序号：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。

车速u a /(km/h)负荷（率）U /（％）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/T 12543－2009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120 km/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： i 0=5.94，ηT =0.88发动机的最低转速m in n =600r/min ，最高转速m ax n =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i （数据见下表） 质心至前轴距离（满载） a=1.947m 质心高 g h =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：23419.313295.27165.4440.874 3.84451000100010001000tqnn n n T =-+⨯-⨯+⨯-⨯⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭功率：9550nTtq Pe ⨯=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) hold on plot(n,Ttq)xlabel('n(r/min)'),ylabel('Pe(Kw)') title('\itPe-n 和Ttq-n') gtext('Pe');gtext('Ttq');注：m in n =600r/min ，m ax n =4000r/min得图：2.绘制驱动力---行驶阻力平衡图；公式为： 0tq g Tt T i i F rη程序为：clcig1=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)hold onplot(ua2,Ft2)hold onplot(ua3,Ft3)hold onplot(ua4,Ft4)hold onplot(ua,F)hold onplot(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 =93.8364F =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：n t wf F FF程序主体基本不便，改为：clcig1=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)hold onplot(ua2,U2)hold onplot(ua3,U3)hold onplot(ua4,U4)hold onxlabel('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：GF F D wt -=程序：clcig1=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)hold onplot(ua2,D2)hold onplot(ua3,D3)hold onplot(ua4,D4)hold onplot(ua,f)xlabel('ua/(km*h^-1)'),ylabel('D')title('\it动力特性图')[ua,D]=ginput(1)结果：ua =90.0000D =0.0550注：格外做出f曲线于图中，交出ua5）绘制加速度倒数曲线:方程为：dtdum u A C Gi Gf ri i T a D Tg tq δη+++=2015.21 程序为： clcig1=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*nT)/(m*r^2); d4=1+(Iw1+Iw2+If*ig4^2*i0^2*nT)/(m*r^2); b1=d1*m./(Ft1-F1);%各档对应加速度的倒数 b2=d2*m./(Ft2-F2); b3=d3*m./(Ft3-F3);b4=d4*m./(Ft4-F4);plot(ua1,b1)hold onplot(ua2,b2)hold onplot(ua3,b3)hold onplot(ua4,b4)hold onxlabel('ua/(km*h^-1)'),ylabel('b') title('\it加速度倒数')[ua,b]=ginput(1)得出图：6)绘制加速时间曲线：（2种）公式为⎰=211u u duta1）超车加速时间曲线程序为clcig1=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;nmin=600;nmax=4000;k=200ig(1)=6.09;ig(2)=4.09;ig(3)=3.71;ig(4)=1.00;ig(5)=1;n=linspace(nmin,nmax,k);%在最大转速和最小转速之间采样，得出200个等差数列的转速采样点for i=1:5deta(i)=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*(ig(i))^2*i0^2*nT)/(m*r^2);%各档对应的旋转质量换算系数endTq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000).^4;%转矩for i=1:5ua(i,:)=0.377*n.*r/(ig(i)*i0);%各档对应的车速endfor i=1:5Ft(i,:)=Tq.*ig(i)*i0*nT/r;%各档对应的驱动力enduua=linspace(0,120,k);Fw=CDA*uua.^2/21.15;%空气阻力F=CDA*uua.^2/21.15+G*f;%空气阻力与滚动阻力之和即为行驶阻力for i=1:5for j=1:200a(i,j)=(Ft(i,j)-F(j))/(deta(i)*m);%汽车各档的加速度endenda_re=1./a;%加速度取倒数j=1;while ua(4,j)<60%4档的车速在60Km/h以下j=j+1;endm1=j;j=1;while ua(4,j)<61%5档的车速在61Km/h以下j=j+1;endm2=j;j=1;while ua(5,j)<61%五档的车速在61Km/h以下j=j+1;endm3=j;j=1;while ua(5,j)<85%五档的车速在85Km/h以下j=j+1;endm4=j;for i=1:(m2-m1)Ts(i)=(ua(4,m1+i)-ua(4,m1+i-1))/3.6/a(4,m1+i-1);endt(1)=Ts(1);for i=1:(m2-m1-1)t(i+1)=t(i)+Ts(i+1);%4档速度从60Km/h到61Km/h的加速时间endfor i=1:(m4-m3)Ts(m2-m1+i)=(ua(5,m3+i)-ua(5,m3+i-1))/3.6/a(5,m3+i-1);endfor i=1:(m4-m3)t(m2-m1+i)=t(m2-m1+i-1)+Ts(m2-m1+i);%五档车速从61Km/h到85Km/h的加速时间以及四档从60km/h到61Km/h的加速时间累计endfigureplot(t,horzcat(ua(4,[m1:m2-1]),ua(5,[m3:m4-1])))axis([0,50,35,85])title('汽车超车时车速时间曲线图')xlabel('t/s')ylabel('ua/(Km/h)')[t,ua]=ginput(1)注：同样适用5档，只需改变i(5)的值（此处为得到曲线将5档进行了简化）2）原地起步连续换挡加速时间曲线程序：clearclcig1=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;ig=[6.09 3.09 1.71 1.00 1];nmin=600;nmax=4000;u1=0.377*r*nmin./ig/i0;u2=0.377*r*nmax./ig/i0;deta=0*ig;for i=1:5deta(i)=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*(ig(i))^2*i0^2*nT)/(m*r^2);%各档的旋转质量换算系数endua=[0:0.01:99];N=length(ua);n=0;Tq=0;Ft=0;inv_a=0*ua;delta=0*ua;Ff=G*f;%滚动阻力Fw=CDA*ua.^2/21.15;%空气阻力for i=1:Nk=i;if ua(i)<=u2(1)n=ua(i)*(ig(1)*i0/r)/0.377;%不同的车速对应的转速Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000)^.4;%转矩Ft=Tq*ig(1)*i0*nT/r;%驱动力inv_a(i)=(deta(1)*m)/(Ft-Ff-Fw(i));%加速度的倒数delta(i)=0.01*inv_a(i)/3.6;%车速变化0.01km/h所需的加速时间elseif ua(i)<=u2(2)n=ua(i)*(ig(2)*i0/r)/0.377;Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000)^.4;Ft=Tq*ig(2)*i0*nT/r;inv_a(i)=(deta(2)*m)/(Ft-Ff-Fw(i));delta(i)=0.01*inv_a(i)/3.6;elseif ua(i)<=u2(3)n=ua(i)*(ig(3)*i0/r)/0.377;。