汽车动力性计算

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1、序号：2-34汽车理论课程设计说明书题目：汽车动力性计算班级： 姓名： 学号： 序号： 指导教师： 目录1. 题目要求12. 计算步骤13. 结论64. 心得体会65. 参考资料71.题目要求确定一轻型货车的动力性能（5挡）：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） 绘制驱动力-行驶阻力平衡图；3） 绘制汽车等速行驶时发动机的负荷率图，画在一张图上（横坐标）；4） 绘制动力特性图；5） 绘制加速度曲线和加速度倒数曲线；6） 绘制加速时间曲线，包括原地起步连续换挡加速时间和最高档和次高档加速时间（加速区间（初速度和末速度）按照国家标准GB/T 125

2、432009规定选取，并且在说明书中具体说明选取；7） 列表表示最高挡和次高挡在20整数倍车速的参数值；8） 对动力性进行总体评价。轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的Ttq-n曲线的拟合公式为Ttq = -19.313+295.27() - 165.44()2 + 40.87()3 - 3.8445()4式中，Ttq为发动机转矩（N.m）；n为发动机转速（r/min）。发动机的最低转速=600r/min，最高转速=4000r/min总质量 m=3880kg车轮半径 r=0.367m滚动阻力系数 f=0.011机械效率 T=0.85空气阻力系数迎风面积 =2.77 主减速器传动比 =5.

3、62飞轮转动惯量 =0.24kg.m2变速器传动比 （数据见下表）挡挡挡挡挡五挡变速器5.562.7691.6441.000.793轴距 L=3.2m；质心至前轴距离（满载） a=1.947m质心高（满载） =0.9m2. 计算步骤1）根据所给发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制Pe-n和Ttq-n曲线：由所给发动机使用外特性曲线拟合公式，将两条曲线放在一个坐标系里，如图1所示：图1 发动机外特性中的功率与转矩曲线 2）绘制驱动力-行驶阻力平衡图：根据公式 在MATLAB里获取驱动力-行驶阻力平衡图如图2所示。图2 驱动力-行驶阻力平衡图3）绘制汽车等速行驶时发动机的负荷率图：发动机的负荷率由公

4、式N= 求得，则在MATLAB里获取汽车等速行驶时发动机负荷率图如图3所示。 图3汽车等速行驶时发动机负荷率图 4）绘制动力特性图：汽车的动力因数由公式D= ,则在MATLAB里获取的动力特性图如图4所示。 图4 汽车动力特性图5）绘制加速度曲线和加速度倒数曲线:由汽车行驶方程,在MATLAB里获取加速度曲线如图5所示。图5 加速度曲线图由汽车行驶方程,在MATLAB里获取加速度倒数曲线如图6所示。图6 加速度倒数曲线6) 绘制加速时间曲线，包括原地起步连续换挡加速时间和直接挡加速时间,所得到的三条曲线如图7所示。图7 汽车加速时间曲线7) 列表表示最高档和次高档在20整数倍车速参数值：表1

5、最高挡在20整数倍车速参数值车速(km/h)参数20406080100120发动机负荷率0.4053 0.37240.4931 0.7041 0.9999Ff (N) 418.2640 418.2640 418.2640 418.2640 418.2640 418.2640 Fw (kN) 0.0524 0.2096 0.47150.83821.3097 1.8860Fw+ Ff (kN)0.4707 0.62780.8898 1.25651.7280 2.3042D0.0292 0.0388 0.03510.02490.0110a (m/s2)0.1748 0.2678 0.23160.13

6、37 0.00011/a (s2/m) 644718449发动机发出最大功率（kW）7.5897 22.033235.379046.647456.470761.7324 1.0181表2 次高挡在20整数倍车速参数值车速(km/h)参数20406080100120发动机负荷率 0.2747 0.2801 0.3935 0.5778Ff (N) 418.2640 418.2640 418.2640 418.2640 418.2640 418.2640 Fw (kN) 0.0524 0.2096 0.47150.83821.3097 1.8860Fw+ Ff (kN)0.4707 0.6278 0

7、.8898 1.25651.7280 2.3042D0.0437 0.0534 0.0471 0.03510.0146 a (m/s2) 0.40040.3170 0.05281/a (s2/m)2.4973 3.155018.9360发动机发出最大功率（kW）11.1959 29.2994 44.3268 56.848360.8954 26.8677 1.0227 3结论1)汽车的最高车速：最高车速是指在水平良好路面上汽车能达到的最高行驶车速，根据一般载货车辆最高速度一般要求为100km/h，而该车最高车速在100km/h左右，因此判断 该车满足对最高车速的要求。2）汽车的加速时间t：汽车的

8、加速时间表示汽车的加速能力，常用原地起步加速时间和超速加速时间表示。对于最高车速小于等于1OOkm/h的汽车，一般加速时间在50s左右，该车加速时间为40s因此满足汽车对加速能力的要求。3）汽车能爬上的最大坡度：汽车的上坡能力是用满载时汽车在良好路面上的最大爬坡度表示的。因轿车、货车、越野汽车的使用条件不同，对它们的上坡能力要求也不一样，通常要求货车在30%，即16.7左右。根据 ,和动力特性图得，一挡最大动力因数在0.34左右，所以i在0.329左右，可见该车满足对爬坡能力的要求。4）比功率：比功率是汽车所装发动机的标定最大功率与汽车最大总质量之比，根据一般载货车辆比功率约为10kw/t,由

9、比功率计算公式得该车比功率约为15.98kw/t。可见该车满足要求。5) 通过与现有车型以及经验数据的动力性能参数比较，可以看出本题目的货车的动力性能合格，结构参数合格，能基本满足使用要求。4.心得体会 首先，通过此次课程设计让我对汽车理论的部分内容重新学习一次，对学过的知识有了进一步的掌握；其次本次课程设计让我接触到了一门新的软件MATLAB，通过对MATLAB的学习，初步掌握了简单的命令及简单程序的编写和调试；最后，感谢老师给我时间上的调整，让我有充裕的时间完成此次课程设计. 5.参考资料1 余志生. 汽车理论M. 北京：机械工业出版社，1989. 2 朱元泽. MATLAB实用教程 江苏大学出版社