精心整理《汽车理论》设计报告汽车动力性、经济性的计算机模拟目录1汽车驱动力图 (1)1.1汽车驱动力图简介 (1)1.2汽车驱动力图 (2)2汽车驱动力-行驶阻力平衡图 (2)2.12.233.13.244.14.255.1汽车动力特性图简介 (6)5.2汽车动力特性图 (6)6汽车功率平衡图 (6)6.1汽车功率平衡图简介 (6)6.2汽车功率平衡图 (7)7汽车百公里油耗图 (7)7.1汽车百公里油耗图简介 (7)7.2汽车百公里油耗图 (8)参考文献 (8)附录 (8)汽车动力性、经济性的计算机模拟张少波（）摘要：通过MATLAB 计算机软件进行汽车动力性、经济性的计算机模拟，模拟得出汽车的各种特性曲线。
包括：驱动力图，驱动力-行驶阻力平衡图，爬坡度图，加速度图，动力特性图，功率平衡图，百公里油耗图。
同时对汽车特性曲线的计算公式加以统计汇总学习。
因此驱动力为（1.3）汽油发动机使用外特性的Tq-n 曲线的拟合公式为（1.4）一般用根据发动机外特性确定的驱动力与车速之间的函数关系曲线F t -u a 来全面表示汽车的驱动力，称为汽车的驱动力图。
设计中的汽车有了发动机的外特性曲线、传动系的传动比、传动效率、车轮半径等参数后，即可用式（1.1）求rT 0t T g tq i i T η=出各个档位的F t 值，再根据发动机转速与汽车行驶速度之间转换关系求出u a ，即可求得各个档位的F t 于u a 曲线。
发动机转速与汽车行驶速度之间的关系式为（1.5） 式中，u a 为汽车行驶速度（km/h ）;n 为发动机转速（r/min ）;r 为车轮半径（m ）; i g 为变速器传动比；i 0为主减速器传动比。
另：实际行驶中，发动机常在节气门部分开启下工作，相应的驱动力要比它小。
1.2汽车驱动力图其车辆基本参数见附录1，其Matlab 程序见附录2。
轮胎的构造、材料、气压等有关。
这里选取滚动阻力系数为良好的沥青或混凝土路面滚动阻力系数。
（详见附录1）。
2.1.2 空气阻力汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力称为空气阻力。
此处讨论无风条件下汽车的运动，空气阻力计算公式为 （2.3）a377.0u i i rng =15.21F 2w aD Au C =式中，A为迎风面积，即汽车行驶方向的投影面积（m2）；C为空气阻力系D2为车速，km/h。
（详见附录1）。
数；ua2.2汽车驱动力-行驶阻力平衡图其车辆基本参数见附录1，其Matlab程序见附录3。
3汽车爬坡度图3.1汽车爬坡度图简介4.1汽车加速度图简介汽车的加速能力可用它在水平良好路面上行驶时能产生的加速度来评价。
而汽车加速行驶时，需克服的其质量加速运动时的惯性力，就是加速阻力Fj。
汽车的质量分为平移质量和旋转质量两部分。
为了简易计算旋转质量，常用系数δ作为计算计入旋转质量惯性力偶矩后的汽车旋转质量换算系数。
δ主要与飞轮的转动惯量、车轮的转动惯量以及传动系的传动比有关。
其公式如下：（4.1） 式中，I w 为车轮的转动惯量（kg ·m 2）；I f 为飞轮的转动惯量（kg ·m 2）；i 0为主传动比；i g 为变速器的速比。
汽车加速时其驱动力需全力加速，即坡道阻力为0 。
4.2 汽车加速度图其车辆基本参数见附录1，其Matlab 程序见附录5。
汽车运动阻力所消耗的功率有滚动阻力功率P f 、空气阻力功率P w 、坡度阻力功率P i 及加速阻力功率P j 。
将汽车行驶方程式两边乘以行驶车速u a ，并经单位换算整理出汽车功率平衡方程式（式中功率单位为kW ），如下（6.1）将汽车经常遇到的阻力功率 （P f +P w ）。
发动机功率对车速的曲线绘制。
得到汽车功率平衡图。
T1η220221m 11ri i I m r I T g f w ηδ+∑+=6.2汽车功率平衡图其车辆基本参数见附录1，其Matlab程序见附录7。
7汽车百公里油耗图7.1汽车百公里油耗图简介[正文部分用宋体小四号] 根据参考文献[1]，等速行驶工况燃油消耗量的计close all;n=linspace(600,4000,100);%设定转速范围(linspace(x1,x2,N)在x1x2范围内选取N个点，均分。
)ua1=0.377*0.367*n/(5.83*6.09);%公式计算各档车速范围ua2=0.377*0.367*n/(5.83*3.09);ua3=0.377*0.367*n/(5.83*1.71);ua4=0.377*0.367*n/(5.83*1);Ttq=(-19.13+259.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8 445*(n/1000).^4);%?Ttq-n曲线拟合公式x1=6.09;x3=1.71;x4=1;Ft1=x1*Ttq*5.83*0.85/0.367;%公式计算各档对应转速下的驱动力Ft2=x2*Ttq*5.83*0.85/0.367;Ft3=x3*Ttq*5.83*0.85/0.367;Ft4=x4*Ttq*5.83*0.85/0.367;plot(ua1,Ft1,'g',ua2,Ft2,'r',ua3,Ft3,'y',ua4,Ft4,'b');%汽车驱动力-行驶阻力平衡图xlabel('ua/(km/h)');%汽车驱动力-行驶阻力平衡图F3=3800*9.8*0.013+(2.77/21.15)*ua3.