汽车理论大作业DOC
汽车理论大作业说明书
姓名：XX
班级：XXXX 学号：XXXXXXX
一: 确定一轻型货车的动力性能
1.1 问题重述
确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4挡或5挡变速器，任选 其中的一种进行整车性能计算）：
1）根据书上所给的发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制pe~n 和Ttq~n 的曲线。
2）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。 3）绘制动力特性图。 4）绘制加速度倒数曲线， 5）绘制加速时间曲线，包括原地起步连续换挡加速时间和直接换挡加速时间。 6）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Tq-n 曲线的拟合公式为
234
19.313295.27()165.44()40.874() 3.8445()1000100010001000
q n n n n T =-+-+-
式中，Tq 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 整车整备质量 1800kg 总质量 3880kg 车轮半径 0.367m 传动系机械效率 ηt =0.85 滚动阻力系数 f =0.013 空气阻力系数×迎风面积 C D A =2.77m 2 主减速器传动比 i 0=5.83
飞轮转动惯量 I f =0.218kg?m 2 二前轮转动惯量 I w1=1.798kg?m 2 四后轮转动惯量 I w2=3.598kg?m 2
质心至前轴距离（满载） a=1.974m 质心高（满载） hg=0.9m
1.2 作业解答：
1.2.1 第一问解答（绘制pe~n 和Ttq~n 的曲线）
010********
6070发动机的功率
转速n(r/min)
功率P e (k w )
第六组使用外特性曲线
转速n(r/min)
扭矩T q (N *m )
1.2.2 第二问解答（绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图）
取五档
r
i i T F T
o g q t η=
4
32)1000
(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n
n n n Tq -+-+-=
o
g i i rn
u 377.0=
行驶阻力为
w
f F F +：
2
15.21a D w f U A C Gf F F +
=+
2131.0312.494a U += 由计算机作图有
10
20
30
40
506070
80
90
100
110
00.20.40.60.811.2
1.41.61.82
4
第六组驱动力行驶阻力平衡图
车速Ua(km/h)
力F (N )
1.2.3 第三问解答（绘制动力特性图）
02040
6080100120140
-0.02
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
第六组汽车动力特性图
Ua(km/h)
D
1.2.4 第四问解答（绘制加速度倒数曲线）
①绘制汽车行驶加速倒数曲线（已装货）：40.0626
)(1f D g du dt a -==δ
（G Fw Ft D -=为动力因素）
Ⅱ时，
22
022
111r i i I m r I m T
g f w
ηδ++
=∑
2222
367.085
.0*83.5*09.3*218.038001367.0598.3798.1380011+++==1.128 r
i i T F T
o g q t η=
4
32)
1000
(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-=
2
15.21a
D w U A C F =
由以上关系可由计算机作出图为：
10
20
30
40
5060
70
80
90
0123456
789
10第六组汽车的加速度倒数曲线
ua(km/h)
1/a
1.2.5 第五问解答（绘制加速时间曲线）
10
20
30
4050
60
70
80
010203040506070
8090
100第六组汽车2档原地起步换挡加速时间曲线
时间t （s ）
速度u a （k m /h ）
1.2.6 第六问解答（对动力性进行总体评价）
汽车的驱动力-行驶阻力平衡图将汽车行驶中经常遇到的滚动阻力和空气阻力叠加后画在驱动力图上清晰而形象地表明汽车行驶时的受力情况及其平衡关系，从图中可以看出，当车速低于最高车速时，驱动力大于行驶阻力，这样，汽车就可以利用剩下来的驱动力加速或爬坡或牵引挂车。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。由于加速度的数值不易测量，一般画出加速度倒数随速度变化的曲线来求出汽车的加速能力。
通过分析以上各曲线可知，该车在低速档是的加速能力和爬坡能力较强，可是在最高档和次高档时的动力性有些不足，可以通过增大发动机功率来提高汽车的动力性能。比如加大空气流量，降低进气阻力。改变进气道形状，增加进气的空气流动速度。采用二次进气，提高容积效率。
1.3解题算法说明
1.3.1算法说明1
n=600:1:4000;
Tq=-19.313+295.27.*n./1000.0-165.44.*n.*n./1000000.0+40.874.*n.*n.*n. /1000000000.0-3.8445.*n.*n.*n.*n./1000000000000.0;
plot(n,Tq,'k');
title('使用外特性曲线');
xlabel('转速n(r/min)');
ylabel('扭矩Tq(N*m)');
n=600:1:4000;
Tq=-19.313+295.27.*n./1000.0-165.44.*n.*n./1000000.0+40.874.*n.*n.*n./1000 000000.0-3.8445.*n.*n.*n.*n./1000000000000.0;
Pe=Tq.*n./9550;
plot(n,Pe,'k');
title('发动机的功率');
xlabel('转速n(r/min)');
ylabel('功率Pe(kw)')
1.3.2 算法说明2
i0=6.17;ig1=5.56;ig2=2.769;ig3=1.644;ig4=1;ig5=0.793;
G=92900;r=0.367;CDA=2.77;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;f=0.013; a=2.9;h=0.9;L=3.2;
