汽车理论课程设计模板.docx
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汽车理论课程设计模板
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：
二.计算步骤.......................................................................................4
三.心得体会.....................................................................................21
四.参考资料.....................................................................................21
一.题目要求
1、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），格式见图1。
图1等速行驶时各挡发动机负荷（率）
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/T12543－2009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，格式见表1（注意：
要将无意义的部分删除，比如最高车速只有105km/h，则120km/h对应的状况无意义，需要删除）。
8）对动力性进行总体评价。
轻型货车的有关数据：
i0=5.94，ηT=0.88
发动机的最低转速=600r/min，最高转速=4000r/min
滚动阻力系数f=0.013；
主减速器传动比i=5.65
变速器传动比（数据见下表）
Ⅰ挡
Ⅱ挡
Ⅲ挡
Ⅳ挡
五挡变速器
6.09
3.09
1.71
1.00
轴距L=3.2m；
质心至前轴距离（满载）a=1.947m
质心高=0.9m
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；
通过发动机使用外特性曲线拟合公式：
功率：
得程序：
n=600:
4000;
Ttq=-19.313+295.27*（n/1000）-165.44*（n/1000）.^2+40.874*（n/1000）.^3-3.8445*（n/1000）.^4;%求转矩
Pe=Ttq.*n/9550;%求功率
plot（n,Pe）
holdon
plot（n,Ttq）
xlabel（'n（r/min）'）,ylabel（'Pe（Kw）'）
title（'\itPe-n和Ttq-n'）
gtext（'Pe'）;gtext（'Ttq'）;
注：
=600r/min，=4000r/min
得图：
2.绘制驱动力---行驶阻力平衡图；
公式为：
程序为：
clc
ig1=6.09;
ig2=3.09;
ig3=1.71;
ig4=1.000;
nT=0.88;
r=0.367;
f=0.013;
CDA=2.77;
i0=5.94;
L=3.2;
a=1.947;
hg=0.9;
If=0.218;
Iw1=1.798;
Iw2=3.598;
pg=7.0;
m=2000;
g=9.8;
G=m*g;
n=600:
4000;
Ttq=-19.313+295.27*（n/1000）-165.44*（n/1000）.^2+40.874*（n/1000）.^3-3.8445*（n/1000）.^4;%求转矩
Ft1=Ttq*ig1*i0*nT/r;%求汽车各档驱力
Ft2=Ttq*ig2*i0*nT/r;
Ft3=Ttq*ig3*i0*nT/r;
Ft4=Ttq*ig4*i0*nT/r;
ua1=0.377*r*n/（ig1*i0）;%求汽车各档对应的车速
ua2=0.377*r*n/（ig2*i0）;
ua3=0.377*r*n/（ig3*i0）;
ua4=0.377*r*n/（ig4*i0）;
Ff=G*f;%汽车的滚动阻力
ua=linspace（0,150,100）;
Fw=CDA*ua.^2/21.15;
%汽车的空气阻力
F=Ff+Fw;%汽车的滚动阻力与空气阻力之和即行驶阻力
plot（ua1,Ft1）
holdon
plot（ua2,Ft2）
holdon
plot（ua3,Ft3）
holdon
plot（ua4,Ft4）
holdon
plot（ua,F）
holdon
plot（ua,Ff）
xlabel（'ua/（km/h）'）,ylabel（'F/N'）
title（'\it汽车驱动力-行驶阻力平衡图'）
[ua,F]=ginput
（1）
得到结果：
（取得）
ua=
93.8364
F=1.0e+003*
1.4269
图形：
3）绘制汽车等速行驶时发动机的负荷率图：
公式为：
程序主体基本不便，改为：
clc
ig1=6.09;
ig2=3.09;
ig3=1.71;
ig4=1.000;
nT=0.88;
r=0.367;
f=0.013;
CDA=2.77;
i0=5.94;
L=3.2;
a=1.947;
hg=0.9;
If=0.218;
Iw1=1.798;
Iw2=3.598;
pg=7.0;
m=2000;
g=9.8;
G=m*g;
n=600:
4000;
