汽车动力性与平顺性研究课程设计Word下载.docx
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2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
建议成绩：
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
二、论文（设计）水平
评阅教师：
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
3、学生答辩过程中的精神状态
评定成绩：
教研室主任（或答辩小组组长）：
（签名）
教学系意见：
系主任：
一、专业课程设计任务书
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5-8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。
根据计算结果和实际情况，分析该车型发动机参数和底盘性能参数匹配是否合理，并提出修改意见。
2.汽车平均技术速度的分析计算
通过计算给定型号汽车在假设给定路面上行驶的平均技术速度来分析该车型在实际运行中的应用。
3.参数
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。
4.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。
二.车辆数据
车型三：
东风EQ1090E载货汽车
一、发动机EQ6100-1（附表一）
Nmax=99kw（相应转速3000r/min）
Mmax=353N.m（相应转速1400r/min）
二、整车参数：
1.尺寸参数：
全长L=6910mm，全宽B=2470mm，全高H=2455mm，轴距L1=3950mm,前轮距B1=1810mm，后轮距B2=1800mm.
2.重量参数（附表二）
3.性能参数：
变速箱传动比i1=7.31,i2=4.31,i3=2.45,i4=1.54,i5=1,i倒=7.66。
主减速器比io=6.33。
车轮：
9.00-20。
三、使用数据：
滚动阻力系数f=0.03；
道路阻力系数：
强度计算用Φ=1
性能计算用Φ=0.8
空气阻力系数：
Cd=0.8；
迎风面积：
A=0.78X宽X高；
传动系效率：
η=0.9
表一：
发动机参数
转速n
（r/min）
1000
1200
1300
1400
1600
1800
2000
2400
2800
3000
耗油率b（g/（kw.h））
315.50
312.79
309.12
307.90
307.51
306
306.34
310.65
320.34
328.53
表二：
重量参数：
空载
满载
车重（kg）
4080
9290
前桥（kg）
1930
2360
后桥（kg）
2150
6930
车型四：
SATANA2000轿车
发动机2VQS（附表一）
Nmax=74kw（相应转速5200r/min）
Mmax=155N.m（相应转速3800r/min）
整车参数：
全长L=4680mm，全宽B=1700mm，全高H=1423mm，轴距L1=2656mm,前轮距B1=1414mm，后轮距B2=1422mm.
变速箱传动比i1=3.45,i2=1.94,i3=1.29,i4=0.985,i5=0.8,主减速器比io=4.1。
195-60，半径R=308mm.
使用数据：
滚动阻力系数f=0.025；
Cd=0.4；
最大爬坡度：
28%；
2200
3400
3800
4600
5200
有效扭矩Tq（N.m）
119
126
133
140
147
155
148
135
265
260
255
250
295
300
重量参数
1248
1623
三、车型一动力性能计算
3.1驱动力——行驶阻力平衡图
1）取发动机参数如下：
348.4
350.0
353.0
346.1
332.3
328.0
318.0
292.4
2）汽车的驱动力（单位为N）为：
Ft=
ηt（3.1）
其中车速
（km/h）与发动机转速n（r/min）之间的关系为
=0.377
（3.3）
代入数据解得：
序号
一档
二档
三档
Ft（kN）
1
4.017
29.46
6.813
17.37
11.984
9.87
2
4.82
29.56
8.175
17.43
14.381
9.91
3
5.624
29.82
9.538
17.58
16.778
9.99
4
6.427
29.24
10.900
17.24
19.175
9.80
5
7.231
28.07
12.263
16.55
21.572
9.40
6
8.034
27.71
13.625
16.34
23.969
9.29
7
9.641
26.86
16.350
15.84
28.763
9.00
8
12.050
24.70
20.440
14.56
35.953
8.28
四档
五档
19.066
6.21
29.362
4.030
22.879
6.23
35.234
4.044
26.623
6.28
41.107
4.079
30.506
6.16
46.980
3.999
34.319
5.91
52.851
3.840
38.132
5.84
58.724
3.790
45.759
5.66
70.468
3.674
57.199
5.203
88.08
3.379
3）汽车在良好路面上行驶时经常遇到的滚动阻力
和空气阻力
为
+
=Gf+
（3.4）
其中G=92900，f=0.03，Cd=0.8，A=0.78*2.47*2.455
20.44