Ft1=0.85.*Tq.*i0.*ig1./r; Ua1=0.377*r.*n./i0./ig1;
Ft2=0.85.*Tq.*i0.*ig2./r; Ua2=0.377*r.*n./i0./ig2;
Ft3=0.85.*Tq.*i0.*ig3./r; Ua3=0.377*r.*n./i0./ig3;
Ft4=0.85.*Tq.*i0.*ig4./r; Ua4=0.377*r.*n./i0./ig4;
Ft5=0.85.*Tq.*i0.*ig5./r; Ua5=0.377*r.*n./i0./ig5;
Ff=G*f;
Fw1=CDA/21.15.*Ua1.*Ua1;
Fw2=CDA/21.15.*Ua2.*Ua2;
Fw3=CDA/21.15.*Ua3.*Ua3;
Fw4=CDA/21.15.*Ua4.*Ua4;
Fw5=CDA/21.15.*Ua5.*Ua5;
hold on;
figure(2);
plot(Ua1,Ft1,'k');hold on;
plot(Ua2,Ft2,'k');hold on;
plot(Ua3,Ft3,'k');hold on;
plot(Ua4,Ft4,'k');hold on;
plot(Ua5,Ft5,'k');hold on;
axis([0,110,0,20000]);
hold on;
plot(Ua1,Ff+Fw1,'k');hold on; plot(Ua2,Ff+Fw2,'k');hold on; plot(Ua3,Ff+Fw3,'k');hold on; plot(Ua4,Ff+Fw4,'k');hold on; plot(Ua5,Ff+Fw5,'k');hold on; title('第六组驱动力行驶阻力平衡图'); xlabel('车速Ua(km/h)');
ylabel('力F(N)');
hold on;
1.3.3 算法说明3
n=600:10:4500;
Tq=-19.31+296.00*(n/1000)-165.00*(n/1000).^2+40.904*(n/1000).^3-3.85* (n/1000).^4;
m=9290;g=9.8;nmin=500;nmax=4500;
G=m*g;
ig=[3.55 2.77 1.65 1.00 0.83];nT=0.8728;r=0.37;f=0.0092;CDA=2.6;i0=6.17;
L=3.40;L1=2.9;hg=0.9;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;
Ft1=Tq*ig(1)*i0*nT/r;
Ft2=Tq*ig(2)*i0*nT/r;
Ft3=Tq*ig(3)*i0*nT/r;
Ft4=Tq*ig(4)*i0*nT/r;
Ft5=Tq*ig(5)*i0*nT/r;
ua1=0.377*r*n/ig(1)/i0;
ua2=0.377*r*n/ig(2)/i0;
ua3=0.377*r*n/ig(3)/i0;
ua4=0.377*r*n/ig(4)/i0;
ua5=0.377*r*n/ig(5)/i0;
ua=[0:5:120];
Fw1=CDA*ua1.^2/21.15;
Fw2=CDA*ua2.^2/21.15;
Fw3=CDA*ua3.^2/21.15;
Fw4=CDA*ua4.^2/21.15;
Fw5=CDA*ua5.^2/21.15;
f0=0.0087;
f1=0.00026;
f4=0.00070;
f=f0+f1*(ua/100)+f4*(ua/100).^4;
D1=(Ft1-Fw1)/G;
D2=(Ft2-Fw2)/G;
D3=(Ft3-Fw3)/G;
D4=(Ft4-Fw4)/G;
D5=(Ft5-Fw5)/G;
plot(ua1,D1,ua2,D2,ua3,D3,ua4,D4,ua5,D5,ua,f);
title('第六组汽车动力特性图');
xlabel('Ua(km/h)');
ylabel('D');
gtext('Ⅰ'),gtext('Ⅱ'),gtext('Ⅲ'),gtext('Ⅳ'),gtext('Ⅴ'),gtext('f');
1.3.4 算法说明4
n=[600:10:4000];
Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.84 45*(n/1000).^4;
m=4080;g=9.8;nmin=600;nmax=4000;
G=m*g;
ig=[5.56 2.769 1.644 1.00 0.793];nT=0.85;r=0.367;f=0.013;CDA=2.77;i0=6.17;
L=3.2;a=2.0;hg=0.9;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;
Ft1=Tq*ig(1)*i0*nT/r;
Ft2=Tq*ig(2)*i0*nT/r;
Ft3=Tq*ig(3)*i0*nT/r;
Ft4=Tq*ig(4)*i0*nT/r;
Ft5=Tq*ig(5)*i0*nT/r;
ua1=0.377*r*n/ig(1)/i0;
ua2=0.377*r*n/ig(2)/i0;
ua3=0.377*r*n/ig(3)/i0;
ua4=0.377*r*n/ig(4)/i0;
ua5=0.377*r*n/ig(5)/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;
Fw5=CDA*ua5.^2/21.15;
Ff=G*f;
deta1=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*ig(1)^2*i0^2*nT)/(m*r^2);
deta2=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*ig(2)^2*i0^2*nT)/(m*r^2);
deta3=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*ig(3)^2*i0^2*nT)/(m*r^2);
deta4=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*ig(4)^2*i0^2*nT)/(m*r^2);
deta5=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*ig(5)^2*i0^2*nT)/(m*r^2);
a1=(Ft1-Ff-Fw1)/(deta1*m);ad1=1./a1;
a2=(Ft2-Ff-Fw2)/(deta2*m);ad2=1./a2;
a3=(Ft3-Ff-Fw3)/(deta3*m);ad3=1./a3;
a4=(Ft4-Ff-Fw4)/(deta4*m);ad4=1./a4;
