汽车设计经济性课程设计说明书

1、文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持序号:汽车理论课程设计说明书题目：汽车经济性计算班级：姓名：学号：序号：指导教师：I文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持目录一.题目要求错误!未定义书签。二计算步骤错误!未定义书签。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；.错误!未定义书签。2功率平衡图；错误!未定义书签。3汽车等速行驶时发动机的负荷率图；错误!未定义书签。4汽车最高挡和次高档等速行驶时发动机的燃油消耗率曲线；错误!未定义书签。5最高挡和次高档等速百公里

2、油耗曲线；错误!未定义书签。6求解六工况(GB/T12545.2-2001)行驶的百公里油耗；错误!未定义书签。7最高挡和次高挡等速行驶，10整数倍车速的参数值表；错误!未定义书签。三结论错误!未定义书签。1汽车等速百公里油耗Qs：错误!未定义书签。2循环六工况油耗Q：错误!未定义书签。3同类车型比较：错误!未定义书签。4 .心得体会错误!未定义书签。5 .参考资料错误!未定义书签。I文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持二题目要求图1,是某轻型货车货车装用汽油发动机的负荷特性与万有特性。轻型货车的有关数据：汽油

3、发动机使用外特性的Ttq-n曲线的拟合公式为：式中，Ttq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：1880kg总质量G/g:3880kg车轮半径r：0.367m传动系机械效率：Tt=0.85；滚动阻力系数：f=0.015空气阻力系数X迎风面积:CA2dA=2.77m主减速器传动比：i0=5.23飞轮转功惯量：If=二前轮转动惯量：Iw1=四后轮转动惯量：Iw2=变速器传动比（ig）见表1表1变速器各挡传动比负荷特性曲线的拟合公式为：式中，b为燃油消耗率g/（kW.

4、h）;Pe为发动机净功率（kW）,B0、B1、B2、B3、B4为拟合系数，见表2表2负荷特性曲线的拟合系数n/(r/min)B）BiB2B48151326.8-416.4672.379-5.86290.1776812071354.7-303.9836.657-2.05530.04307216141284.4-189.7514.524-0.511840.006816420121122.9-121.597.0035-0.185170.001855520631141-98.8934.4763-0.0910770.0006890630061051.2-73.7142.8593-0.051380.000

5、3503234031233.9-84.4782.9788-0.0474490.0002823038041129.7-45.2910.71113-0.00075215-0.000038568表3六工况（GB/T12545.2-2001）循环参数表汽车尽量用高挡进行试验，当高挡位达不到工况要求，超出规定偏差时，应降低一挡进行，当车辆进入可使用高挡行驶的等速行驶段和减速行驶段时，再换人高挡进行试验。换挡应迅速、平稳。经济性计算时，取汽油密度0.742g/mL,柴油密度0.830g/mL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）绘制功率平衡图；3）绘制汽

6、车等速行驶时发动机的负荷率图；4）绘制汽车最高挡和次高档等速行驶时发动机的燃油消耗率b;5）绘制最高挡和次高档等速百公里油耗曲线；6）求解六工况（GB/T12545.2-2001）行驶的百公里油耗；7）列表表示最高挡和次高挡等速行驶时，在10整数倍车速的参数值（将无意义的部分删除）；8）对经济性进行总体评价；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；由所给发动机使用外特性曲线拟合公式：由maple软件作图，拟合在同一坐标系可得功率和转矩外特性曲线，如图所示：图2发动机外特性功率和转矩特性曲线2功率平衡图;由车速与发动机转速可得车速：求的各档位对应的车速范围，如