^2;F4=3800*9.8*0.013+(2.77/21.15)*ua4.^2;plot(ua1,Ft1,'g',ua2,Ft2,'b',ua3,Ft3,'y',ua4,Ft4,'m',ua1,F1,'r',ua2,F 2,'r',ua3,F3,'r',ua4,F4,'r');%汽车驱动力-行驶阻力平衡图?xlabel('ua/(km/h)');%汽车驱动力-行驶阻力平衡图ylabel('F/N');legend('1','2','3','4','行驶阻力');grid on;title('汽车驱动力-行驶阻力平衡图');附录4n=600:10:4000;Tq=-19.13+259.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.844 5*(n/1000).^4;m=3800;g=9.8;nmin=600;nmax=4000;G=m*g;ig=[6.09 3.09 1.71 1 ];nT=0.85;%传动系效率r=0.367;%车轮半径f=0.013;%滚动阻力系数plot(ua1,i1,ua2,i2,ua3,i3,ua4,i4);title('汽车的爬坡度图');xlabel('ua/(km*h^-1)');ylabel('i/%');legend('1','2','3','4');grid on;附录5close all;n=600:10:4000;Tq=-19.13+259.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.844 5*(n/1000).^4;m=3880;g=9.8;nmin=600;nmax=4000;G=m*g;ig=[6.09 3.09 1.71 1.00];nT=0.85;r=0.367;f=0.013;CDA=2.77;i0=5.83;L=3.2;a=1.947;hg=0.9;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;ylabel('a/(m*s^-2)');legend('1','2','3','4');grid on;附录6close all;n=linspace(600,4000);%设定转速范围ua1=0.377*0.367*n/(5.83*6.09);%公式计算各档车速范围ua2=0.377*0.367*n/(5.83*3.09);ua3=0.377*0.367*n/(5.83*1.71);ua4=0.377*0.367*n/(5.83*1.00);Ttq=(-19.13+259.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8 445*(n/1000).^4);%Ttq-n 曲线拟合公式m=3800;g=9.8;G=m*g;x1=6.69;x2=3.09;x3=1.71;x4=1;Ft1=x1*Ttq*5.83*0.85/0.367;%公式计算各档对应转速下的驱动力445*(n/1000).^4);%?Ttq-n?曲线拟合公式?x1=6.09;x2=3.09;x3=1.71;x4=1;Ft1=x1*Ttq*5.83*0.85/0.367;%公式计算各档对应转速下的驱动力?Ft2=x2*Ttq*5.83*0.85/0.367;Ft3=x3*Ttq*5.83*0.85/0.367;Ft4=x4*Ttq*5.83*0.85/0.367;F1=3800*9.8*0.013+(2.77/21.15)*ua1.^2;%公式计算各档对应的各个车速下的行驶阻力?F2=3800*9.8*0.013+(2.77/21.15)*ua2.^2;F3=3800*9.8*0.013+(2.77/21.15)*ua3.^2;F4=3800*9.8*0.013+(2.77/21.15)*ua4.^2;Pe1=Ft1.*ua1./(3600*0.85);%计算各档对应转速下的功率?Pe2=Ft2.*ua2./(3600*0.85);Pe3=Ft3.*ua3./(3600*0.85);Pe4=Ft4.*ua4./(3600*0.85);P1=F1.*ua1./(3600*0.85);%计算各档对应的各个车速下的行驶阻力功率?for ig=[6.09,3.09,1.71,1.00]Ua=0.377*r*n/ig/i0;Pf=G*f*Ua/3600;Pw=CdA*Ua.^3/76140;P=(Pf+Pw)/eff;b=B0+B1.*P+B2.*P.^2+B3.*P.^3+B4.*P.^4;Qs=P.*b./(1.02*Ua*deng);plot(Ua,Qs);hold on;endaxis([0 100 0 50]);title('最高挡与次高挡等速百公里油耗曲线'); xlabel('Ua/(km/h)');ylabel('百公里油耗Qs/(L/100km)');grid on;legend('1','2','3','4');。