a5=(Ft5-Ff-Fw5)/(deta5*m);ad5=1./a5;
plot(ua1,ad1,ua2,ad2,ua3,ad3,ua4,ad4,ua5,ad5);
axis([0 99 0 10]);
title('汽车的加速度倒数曲线');
xlabel('ua(km/h)');
ylabel('1/a');
gtext('1/a1');gtext('1/a2');gtext('1/a3');gtext('1/a4');gtext('1/a5') ;
a=max(a1);
af=asin(max(Ft1-Ff-Fw1)/G);
C=tan(af)/(a/L+hg*tan(af)/L);
disp('假设后轮驱动，最大爬坡度相应的附着率=');
disp(C);
1.3.5 算法说明5
clear
m=4080;g=9.8; G=m*g;
ig=[3.55 2.77 1.65 1.00 0.83];nT=0.8728;r=0.37;f=0.0092;CDA=2.6;i0=6.17;
L=3.40;L1=2.0;hg=0.9;If=0.22;Iw1=1.798;Iw2=3.598
nmin=600;nmax=4000;
u1=0.377*r*nmin./ig/i0;
u2=0.377*r*nmax./ig/i0;
deta=0*ig;
for i=1:5
deta(i)=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*(ig(i))^2*i0^2*nT)/(m*r^2);
end
ua=6:0.01:99;N=length(ua);n=0;Tq=0;Ft=0;inv_a=0*ua;delta=0*ua;
Ff=G*f;
Fw=CDA*ua.^2/21.15;
for i=1:N
k=i;
if ua(i)<=u2(2)
n=ua(i)*(ig(2)*i0/r)/0.377;
Tq=-19.31+296.00*(n/1000)-165.00*(n/1000).^2+40.904*(n/1000).^3-3.85* (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;
Tq=-19.31+296.00*(n/1000)-165.00*(n/1000).^2+40.904*(n/1000).^3-3.85* (n/1000).^4;
Ft=Tq*ig(3)*i0*nT/r;
inv_a(i)=(deta(3)*m)/(Ft-Ff-Fw(i));
delta(i)=0.01*inv_a(i)/3.6;
elseif ua(i)<=u2(4)
n=ua(i)*(ig(4)*i0/r)/0.377;
Tq=-19.31+296.00*(n/1000)-165.00*(n/1000).^2+40.904*(n/1000).^3-3.85* (n/1000).^4;
Ft=Tq*ig(4)*i0*nT/r;
inv_a(i)=(deta(4)*m)/(Ft-Ff-Fw(i));
delta(i)=0.01*inv_a(i)/3.6;
else
n=ua(i)*(ig(5)*i0/r)/0.377;
Tq=-19.31+296.00*(n/1000)-165.00*(n/1000).^2+40.904*(n/1000).^3-3.85* (n/1000).^4;
Ft=Tq*ig(5)*i0*nT/r;
inv_a(i)=(deta(5)*m)/(Ft-Ff-Fw(i));
delta(i)=0.01*inv_a(i)/3.6;
end
a=delta(1:k);
t(i)=sum(a);
end
plot(t,ua);
axis([0 80 0 100]);
title('第六组汽车2档原地起步换挡加速时间曲线'); xlabel('时间t （s ）'); ylabel('速度ua （km/h ）');
二： 习题图2是题目1中货车装用汽油发
动机的负荷特性与万有特性
2.1 问题重述
已知货车装用汽油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：
4
4332210e e e e P B P B P B P B B b ++++=
其中，b 为燃油消耗率[g/(kW?h)]；Pe 为发动机净功率（kW ）；拟合式中的系数随转速n 变化。怠速油耗s mL Q id /299.0=（怠速转速400r/min ）。
计算与绘制题1.3中货车的
1）根据书上所给的发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制pe~n 和Ttq~n 的曲线。
2）汽车功率平衡图。
3）最高档与次高档的等速百公里油耗曲线。 4）求解六工况循环行驶的百公里油耗。 5）对经济型进行总体评价。
2.2 作业解答
2.2.1 第一问解答（绘制pe~n 和Ttq~n 的曲线）
如题一1）
2.2.2第二问解答（汽车功率平衡图）
考虑空车的情况，发动机输出功率：
3600
/a T o
g q e u r
i i T P ?=
η
4
32)
1000
(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-=
o
g a i i rn u 377.0=
由以上三条关系式，可以绘出各个档位下发动机的有效功率图。再有阻力功率：
)761403600(1P 3
f a D a T T
w
u A C u Gf P ?+?=+ηη
3
5310*638.310*647.7a a u u --+=
由以上信息作出汽车功率平衡图如下：
20
40
6080
100
第六组汽车功率平衡图
ua(km/h)
P e (k w )
2.2.3第三问解答（最高档与次高档的等速百公里油耗曲线）
考虑满载时情况
等速百公里油耗公式:
g u b
P a e ρ02.1Q s =
(L/100Km)
o
g a i i rn u 377.0=
由
?
??e p n b ?
① 最高档时:
1
=g i , 不妨取
18Kw =e P
ⅰ:n=815r/min,即
h Km u a /34.19=
由负荷特性曲线的拟合公式: 4
43
32
210B b e
e e e P B P B P B P B ++++=
)/(2.1740h Kw g b ?=?
L
g u b
P a e 2.23102.1Q s ==
?ρ
ⅱ:n=1207r/min,即
h Km u a /64.28=
由负荷特性曲线的拟合公式得:
)/(0.295h Kw g b ?=?
L 0.26Q s =?
ⅲ:n=1614r/min,即
h Km u a /30.38=
由负荷特性曲线的拟合公式得:
)/(2.305h Kw g b ?=?
L 5.20Q s =?