7、表4所示:表41-5档车速范围（km/h）1档2档3档4档5档2.855-19.0325.732-38.2169.655-64.36715.873-105.81920.016-133.442进而可得汽车实际输出功率（阻力功率）输出扭矩关于车速的函数和发动机各档位的外特性功率表达式为：以上各式：Pe表示发动机的外特性功率，单位kw,PPfPw表示汽车实际发出功率，单位Kw,G表示汽车满载整车重量，单位N,Ua表示车速，单位km/h。利用maple组合图形显示功能，由各档位车速范围限定图形区域，画出功率平衡图的六个图形，如图3:图3汽车功率平衡图3汽车等速行驶时发动机的负荷率图;等速行驶时，汽车主

8、要克服空气阻力和道路滚动阻力，负荷率的值为发出功率与汽车在对应车速下的外特性功率之比。由（2）得汽车发出功率为：H匕可得负荷率：PPw由maple可得在各档位对应转速范围下，负荷率，去点不实际的点可得如图 到上依次为1、2、3、4、5档；图4发动机负荷率曲线4,图中由下4汽车最高挡和次高档等速行驶时发动机的燃油消耗率曲首先，求发动机实际输出的功率；取表2中八组转速，对应最高档和次高档得相应16组车速，如表5所示:表5次高档、最高档八组转速对应车速表发动机转速8151207162420122603300634033804四档车速21.56131.931462.69853.22768.86279.

9、52390.026100.634五档车速27.18940.26653.84467.12186.837100.282113.526126.903再由汽车实际发出的功率：可得对应于每个档位每个转速的共十六组功率，如表6所示：表6次高档、最高档，八组车速对应功率表发动机转速8151207162420122603300634033804四档功率4.4487.34511.29016.37526.81136.346948.00862.377五档功率5.92810.29916.71725.453744.21261.854883.7829111.125可得对应于每组转速和功率油腻和公式由maple辅助计算可得

10、十六组b值：234燃油消耗率拟合公式：bBoBiPeB2PeB3PeB4Pe舍掉端点某些不符合实际的点，利用maple绘图功能，可得燃油消耗率图，如图5所示:图5最高档和次高档燃油消耗率曲线图中，速度超过100km/h过大点处不符合实际的部分舍掉。5最高挡和次高档等速百公里油耗曲线；等速百公里油耗公式：与燃油消耗率你和公式：利用题目要求(4)中的十六组功率，利用maple作函数QsQsBoBHBRPe的两条线图，如图6所小：图6次高档、最高档等速百公里油耗图中，车速超过90km/h后等速百公里油耗呈现较大幅度的增长不符合使用实际舍掉。6求解六工况(GB/T12545.2-2001)行驶的百公里

11、油耗；由相关标准可得GB/T12545.2-2001标准实验的车速-路程坐标图，如图7所示；1)工况1,工况3,工况5,匀速行驶；可得等速驶过s(m)行程的燃油消耗量(mL)为：由燃油消耗消耗率曲线和汽车的速度用插值法，可得工况1，工况3,工况5速度Ua=40km/h、50km/h、60km/h时，燃油消耗率b=350.35g/(kw/h),325g/(kw/h),304g/(kw/h)。可得一个循环内燃油消耗量分别为：Q1=15.049,Q3=32.14,Q5=34.8887。2)工况2和工况4,匀加速阶段；匀加速行驶工况可采用单位时间内的燃油消耗量公式：公式中：M表示货车整车满载质量，a表

12、示加速度，1.0161为旋转质量转换系数；对于工况2,发动机转速由1199r/min加速到1498r/min,由(1)-(5)题解题过程的发动机转速范围为12071614时，b对应彳1为351.551-312.373g/(kwh);在这两转速间进行线性近似拟合得：b2.885Ua皿5.751。对于工况4,发动机转速由1498.7785r/min力口速至ij1798.534r/min,由燃油消耗率图插值法得b:330g/(kw/h)292g/(kw/h);在两转速间进行线f省近似拟合得：b3.8Ua520则一个循环加速阶段燃油消耗量：由maple辅助得:Q2 Q4 =95.237mlI文档来源为