Ttq=-19.313+295.27*（n/1000）-165.44*（n/1000）.^2+40.874*（n/1000）.^3-3.8445*（n/1000）.^4;%求转矩
Ft1=Ttq*ig1*i0*nT/r;%求汽车各档驱力
Ft2=Ttq*ig2*i0*nT/r;
Ft3=Ttq*ig3*i0*nT/r;
Ft4=Ttq*ig4*i0*nT/r;
ua1=0.377*r*n/（ig1*i0）;%求汽车各档对应的车速
ua2=0.377*r*n/（ig2*i0）;
ua3=0.377*r*n/（ig3*i0）;
ua4=0.377*r*n/（ig4*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;
Ff=G*f;%汽车的滚动阻力
ua=linspace（0,120,35）;
Fw=CDA*ua.^2/21.15;
U1=（Ff+Fw1）./Ft1;%汽车各档的负荷率
U2=（Ff+Fw2）./Ft2;
U3=（Ff+Fw3）./Ft3;
U4=（Ff+Fw4）./Ft4;
plot（ua1,U1）
holdon
plot（ua2,U2）
holdon
plot（ua3,U3）
holdon
plot（ua4,U4）
holdon
xlabel（'ua/（km*h^-1）'）,ylabel（'U'）
title（'\it负荷率图'）
[ua,U]=ginput
（1）
得到图：
4）绘制动力特性图：
公式：
程序：
clc
ig1=6.09;
ig2=3.09;
ig3=1.71;
ig4=1.000;
nT=0.88;
r=0.367;
f=0.013;
CDA=2.77;
i0=5.94;
L=3.2;
a=1.947;
hg=0.9;
If=0.218;
Iw1=1.798;
Iw2=3.598;
pg=7.0;
m=2000;
g=9.8;
G=m*g;
n=600:
4000;
Ttq=-19.313+295.27*（n/1000）-165.44*（n/1000）.^2+40.874*（n/1000）.^3-3.8445*（n/1000）.^4;%求转矩
Ft1=Ttq*ig1*i0*nT/r;%求汽车各档驱力
Ft2=Ttq*ig2*i0*nT/r;
Ft3=Ttq*ig3*i0*nT/r;
Ft4=Ttq*ig4*i0*nT/r;
ua1=0.377*r*n/（ig1*i0）;%求汽车各档对应的车速
ua2=0.377*r*n/（ig2*i0）;
ua3=0.377*r*n/（ig3*i0）;
ua4=0.377*r*n/（ig4*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;
ua=linspace（0,120,35）;
Fw=CDA*ua.^2/21.15;
D1=（Ft1-Fw1）/G;%汽车各档的动力因素
D2=（Ft2-Fw2）/G;
D3=（Ft3-Fw3）/G;
D4=（Ft4-Fw4）/G;
f=Fw/G;%滚动阻力系数
plot（ua1,D1）
holdon
plot（ua2,D2）
holdon
plot（ua3,D3）
holdon
plot（ua4,D4）
holdon
plot（ua,f）
xlabel（'ua/（km*h^-1）'）,ylabel（'D'）
title（'\it动力特性图'）
[ua,D]=ginput
（1）
结果：
ua=
90.0000
D=0.0550
注：
格外做出f曲线于图中，交出ua
5）绘制加速度倒数曲线:
方程为：
程序为：
clc
ig1=6.09;
ig2=3.09;
ig3=1.71;
ig4=1.000;
nT=0.88;
r=0.367;
f=0.013;
CDA=2.77;
i0=5.94;
L=3.2;
a=1.947;
hg=0.9;
If=0.218;
Iw1=1.798;
Iw2=3.598;
pg=7.0;
m=2000;
g=9.8;
G=m*g;
n=600:
4000;
Ttq=-19.313+295.27*（n/1000）-165.44*（n/1000）.^2+40.874*（n/1000）.^3-3.8445*（n/1000）.^4;%求转矩
Ft1=Ttq*ig1*i0*nT/r;%求汽车各档驱力
Ft2=Ttq*ig2*i0*nT/r;
Ft3=Ttq*ig3*i0*nT/r;
Ft4=Ttq*ig4*i0*nT/r;
ua1=0.377*r*n/（ig1*i0）;%求汽车各档对应的车速
ua2=0.377*r*n/（ig2*i0）;
ua3=0.377*r*n/（ig3*i0）;
ua4=0.377*r*n/（ig4*i0）;
F1=G*f+CDA*ua1.^2/21.15;%求汽车对应各档的滚动阻力与空气阻力之和即行驶阻力
F2=G*f+CDA*ua2.^2/21.15;
F3=G*f+CDA*ua3.^2/21.15;
F4=G*f+CDA*ua4.^2/21.15;
d1=1+（Iw1+Iw2+If*ig1^2*i0^2*nT）/（m*r^2）;%各档对应的汽车旋转质量换算系数
d2=1+（Iw1+Iw2+If*ig2^2*i0^2*nT）/（m*r^2）;
d3=1+（Iw1+Iw2+If*ig3^2*i0^2*n
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