ⅳ:n=2603r/min,即
h Km u a /77.61=
由负荷特性曲线的拟合公式得:
)/(1.280h Kw g b ?=?
L 7.11Q s =?
ⅴ:n=3403r/min,即
h Km u a /75.80=
由负荷特性曲线的拟合公式得:
)/(3.431h Kw g b ?=?
L 6.13Q s =?
ⅵ:n=3884r/min,即
h Km u a /17.92=
由负荷特性曲线的拟合公式得:
)/(4.529h Kw g b ?=?
L
8.14Q s =?
故有以上各个点可以做出最高档的等速百公里油耗曲线，同样,可做出次高挡的等速百公里油耗曲线。
10
20
30
40
506070
80
90
100
101214161820222426
28
30第六组最高档与次高档等速百公里油耗曲线
ua(km/h)
百公里油耗（L /100k m ）
2.2.4 第四问解答（求解六工况循环行驶的百公里油耗）
求解见程序
百公里消耗26.77L
2.2.5 第五问解答（对经济型进行总体评价）
通过分析以上图形曲线可知，该车的最高档和次高档的百公里油耗消耗较高，经济性能不理想，可通过以下方式来提高汽车的动力性。
一、燃油消耗方面
（1）四档发动机的发动机的燃油消耗比五档发动机较高，不过其动力性能比五档较好
（2）燃油消耗量：
1.等速过程有等速行驶时单位时间内的燃油消耗量与整个等速过程行径s （m ）行程的燃油消耗量折算成百公里燃油消耗量（L/100Km ）
2.等加速行驶工况下燃油消耗量的计算其发动机功率是由空气阻力、加速阻力、滚动阻力功率组成的。主要表现在单位时间燃油消耗量
3.等减速行驶工况下燃油消耗量的计算等于减速行驶的时间与怠速油耗的乘积
4.怠速停车时的燃油消耗量是怠速燃油消耗率与时间的乘积。
5.整个循环工况的百公里燃油消耗量是对于由等速、等加速、等减速、怠速停车等行驶工况下组成的循环。
二、使用方面
（1）行驶车速方面：汽车在接近于低速的中等车速时燃油消耗量Qs最低，高速时随车速增加，QS迅速增加。这是因为在高速行驶时，虽然发动机的负荷率高，但汽车的行驶阻力增加很多而导致百公里油耗增加的缘故。
（2）档位选择方面：在一定道路上，汽车用不同排挡行驶，燃油消耗量是不一样的，显然，在同一道路条件下与车速下，虽然发动机发出的功率是相同的，但档位越低，后备功率越大，发动机的负荷率越低。燃油消耗率越高，百公里燃油消耗量就越大，而使用高档时的情况相反。
（3）挂车的应用：拖带挂车以后，虽然汽车总的燃油消耗量增加了，但以100t*Km 计的油耗却下降了。即分摊到每吨货物上的油耗下降了。拖带挂车后节油的原因有：一是带挂车后阻力增加了，发动机的负荷率增加了，使燃油消耗率b下降了，另一个原因是汽车列车的质量利用系数（即装载质量与整车整备质量之比）较大。（4）正确的保养与调整：汽车的调整与保养会影响到发动机的性能与汽车的行驶阻力，所以对百公里油耗有相当大的影响。
三、汽车结构方面
（1）缩减轿车总尺寸和减轻质量
大型轿车费油的原因是大幅度增加了滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力。为了保证高动力性而装用的大排量发动机，行驶中负荷率低也是原因之一。（2）发动机
发动机中的热损失与机械损失占燃油化学能中的65%左右。显然，发动机是对汽车燃油经济性最有影响的部件。
目前提高发动机经济性的主要途径是：
a、提高现有汽油发动机的热效率与机械效率
b、扩大柴油发动机的应用范围
c、增压化（目前常提供选用的增压汽油机，采用增压的柴油机已很普遍）
d、广泛采用电子计算机控制技术（如电控汽油喷射系统、柴油机的高压共轨系统、可变进气流量控制和可变配气相位的控制）
（3）传动系
传动系的档位增多后，增加了选用合适档位使发动机处于经济工作状况的机会，有利于提高燃油经济性。
档数无限的无级变速器，在任何条件下都提供了发动机在最经济状况下工作的可能性。
目前，轿车上得到广泛应用的无级变速器是自动液力变速器。不过，由于液力变矩器的传动效率较低，汽车装用自动液力变速器后，燃油经济性均有所下降。但由于它具有运动平稳，操作方便，乘坐舒适性等优点而受到人们欢迎。近年来，为了节油和进一步提高动力性，自动液力变速器的档数有所增加，一般为4档，在有的档位进行功率分流。即较大部分功率不经过液力变矩器而直接经输出轴输出，高档装有锁止离合器，当离合器锁止时滑转完全消除，提高了传动效率，从而提高了装有液力变速器汽车的燃油经济性。
（4)汽车外形与轮胎
降低CD值是节约燃油的有效途径。
现在公认子午线轮胎的综合性能最好。由于它的滚动阻力小，与一般斜交轮胎相比，可节油6%—8%。
汽车理论作业五
2、 某轿车总质量为1900kg ，轴距为3.1m ，单个轮胎的侧偏刚度数值为 40000 N/rad 。已知该车稳态转向特性为过多转向，临界车速为180km/h 。 （ 1）计算该车的稳定性因数和静态储备系数； （ 2）计算该车的轴荷分配比例； （ 3）在质心位置、轴距和前、后轮胎的型号已定的情况下，试找出五种 改善其转向特性的方法。 答：1， 026.01041900/1.380000800008000080000../100.4) 6.3/180(11 42112122 2422-=???+?-=-+=-+=?-=-=-=--K m L K K K L a K K K m s m s U k Cr 2,2242122/100.4)40000 21.3)400002/((1.3/1900)(m s a a K b K a L m K -?-=?---?-=-= 解得：a=1.63m 后轴荷分布比：a/L=1.63/3.1=52.6% 前轴荷分布比：47.4% 3，前轮气压减小，后轮气压增大。 前轴加装横向稳定杆。 前悬架蚕蛹双横臂式等类型 悬架，后悬架采用单横臂式或非独立式。 采用前轮驱动。 合理利用变形转向，如后轮随动 合理利用侧倾转向 3、教材课后习题5.2。 答:轿车前悬架加装横向稳定杆后，前悬架侧倾角刚度1r K ?增大，整车侧倾角刚度增大，车厢侧倾角r φ减小;在分析侧倾时垂直载荷在左、右车轮上的重新分配时，可以得到: 当前悬架增加横向稳定杆后汽车前悬架的侧倾角刚度增大，后悬架侧倾角刚度不变， 前悬架作用于车厢的恢复力矩增加（总侧倾力矩不变），而后悬架作用于车厢的恢复力矩减 小，所以汽车前轴左、右车轮载荷变化量较后轴大。