13、：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持Q b 21.5 6.429ml63)工况6,减速工况；减速时，汽车节气门关闭，发动机处于怠速状态，油耗按怠速油耗计算:怠速油耗：b=0.299ml/s；可得怠速阶段油耗量:可得GB/T12545.2-2001六工况循环百公里油耗量：100000 Qi Q2 Q3 Q4 Q5 Q6135013610.519ml7最高挡和次高挡等速行驶,10整数倍车速的参数值表;表7最高挡车速(km/h)参数、102030405060708090100110120发动机实际发出转矩(Nm)139.636159.388169.811174.156174.93217

14、3.901172.084Ft(N)1341.2931531.0341631.1481672.8841680.3351670.4411652.982Ff(N)570.36570.36570.36570.36570.36570.36570.36Fw(N)117.872209.551327.4231471.489641.749838.2031060.851Fw+Ff(N)688.232779.910897.7831041.8491212.1091408.5631631.211发动机负荷率(%)51.350.95562.372.184.398.7燃油消耗率b(g/kW.h)38835232430128

15、8281282发动机实际发出功率(kW)6.74710.19514.66920.42827.72836.82547.977百公里燃油消耗量Qs(L/100km)10.64510.67311.13411.90613.2215.0117.501表8次高挡车速(km/h)参数102030405060708090100110120发动机实际发出转矩(Nm)125.762156.023170.109174.675174.487172.433169.512164.842155.658Ft(N)1290.6961691.4171930.6862056.9332109.5632118.962106.48220

16、84.4662056.224Ff(N)570.36570.36570.36570.36570.36570.36570.36570.36570.36Fw(N)52.388117.872209.551327.423471.489641.749838.2031060.851309.692Fw+Ff(N)622.748688.232779.910897.7831041.8491212.1091408.5631631.2111880.053发动机负荷率(%)40.936.437.842.449.35868.681.799.燃油消耗率b(g/kW.h)462419377342320.53042912913

17、02发动机实际发出功率(kW)4.0706.74710.19514.66920.42827.72836.82547.97761.439百公里燃油消耗量Qs(L/100km)12.67612.70512.95513.52814.71216.23518.0620.91522.742三.结论1汽车等速百公里油耗Qs：等速百公里油耗指汽车一定载荷下，以最高档在水平良好路面上等速行驶100km的燃油消耗量。由等速百公里油耗曲线大体可的，档位不变情况下，随着车速的增加，等速百公里油耗量增加，且档位越高，等速百公里油耗量越低。在中低车速时，油耗量随车速变化不大，高速时，随车速增大等速百公里油耗量急剧增大。此

18、轻型货车，在最高档，中低速时，等速百公里油耗量在12-15L之间变化，具有较好的燃油经济型；满足经济性要求。车速大于100km/h时，百公里油耗量增大加多不利于燃油的经济型。2循环六工况油耗Q:循环工况，能较好的反映汽车在频繁停车、启动、加速时百公里油耗量，能够较好的反映汽车实际运行的燃油经济型。此货车循环六工况(GB/T12545.2-2001)耗油量为13.6L。满足国内同种车型经济性要求标准。3同类车型比较：在国内，13吨货车等速百公里油耗量一般在13-15L/100km，此轻型货车在同类车型中经济性较好，中低速时能够较好满足经济性要求。且循环六工况油耗在等速百公里油耗范围内，文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持反映出实际运行具有较好的燃油经济性。.心得体会课程设计让我体会到实践与理论知识学习的不同：理论知识重在知识点的掌握，而实践更注重综合能力，包括数据处理、处理方法的合理应用、辅助手段的实施、数据的有话选择等，实践是比理论学习更加艰巨和艰难的一项任务，但正是此次课程设计，让我体会到：只有学好理论知识才能在完成设计任务的的同时，对设计进行优化，不断练习，最终才能游刃有余，将理论知识融会贯通。另外，随着技术的不断进步，设计手段的不断完善，能够充分的利用各种设计辅助工具，能够使设计过程简化提高效率，留出更多的时间来进行设计的优化处理。