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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 125432009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 =5.62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 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 0.23160.1337 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 0.8898 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
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