汽车理论课后作业matlab编程详解(带注释)分析解析
1.3matlab程序： （1） %驱动力-行驶阻力平衡图 %货车相关参数。 m=3880; g=9.8; nmin=600; nmax=4000; G=m*g; ig=[5.56 2.769 1.644 1.00 0.793];y=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; n=600:10:4000; %发动机转数转换成汽车行驶速度。 ua1=0.377*r*n/ig(1)/i0; ua2=0.377*r*n/ig(2)/i0; ua3=0.377*r*n/ig(3)/i0; ua4=0.377*r*n/ig(4)/i0; ua5=0.377*r*n/ig(5)/i0; %计算各档位驱动力。 Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.84 45*(n/1000).^4; Ft1=Tq*ig(1)*i0*y/r; Ft2=Tq*ig(2)*i0*y/r; Ft3=Tq*ig(3)*i0*y/r; Ft4=Tq*ig(4)*i0*y/r; Ft5=Tq*ig(5)*i0*y/r; %计算行驶阻力。 Fz1=m*g*f+2.77*ua1.^2/21.15; Fz2=m*g*f+2.77*ua2.^2/21.15; Fz3=m*g*f+2.77*ua3.^2/21.15; Fz4=m*g*f+2.77*ua4.^2/21.15; Fz5=m*g*f+2.77*ua5.^2/21.15; %驱动力-行驶阻力平衡图。 plot(ua1,Ft1,ua2,Ft2,ua3,Ft3,ua4,Ft4,ua5,Ft5,ua1,Fz1,'k',ua2,Fz2,'k', ua3,Fz3,'k',ua4,Fz4,'k',ua5,Fz5,'k'); title('驱动力-行驶阻力平衡图'); xlabel('ua(km/s)');
汽车理论第一章汽车的动力性及绪论课后答案详细解答
第一章 1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式? 答：1）定义：汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向 上的分力称为滚动阻力。 2）产生机理：由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上 行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失，即弹 性物质的迟滞损失。这种迟滞损失表现为一种阻力偶。 当车轮不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对 称的；当车轮滚动时，由于弹性迟滞现象，处于压缩过程的前部 点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法 向反作用力，这样，地面法向反作用力的分布前后不对称，而使 他们的合力Fa 相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的 增大而变大。即滚动时有滚动阻力偶矩 a F T z f = 阻碍车轮滚 动。 3）作用形式：滚动阻力 fw F f = r T F f f = （f 为滚动 阻力系数） 1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关？ 提示：滚动阻力系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。 1.3、确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4档或5档变速器， 任选其中的一种进行整车性能计算）： 1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
2）求汽车的最高车速、最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。 3）绘制汽车行驶加速倒数曲线，用图解积分法求汽车有Ⅱ档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用Ⅱ档起步加速至70km/h 的加速时间。 轻型货车的有关数据： 汽油发动机使用外特性的Tq —n 曲线的拟合公式为 432)1000 (8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= 式中, Tq 为发功机转矩(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 =4000 r ／min 装载质量 2000kg 整车整备质量 1800kg 总质量 3880 kg 车轮半径 0.367 m 传动系机械效率 ηт＝0.85 波动阻力系数 f ＝0.013 空气阻力系数×迎风面积 C D A ＝2.772m 主减速器传动比 i 0＝5.83 飞轮转功惯量 I f ＝0.218kg ·2m 二前轮转动惯量 I w1＝1.798kg ·2m 四后轮转功惯量 I w2＝3.598kg ·2m 变速器传动比 i g (数据如下表)
