海南大学
《汽车理论》
课程设计说明书
题目：汽车动力性计算
学号：20140507310069
姓名：郭东东
年级：2014级
学院：机电工程学院
系别：汽车系
专业：车辆工程
指导教师：张建珍
完成日期：2017年6月1日
目录
1. 题目要求 (1)
1.1. 题目要求 (3)
1.2. 车型参数 (3)
2. 计算步骤 (4)
2.1. 绘制功率外特性和转矩外特性曲线 (4)
2.2. 绘制驱动力——行驶阻力平衡图 (6)
2.3. 绘制动力特性图 (9)
2.4. 绘制加速度曲线和加速度倒数曲线 (12)
2.5. 绘制加速时间曲线 (18)
2.5.1. 二挡原地起步连续换挡加速时间曲线 (18)
2.5.2. 最高档和次高档超车加速时间 (22)
3. 结论分析 (27)
(27)
3.1. 汽车的最高车速u
amax
3.2. 汽车的加速时间t (27)
3.3. 汽车能爬上的最大坡度i
(27)
max
4. 心得体会 (28)
参考资料29
1.题目要求
1.1.题目要求
（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）绘制动力特性图；
（4）绘制加速度时间曲线和加速度倒数曲线；
（5）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，并在说明书中具体说明选取；
（6）对动力性进行总体评价。

1.2.车型参数
汽车发动机使用外特性T q-n曲线的拟合公式为
T q=−19.313+295.27(
n
1000
)−165.44(
n
1000
)2+40.874(
n
1000
)3
−3.8445(
n 1000
)4
式中，T
q
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n
min =600r/min，最高转速n
max
=4000r/min
装载质量 2000kg 整车装备质量 1800kg
总质量 3880kg
车轮半径 0.367m
=0.84
传动系机械效率η
T
滚动阻力系数 f=0.016
A=2.77m2
空气阻力系数×迎风面积 C
D
=5.97
主减速器传动比 i
=0.218kg·m2飞轮转动惯量 I
f
=1.798kg·m2二前轮转动惯量 I
W1
=3.598kg·m2四后轮转动惯量 I
W2
变速器传动比 i
=6.09；
1
i
=3.09；
2
=1.71；
i
3
=1.00
i
4
轴距 L=3.2m
质心至前轴距离（满载） a=1.947m
质心高（满载） h
=0.9m
g
2.计算步骤
2.1.绘制功率外特性和转矩外特性曲线
由发动机使用外特性曲线拟合公式：
T q=−19.313+295.27(
n
1000
)−165.44(
n
1000
)2+40.874(
n
1000
)3
−3.8445(
n 1000
)4
求出发动机转矩Tq与发动机转速n的关系。

接着由功率与转矩的关系式：
Pe=
T tq n
求出功率与转速的关系。

在MATLAB界面运行得
n=600:100:4000;
Ttq=[-19.313+295.27*(n/1000)-
165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000).^4];
Pe=Ttq.*n/9550;
plot(n,Pe);
holdon;
plot(n,Ttq)
xlabel('n/(r/min)');
ylabel('Pe(kw)')
title('Pe-n和Ttq-n')
gtext('Pe')
gtext('Ttq')
在MATLAB中得图一
图一发动机外特性曲线2.2.绘制驱动力——行驶阻力平衡图
根据公式 F t=T q i g i0ηT
r
在MATLAB里运行得程序
ig1=6.09;
ig2=3.09;
ig3=1.71;
ig4=1.00;
nT=0.84;
r=0.367;
f=0.016;
CDA=2.77;
i0=5.97;
If=0.218;
Iw1=1.798;
Iw2=3.598;
m=1800;
g=9.8;
G=m*g;
n=600:100:4000;
Ttq=[-19.313+295.27*(n/1000)-
165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000).^4];
Ft1=Ttq*ig1*i0*nT/r;
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);
ua2=0.377*r*n/(ig2*i0);
ua3=0.377*r*n/(ig3*i0);
ua4=0.377*r*n/(ig4*i0);
Ff=G*f;
ua=linspace(0,120,100);
Fw=CDA*ua.^2/21.15;
F=Ff+Fw;。