2817.98
2861.74
3018.25
3372.31
4174.92
4）代入以上数据绘制驱动力-行驶阻力平衡图如图3.1.a所示。
MATLAB程序：
ua1=0:
1:
100;
qs1=polyval（p,ua1）;
plot（ua,qs,'
*'
ua1,qs1）
>
ig=[7.314.312.451.541];
fori=1:
n=600:
10:
3000;
t=10.7196*（n/1000）.^3-73.3607*（n/1000）.^2+125.7788*（n/1000）+286.6316;
ua=0.377*0.504.*n./ig（i）./6.33;
ft=t.*ig（i）.*6.33*0.9./0.504;
str=['
r'
'
m'
b'
c'
y'
];
plot（ua,ft,str（i））;
gridon
holdon;
end
ua=0:
f=2787+0.23.*ua.^2;
plot（ua,f,'
g-'
）
图3.1.a驱动力——行驶阻力平衡图
3.2确定最高车速
上图是车型一驱动力-行驶阻力平衡图。
由上图可以清晰的看出不同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Ft5与F的交点取得。
因为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64.5km/h。
3.3加速时间t
3.3.1数学表达式
dt=
du（3.3.1.1）
其中
（3.3.1.3）
3.3.2换档点的确定
加速过程中的换挡时刻可根据各挡的a-ua曲线来确定。
若一挡与二档加速度曲线有交点，显然应在交点对应车速换挡。
若两曲线不相交，则应在一挡加速行驶到发动机转速最高时换入二挡。
3.4汽车加速度倒数图
MATLAB程序：
ig=[7.314.312.451.541];
s=[1.41.21.121.071.03];
5
a=ft/92900;
b=0.8*2.47*2.455*ua.*ua/21.15/92900;
d=a-b;
x=10*（d-0.03）./s（i）;
ifx>
0.01
y=1./x;
plot（ua,y,str（i））;
holdon
图3.4a加速度倒数曲线图
3.5汽车爬坡度图
3.5.1汽车爬坡度的定义
汽车的爬坡能力是指汽车在良好路面上克服Ft+Fw后的余力全部用来克服坡度阻力时能爬上的坡度。
3.5.2数学表达式
Fi=Ft-（Ff+Fw）（3.5.2.1）
）（3.5.2.2）
（3.5.2.3）
爬坡度曲线图
f=2787+0.23*ua.*ua;
m=ft-f;
z=m/92900;
a=asin（z）;
b=tan（a）;
plot（ua,b,str（i））;
holdon
图3.5.a爬坡度曲线图
3.6动力特性图
3.6.1动力特性图定义
汽车在各档下的动力因数与车速的关系称为动力特性图，在图上，滚动阻力系数f-ua与直接挡D-ua曲线的交点即为汽车的最高车速。
3.6.2数学公式
动力因数：
D=
（3.6.2.1）
其中G=92900，Fw=
代入数据得：
D
0.317
0.1868
0.1059
0.318
0.1875
0.1063
0.321
0.1891
0.1070
0.313
10.90
0.1853
0.1048
0.302
0.1778
0.1002
0.298
0.1755
0.0989
0.289
0.1701
0.0952
0.2656
0.1559
0.0866
0.0661
0.0417
0.0411
0.0662
0.0406
0.0645
0.0388
0.0613
0.0359
0.0601
0.0342
0.0569
0.0299
0.0497
88.080
0.0214
3.6.3绘制动力性曲线如图所示：
plot（ua,d,str（i））
图3.7a动力性曲线
由图可得，最高爬坡度为：
imax=31.5%。
3.7汽车百公里耗油曲线图
3.7.1汽车等速百公里油耗公式（L/100Km）：
Qs=（3.7.1）
最高档时：
i5=1，取Pe=68.69KW,pg=7.0N/L
N（r/min）
（km/h）
bg/（kw.h）
Qs（L/100km）
103.37
85.45
72.06
62.97
55.69
50.18
42.41
35.88
3.7.2．燃油消耗率曲线如图所示：
MATLAB程序：
b=[315.5312.79307.9307.51306306.34310.65328.53];
pe=[36.5243.9851.7557.9962.6368.6979.9291.85];
p=polyfit（pe,b,3）
p=
0.0004-0.05582.1501291.8693
pe1=20:
b1=polyval（p,pe1）;
plot（pe,b,'
pe1,b1）
图3.7a燃油消耗率曲线图
3.7.3百公里油耗曲线如图所示：
pe1=20:
b=[315.5312.79307.9307.51306306.34310.65328.53];
ua=[29.3635.2341.1146.9852.8558.7270.4788.08];
qs=13.305.*b./ua;
p=polyfit（ua,qs,2）
0.0320-5.2432264.9397
ua1=0:
图3.7b百公里油耗曲线
3.8综合分析
四、车型四动力性能计算：
4.1驱动力——行驶阻力平衡图
2）汽车的驱动力（单位为kN）为：
ηt（4.1）
（4.2）
Ft
8.196
4.9266
14.58
2.7
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