汽车理论工作Word文件下载.docx
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轴距L＝3.2m；
质心至前轴距离（满载）a＝1.947m；
质心高（满载）hg=0.9m
用matlab解题程序如下：
>
%题目已知条件m1=2000;
m2=1800;
m=3880;
g=9.8;
ig=[6.093.091.711.00];
i0=5.83;
r=0.367;
yt=0.85;
f=0.013;
CDA=2.77;
If=0.218;
Iw1=1.798;
Iw2=3.598;
L=3.2;
a=1.947;
Hg=0.9;
Iw=2*Iw1+4*Iw2;
%绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图
fori=1:
69
n（i）=550+50*i;
Tq（i）=-19.313+295.27*（n（i）/1000）-165.44*（（n（i）/1000）^2）...
+40.874*（（n（i）/1000）^3）-3.8445*（（n（i）/1000）^4）;
end
forj=1:
4
Ft（i,j）=Tq（i）*ig（j）*i0*yt/r;
ua（i,j）=0.377*r*n（i）/（ig（j）*i0）;
Fz（i,j）=m*g*f+CDA*（ua（i,j）^2）/21.15;
figure
plot（ua,Ft,ua,Fz）;
title（'
汽车驱动力与行驶阻力平衡图'
）;
xlabel（'
ua（km/h）'
ylabel（'
Ft（N）'
text（9,14300,'
Ft1'
text（20,8000,'
Ft2'
text（30,4500,'
Ft3'
text（70,2500,'
Ft4'
text（80,1500,'
Ff+Fw'
%求汽车最高车速fork=1:
50n1（k）=3950+k*1;
Tq（k）=-19.313+295.27*（n1（k）/1000）-165.44*（（n1（k）/1000）^2）...
+40.874*（（n1（k）/1000）^3）-3.8445*（（n1（k）/1000）^4）;
Ft（k）=Tq（k）*ig（4）*i0*yt/r;
ua（k）=0.377*r*n1（k）/（ig（4）*i0）;
Fz（k）=m*g*f+CDA*（ua（k）^2）/21.15;
E（k）=abs（（Ft（k）-Fz（k）））;
[Emin,kmin]=min（E）;
Umax=ua（kmin） %输出汽车最高速度Um
%求汽车最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率fork1=1:
50
n2（k1）=2030+k1*1;
Tq（k1）=-19.313+295.27*（n2（k1）/1000）-165.44*（（n2（k1）/1000）^2）...
+40.874*（（n2（k1）/1000）^3）-3.8445*（（n2（k1）/1000）^4）;
Ft（k1）=Tq（k1）*ig
（1）*i0*yt/r;
ua（k1）=0.377*r*n2（k1）/（ig
（1）*i0）;
Fz（k1）=m*g*f+CDA*（ua（k1）^2）/21.15;
E（k1）=Ft（k1）-Fz（k1）;
end[Emax,k1max]=max（E）;
alf=asin（Emax/（m*g））;
imax=tan（alf） %输出汽车最大爬坡度
C=imax/（a/L+Hg*imax/L） %输出克服最大坡度时相应的附着率
%绘制汽车行驶加速度倒数曲线fori=1:
deta（i,j）=1+Iw/（m*r^2）+If*ig（j）^2*i0^2*yt/（m*r^2）;
a（i,j）=（Ft（i,j）-Fz（i,j））/（deta（j）*m）;
b（i,j）=1/a（i,j）;
x1=ua（:
1）;
y1=b（:
x2=ua（:
2）;
y2=b（:
x3=ua（:
3）;
y3=b（:
x4=ua（:
4）;
y4=b（:
plot（x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4）;
汽车行驶加速度倒数曲线'
1/a'
text（-2,1,'
一档'
text（8,1.5,'
二档'
text（30,2.5,'
三档'
text（70,4,'
四档'
%求汽车用II档起步加速行驶至70km/h的加速时间fori=1:
A1=ua（i,3）-ua（69,2）;
if（A1<
1&
A1>
0）
j1=i;
A2=ua（i,4）-ua（69,3）;
if（A2<
A2>
j2=i;
if（ua（i,4）<
=70）j3=i;
t=ua（1,2）*b（1,2）/2;
fori1=2:
t1（i1）=（ua（i1,2）-ua（i1-1,2））*（b（i1,2）+b（i1-1,2））/2;
t=t+t1（i1）;
fori2=j1:
t2（i2）=（ua（i2,3）-ua（i2-1,3））*（b（i2,3）+b（i2-1,3））/2;
t=t+t2（i2）;
fori3=j2:
j3
t3（i3）=（ua（i3,4）-ua（i3-1,4））*（b（i3,4）+b（i3-1,4））/2;
t=t+t3（i3）;
t=t*1000/3600%加速时间t（s）Umax=
94.9290
imax=
0.3923
C=
0.5457
t=
37.7330
【从汽车驱动力与行驶阻力平衡图可以看出，行驶阻力曲线和驱动力曲线没有交点，这说明发动机的动力不能得到充分的利用，要达到汽车的最高车速，节气门不能全开，应适当收一点。
】
【汽车驱动力与行驶阻力平衡图如上图所示；
汽车最高车速Umax＝94.9290km/h
最大爬坡度imax＝0.3923
克服最大爬坡度时相应的附着率Cφ＝0.5457
汽车用二档起步加速行驶至70km/h的加速时间t=37.7330s.】
P273T2.7习题图2是题1.3中货车装用发动机的负荷特性与万有特性。
负荷特性曲线的拟合公式为
b=B0+B1Pe+B2Pe2+B3Pe3+B4Pe4
式中，b为燃油消耗率[g/（kW.h）];
Pe为发动机净功率（kW）。
拟合式中的系数为
n/（r.min-1）
B0
B1
B2
B3
B4
815
1326.8
-416.46
72.379
-5.8629
0.17768
1207
1354.7
-303.98
36.657
-2.0553
0.043072
1614
1284.4
-189.75
14.524
-0.51184
0.0068164
2012
1122.9
-121.59
7.0035
-0.18517
0.0018555
2603
1141.0
-98.893
4.4763
-0.091077
0.00068906
3006
1051.2
-73.714
2.8593
-0.05138
0.00035032
3403
1233.9
-84.478
2.9788
-0.047449
0.00028230
3804
1129.7
-45.291
0.71113
+0.00075215
-0.000038568
怠速油耗Qid＝0.299mL/s（怠速转速400r/min）。
计算与绘制题1.3中货车的
1）汽车功率平衡图。
2）最高档与次高档的等速百公里油耗曲线。
或利用计算机求货车按JB3352—83规定的六工况循环行驶的百公里油耗。
计算汇总确定燃油消耗率值b时，若发动机转速与负荷特性中给定的转速不相等，可由相邻转速的两根曲线用插值法求得。
工况
累积行程/m
时间/s
累积时间/s
车速/（km.h-1）
说明
六工况循环的参数如下表
I
7.2
25
等速
II
200
16.7
23.9
25～40
匀加速度为0.25m/s
III
450
22.5
46.4
40
IV
625
14.0
60.4
40～50
匀加速度为0.20m/s
V
875
18.0
78.4
VI
1075
19.3
97.7
50～25
匀加速度为0.36m/s
Iw=2*Iw1+4*Iw2;
nd=400;
Qid=0.299;
%绘制功率平衡图forj=1:
69n（i）=550+50*i;
Pe（i）=Tq（i）*n（i）/9550;
Pz（i,j）=（m*g*f*ua（i,j）/3600+CDA*ua（i,j）^3/76140）/yt;
end
endplot（ua,Pe,ua,Pz）;
功率平衡图'
xlabel（'
P（kW）'
text（13,65,'
一档Pe'
text（28,65,'
二档Pe'
text（52,65,'
三档Pe'
text（85,65,'
四档Pe'
text（85,35,'
Pz'
%绘制最高档和次高档的等速百公里油耗曲线n0=[815,1207,1614,2012,2603,3006,3403,3804];
8
Td（i）=-19.313+295.27*（n0（i）/1000）-165.44*（（n0（i）/1000）^2）...
