1688KM/H。45动力特性图由公式式中，其中04，G16230NGFDWT152AACUDWCD计算可得下表45表45一档二挡三挡序号AUDAUDAUD183196030314580170219201122131130321233201803507011731803003393606018948220122422948035640810197613701255278650373495502057457012863143503935538021683290133731700037467040202100830119842617034075790181113980100四挡五档序号AUDAUD12871008935340068245930087565500673631500887776006548038008898960061597600086120170055610908008713431005271320500691625800298149270061183790005451绘制动力特性曲线如图43由MATLAB编程即MATLAB程序IG345194129098508FORI15N600105200T04382N/1000572054N/10004426891N/100031143270N/100021497341N/1000475336UA037703075N/IGI/41FTTIGI4109/03075AFT/16230B00357UAUA/16230DABSTRR,M,B,C,YPLOTUA,D,STRIGRIDONHOLDONEND图43动力特性图由图可得，最高爬坡度为IMAX385。46百公里燃油消耗量由公式（最高档时I61，取PE5551，PG7）GUBPQAES021037IRNGA其中则经计算可得下表46表46序号N（R/MIN）AUKM/HBG/KM/HL/100KMSQ11000353426558831216005655260357453220077762552549642800989625019640534001201726016821638001343126515339746001625829514107852001837930012691461燃油消耗率曲线如图所示由MA