汽车理论大作业
二自由度轿车模型的有关参数如下： 总质量 m ＝1818．2kg 绕z o 轴转动惯量 23885z I kg m =? 轴距 L=3.048m 质心至前轴距离 a=1.463m 质心至后轴距离 b=1.585m 前轮总侧偏刚度 rad N k /626181-= 后轮总侧偏刚度 2110185k =- /N rad 转向系总传动比 i=20 试求： 1)稳定性因数K 、特征车速ch u 。 2)稳态横摆角速度增益曲线r ωδ)s ----a u 车速u=22.35m/s 时的转向灵敏度r sw ωδ。 3)静态储备系数S.M.，侧向加速度为0．4g 时的前、后轮侧偏角绝对值之差12a a -与转弯半径的比值R/R 0(R 0=15m)。 4)车速u=30.56m/s,瞬态响应的横摆角速度波动的固有(圆)频率0ω、阻尼比ζ、反应时间τ与峰值反应时间ε。 提示： 1) 稳定性系数：??? ? ??-=122k b k a L m K =0.002422/m s 特征车速K u ch 1= =20.6s m /=74.18km/h 2) 转向灵敏度21Ku L u s r +=???δω=0.618 3) ()211αα-=L a K y ? 21αα-=0.0281rad δL R = 0 () 21ααδ--=L R ?0R R =1.16 4) 固有圆频率 m c '= 0ω=5.58rad/s.0f =0.8874Hz 阻尼比m h ' =02ωξ=0.5892 反应时间ω τΦ-== 0.1811s 峰值反应时间 ωξωωεΦ-=0 arctg =0.3899s
汽车理论课后作业答案MATLAB
汽车理论作业MA TLAB过程 汽车驱动力与阻力平衡图 加速度倒数-速度曲线图 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 u
汽车功率平衡图 u/(km/h)最高档等速百公里油耗曲线 Ua/(km/h)
燃油积极性-加速时间曲线 源程序： 《第一章》 m=3880; g=9.8; r=0.367; x=0.85; f=0.013; io=5.83; CdA=2.77; lf=0.218; Iw1=1.798; Iw2=3.598; Iw=lw1+lw2; ig=[6.09 3.09 1.71 1.00]; %变速器传动比 L=3.2; a=1.947; hg=0.9; n=600:1:4000;
T=-19.313+295.27* n/1000-165.44*(门/1000)人2+40.874*(门/1000)人3-3.8445*( n/IOOO).%; Ft1=T*ig(1)*io*x/r; %计算各档对应转速下的驱动力 Ft2=T*ig(2)*io*x/r; Ft3=T*ig(3)*io*x/r; Ft4=T*ig(4)*io*x/r; u1=0.377*r*n/(io*ig(1)); u2=0.377*r*n/(io*ig(2)); u3=0.377*r*n/(io*ig(3)); u4=0.377*r*n/(io*ig(4)); u=0:130/3400:130; F仁m*g*f+CdA*u”2/21.15;%计算各档对应转速下的驱动阻力 F2=m*g*f+CdA*u2.A2/21.15; F3=m*g*f+CdA*u3.A2/21.15; F4=m*g*f+CdA*u4.A2/21.15; figure(1); plot(u1,Ft1, '-r' ,u2,Ft2, '-m' ,u3,Ft3, '-k' ,u4,Ft4, '-b' ,u1,F1, '-r' ,u2,F2, '-m' ,u3,F3, ' k' ,u4,F4, '-b' , 'LineWidth' ,2) title( ' 汽车驱动力与阻力平衡图' ); xlabel( 'u_{a}/km.hA{-1}' ) ylabel( 'F/N' ) gtext( 'F_{t1}' ) gtext( 'F_{t2}' ) gtext( 'F_{t3}' ) gtext( 'F_{t4}' ) gtext( 'F_{f}+F_{w}' ) %由汽车驱动力与阻力平衡图知，他们无交点，u4在最大转速时达到最大 umax=u4(3401) Ft1max=max(Ft1); imax=(Ft1max-m*g*f)/(m*g) disp( ' 假设是后轮驱动' ); C=imax/(a/L+hg*imax/L) % 附着率 delta1=1+(Iw1+Iw2)/(m*rA2)+If*ig(1)*rA2*ioA2*x/(m*rA2); delta2=1+(Iw1+Iw2)/(m*rA2)+If*ig(2)*rA2*ioA2*x/(m*rA2); delta3=1+(Iw1+Iw2)/(m*rA2)+If*ig(3)*rA2*ioA2*x/(m*rA2); delta4=1+(Iw1+Iw2)/(m*rA2)+If*ig(4)*rA2*ioA2*x/(m*rA2); a1=(Ft1-F1)/(delta1*m); %加速度 a2=(Ft2-F2)/(delta2*m); a3=(Ft3-F3)/(delta3*m); a4=(Ft4-F4)/(delta4*m); h1=1./a1; %加速度倒数 h2=1./a2; h3=1./a3; h4=1./a4; figure(2);
汽车理论大作业.