+40.874*（（n0（i）/1000）^3）-3.8445*（（n0（i）/1000）^4）;
Pd（i）=Td（i）*n0（i）/9550;
u（i,j）=0.377*r*n0（i）/（ig（j）*i0）;
b
（1）=1326.8-416.46*Pd
（1）+72.379*Pd
（1）^2-5.8629*Pd
（1）^3+0.17768*Pd
（1）^4;
b
（2）=1354.7-303.98*Pd
（2）+36.657*Pd
（2）^2-2.0553*Pd
（2）^3+0.043072*Pd
（2）^4;
b（3）=1284.4-189.75*Pd（3）+14.524*Pd（3）^2-0.51184*Pd（3）^3+0.0068164*Pd（3）^4;
b（4）=1122.9-121.59*Pd（4）+7.0035*Pd（4）^2-0.18517*Pd（4）^3+0.0018555*Pd（4）^4;
b（5）=1141.0-98.893*Pd（5）+4.4763*Pd（5）^2-0.091077*Pd（5）^3+0.00068906*Pd（5）^4;
b（6）=1051.2-73.714*Pd（6）+2.8593*Pd（6）^2-0.05138*Pd（6）^3+0.00035032*Pd（6）^4;
b（7）=1233.9-84.478*Pd（7）+2.9788*Pd（7）^2-0.047449*Pd（7）^3+0.00028230*Pd（7）^4;
b（8）=1129.7-45.291*Pd（8）+0.71113*Pd（8）^2+0.00075215*Pd（8）^3-0.000038568*Pd（8）^4;
u1=u（:
1）'
;
u2=u（:
2）'
u3=u（:
3）'
u4=u（:
4）'
B1=polyfit（u1,b,3）;
B2=polyfit（u2,b,3）;
B3=polyfit（u3,b,3）;
B4=polyfit（u4,b,3）;
fork=1:
bh（k,1）=polyval（B1,ua（k,1））;
bh（k,2）=polyval（B2,ua（k,2））;
bh（k,3）=polyval（B3,ua（k,3））;
bh（k,4）=polyval（B4,ua（k,4））;
fork=1:
Q（k,i）=Pz（k,i）*bh（k,i）/（1.02*ua（k,i）*7.10）;
plot（ua（:
3）,Q（:
3）,ua（:
4）,Q（:
4））;
最高档（四档）和次高档（三档）等速百公里油耗图'
Qs（L/100km）'
text（45,26,'
text（82,40,'
按第三档计算货车六工况循环行驶的百公里油耗用matlab解题程序如下：
n0=[815,1207,1614,2012,2603,3006,3403,3804];
b（3）=1284.4-189.75*Pd（3）+14.524*Pd（3）^2-0.51184*Pd（3）^3+0.0068164*Pd（3）^4;
%按三档行驶时计算六工况百公里油耗Q1=interp1（ua（:
3）,Pz（:
3）,25）*interp1（ua（:
3）,bh（:
3）,25）*50/（102*25*7.10）;
16
ua2（i）=24+i;
Qt2（i）=interp1（ua（:
3）,ua2（i））*interp1（ua（:
3）,ua2（i））/（367.1*7.10）;
enddt2=1/（3.6*0.25）;
Q2=0;
15
Q22（i）=（Qt2（i）+Qt2（i+1））*dt2/2;
Q2=Q2+Q22（i）;
endQ3=interp1（ua（:
3）,40）*interp1（ua（:
3）,40）*250/（102*40*7.10）;
11
ua4（i）=39+i;
Qt4（i）=interp1（ua（:
3）,ua4（i））*interp1（ua（:
3）,ua4（i））/（367.1*7.10）;
enddt4=1/（3.6*0.2）;
Q4=0;
10
Q44（i）=（Qt4（i）+Qt4（i+1））*dt4/2;
Q4=Q4+Q44（i）;
endQ5=interp1（ua（:
3）,50）*interp1（ua（:
3）,50）*250/（102*50*7.10）;
Q6=（50-25）*Qid/（3.6*0.36）;
Qs=（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6）*100/1075
Qs=
9.9208
计算求得六工况循环行驶的百公里油耗Qs＝9.9208L/100km。
P274T3.1
改变1.3题中轻型货车的主减速器传动比，作出i0为5.17、5.43、5.83、6.17、6.33时的燃油经济性——加速时间曲线，讨论不同i0值对汽车性能的影响和采用不同变速器对汽车性能的影响。
%题目已知条件m1=2000;
ig=[6.093.091.711.00];
i0=[5.175.435.836.176.33];
5
4fori=1:
Ft（i,j,k）=Tq（i）*ig（j）*i0（k）*yt/r;
ua（i,j,k）=0.377*r*n（i）/（ig（j）*i0（k））;
Fz（i,j,k）=m*g*f+CDA*（ua（i,j,k）^2）/21.15;
Pz（i,j,k）=（m*g*f*ua（i,j,k）/3600+CDA*ua（i,j,k）^3/76140）/yt;
deta（i,j,k）=1+Iw/（m*r^2）+If*ig（j）^2*i0（k）^2*
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