《汽车理论实习》实习报告 别克凯越1.6LE-AT 2011款 综合性能分析 学院： 专业班级： 指导老师： 实习时间： 姓名：学号：成绩： 姓名：学号：成绩： 组员任务分配： 动力性，燃油经济性—— 制动性，操纵稳定性——
目录 一、别克凯越1.6LE-AT 2011款动力性分析 (2) 1.发动机主要参数 (2) 2.参数计算 (3) 3.驱动力和行驶阻力平衡图 (6) 4.动力特性图 (7) 5.功率平衡图 (8) 二、别克凯越1.6LE-AT 2011款燃油经济性分析 (9) 1.百公里油耗估算 (9) 2.等速行驶百公里燃油消耗量计算 (12) 3.等加速行驶工况燃油消耗量的计算 (13) 4.等减速行驶工况燃油消耗量的计算 (15) 5.数据分析 (16) 三、别克凯越1.6LE-AT 2011款制动性分析 (18) 1.结构参数 (18) 2.参数分析 (18) 四、别克凯越1.6LE-AT 2011款操纵稳定性分析 (22) 1.结构参数 (23) 2.参数分析 (23)
一、别克凯越1.6LE-AT 2011款动力性分析 1.发动机主要参数 整车技术参数 动力参数
2.参数计算 （1）转矩和功率计算 根据发动机的最大功率max e P 和最大功率时的发动机转速p n ，则发动机的外特性的功率e P n --曲线可用下式估算： 23 max 12e e p p p n n n P P C C n n n ?? ??????=+- ? ? ? ???????? ? 汽油机中C1=C2=1， n 为发动机转速(r ／min), Pe max =81kw ， p n =6000r/min ； 发动机功率Pe 和转矩tq T 之间有如下关系：9549e tq P T n = 可得发动机外特性中的功率与转矩曲线：
汽车理论习题答案.(DOC)
汽 车 理 论 余志生版习题大全
第一章 1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式? 答：1）定义：汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力。 2）产生机理：由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失，即弹性物质的迟滞损失。这种迟滞损失表现为一种阻力偶。 当车轮不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时，由于弹性迟滞现象，处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力，这样，地面法向反作用力的分布前后不对称，而使他们的合力Fa 相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大。即滚动时有滚动阻力偶矩 a F T z f = 阻碍车轮滚动。 3）作用形式：滚动阻力 fw F f = r T F f f = （f 为滚动阻力系数） 1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关？ 提示：滚动阻力系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。 1.3、解答：1）（取四档为例） 由 u F n u n Tq Tq F t t →??? ? ?? →→→ 即 r i i T F T o g q t η= 4 32)1000 (8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= o g i i rn u 377.0= 行驶阻力为w f F F +： 2 15 .21a D w f U A C Gf F F +=+ 2 131.0312.494a U +=
汽车理论大作业3
汽车理论大作业3 汽车理论大作业 题目:燃油经济性计算 指导老师:侯永平 作者:徐宁 学号:081828 2011年11月 题目内容: 负荷特性曲线的拟合公式为: 234 b,B，BP，BP，BP，BP eeee01234 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 Q,0.299mL/s怠速油耗 (怠速转速400r/min)。 id 计算与绘制题1.3中货车的 1)汽车功率平衡图。 2)最高档与次高挡的等速百公里油耗曲线。 3)利用计算机求货车按JB3352,83规定的六工况循环行驶的百公路油耗。计算中确定燃油消耗率值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。 一、绘制汽车功率平衡图 有效转速n=600—4000(r/min)。
ua=0.377rn/ii(km/h)。不同档位取不同。i g0g根据拟合公式分别求出各转速对应的转矩Tq=-19.313+295.27(n/1000)-165.44(n/1000)2+40.874 (n/1000)3-3.8445(n/1000)4(N/m)。再根据公式Pe=Ttq×n/9550(kw)求出净功率。然后依次描点就得到汽车各档功率曲线。发动机输出功率与阻力功率相平衡。 Pe=1/η(Gfu/3600+CDAua3/76140+Giu/3600+δmua/3600) aaa绘制功率平衡图时只考虑P和P,所以 fw Pe=1/η(Gfu/3600+CDAua3/76140) a 利用公式分别求出各点阻力功率，并描点画图，得到阻力曲 线。 二、求最低档和最高档的等速百公里曲线 由已知条件 234 b,B，BP，BP，BP，BPeeee01234 “计算中确定燃油消耗率值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。”得: b的线性差值等同于B0，B1,B2,B3的线性差值，并依次为原理，编写了函数:
汽车理论第一章作业
汽车-第一章 1. 有一辆4?2的汽车, 前、后轴垂直载荷的分配为前轴占38%，后轴占62%，满载时的动力特性图如下。满载, 油门全开, 通过一片泥沙地, 该地的滚动阻力系数为0.18, 附着系数为0.30。试问选择什么档位才能保证汽车正常行驶？（忽略空气阻力） 解：要使汽车能正常行，需满足下面条件， 1 汽车的驱动力大于行驶中的总阻力，即 F F F F F j w i f t + + + ≥ 2 驱动力转矩引起的切面反作用力不得大于附着力 为汽车后轮负载设 F X 2 则 ?F F Z X 2 2 ≤ 又f F F F F F Z t f t X 2 2 - = - = 可得)(2 f F F Z t +≤? 所以有)(2 f F F F Z t f +≤ ≤ ?，设G 为汽车总重， 可得)(62.0?+≤≤ f G Gf F t 因为0,=-= F F F w w t G D 代入上式 得)(62.0?+≤≤f D f 代入数值得到D 的范围 2976.018.0≤≤D 依图可知选择2挡能使汽车正常行驶。 2．已知某车总重为60kN, 前、后轴垂直载荷分别为25kN 、35kN ，主车最高挡
（4挡）为直接挡，该挡最大驱动力为F t4=4 kN, 变速器第3、2、1挡传动比分别为1.61、2.56、4.2，此4×2后轴驱动汽车若通过f=0.15, ?=0.25的地带，问选择什么挡位汽车能正常行驶？忽略空气阻力。 解：4挡最大驱动力为直接挡时候的驱动力，即14=i g 时候的驱动力。 KN r T o g tg t i i T F 44 4 == η即 4=r T o tg i T η 则分别可以算出1 2 3挡的驱动力大小 KN r T o g tg t i i T F 8.162.441 1 =?== η，KN r T o g tg t i i T F 24.1056.242 2=?== η KN r T o g tg t i i T F 44.661.143 3 =?== η 要使汽车能正常行，需满足下面条件 1 汽车的驱动力大于行驶中的总阻力，即 F F F F F j w i f t + + + ≥ 2 驱动力转矩引起的切面反作用力不得大于附着力 为汽车后轮负载设 F X 2 则 ?F F Z X 2 2 ≤ 又f F F F F F Z t f t X 2 2 - = - = 可得)(2 f F F Z t +≤ ?所以有)(2 f F F F Z t f +≤ ≤ ?， 设G 为汽车总负载，忽略空气阻力 可得)(2 ?+≤ ≤ f Gf F F Z t )25.015.0(356015.0+?≤≤ ?F t KN KN F t 149≤≤ , 依上数据可知，3挡4挡动力不足；1挡会出现驱动轮滑转现象，故选择2挡可以使汽车正常行驶。 P272 1.3确定一轻型货车的性能（货车可装用4挡或5挡变速器，任选其中一种进行整车性
吉大秋学期《汽车理论》在线作业一满分标准答案
吉大秋学期《汽车理论》在线作业一满分答案
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吉大15秋学期《汽车理论》在线作业一满分答案 一、单选题（共 20 道试题，共 80 分。） 1. 在评价汽车平顺性的“路面-汽车-人”系统中，属于输入的是( ) A. 路面不平度 B. 车轮与路面之间的动载 C. 弹性元件 D. 行驶安全性 满分：4 分 2. 汽车的空气阻力中哪种阻力所占比例最大? A. 干扰阻力 B. 诱导阻力 C. 摩擦阻力 D. 形状阻力 满分：4 分 3. 转向半径R随着车速的增加而增加的汽车稳态响应是 A. 过多转向 B. 不足转向 C. 中性转向 D. 临界转向 满分：4 分 4. ECE规定，要测量车速为___________和120km/h的等速百公里燃油消耗量和按ECE-R.15 循环工况的百公里燃油消耗量，并各取1/3相加作为混合百公里燃油消耗量来评定汽车燃油经济性。( ) A. 70km/h B. 80km/h C. 90km/h D. 100km/h
满分：4 分 5. 变速器档位数增多，则( ) A. 动力性提高，经济性提高 B. 动力性提高，经济性下降 C. 动力性下降，经济性提高 D. 动力性下降，经济性下降 满分：4 分 6. 一辆普通的汽车，最高挡为直接挡，该车传动系的最小传动比为( ) A. 1 B. 变速器最大传动比 C. 主减速器传动比 D. 变速器最小传动比 满分：4 分 7. 现代轻型货车的比功率一般为 A. 小于7.35kW/t B. 10kW/t左右 C. 14.7～20.6kW/t D. 大于90kW/t 满分：4 分 8. 一般汽油发动机使用外特性的最大功率比外特性的最大功率约小( ) A. 5% B. 15% C. 25% D. 35% 满分：4 分 9. 汽车动力性评价的常用指标是加速时间、最高车速和( ) A. 最大牵引力
汽车理论大作业
汽车理论大作业 计算任务书 题目： 第一题汽车动力性能的计算 确定一轻型货车的动力性能（货车装用5档变速器） 1.绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。 2.求汽车最高时速，最大爬坡度及克服该爬坡度时对应的附着率。 3.绘制汽车行驶加速度倒数曲线，用图解积分法求汽车用2档起步加速至70km/h的车速- 时间曲线，或者用计算机求汽车用2档起步加速至70km/h的加速时间。 轻型货车的有关数据： 汽油发动机使用外特性的Tq-n曲线的拟合公式位： Tq=-19.313+295.27(n/1000)-165.44(n/1000)2+40.874(n/1000)3-3.8455(n/1000)4 式中，Tq为发动机的转矩(N*m);n位发动机的转速(r/min)。 发动机的最低转速nmin=600r/min,最高转速nmax=4000r/min 装备质量2000kg 整车装备质量1800kg 总质量3880kg 车轮半径0.367m 传动系机械效率nT=0.85 滚动阻力系数f=0.013 空气阻力系数*迎风面积CDA=2.77m2 主减速器传动比i0=5.83 飞轮转动惯量If=0.218kg*m2 2前轮转动惯量Iw1=1.798kg*m2 4后轮转动惯量Iw2=3.598kg*m2 变速器传动比Ig（数据如下表） 1档2档3档4档5档 4档变速器 6.03 3.03 1.67 1 ---- 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 第二题： 第三题： 计算 1.确定一轻型货车的动力性能 1.1绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图 1.1.1发动机转矩 1.汽油发动机使用外特性的Tq-n曲线拟合公式为： Tq=-19.313+295.27(n/1000)-165.44(n/1000)2+40.874(n/1000)3-3.8455(n/1000)4 2.式中，Tq为发动机的转矩(N*m);n位发动机的转速(r/min)。 发动机的最低转速nmin=600r/min,最高转速nmax=4000r/min 2.发动机的转矩：将转速带入汽油发动机使用外特性的Tq-n曲线拟合公式，取转速间隔 为100r/min，得发动机转矩表如下：
吉林大学汽车理论第一次作业
汽车理论第一次作业 1-3. 确定该轻型货车的动力性能（货车可装用4挡或 5挡变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）。 1) 绘制汽车驱动力—行驶阻力平衡图； 2) 求汽车最高车速、最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率； 3) 绘制汽车行驶加速度倒数曲线，用图解积分法求汽车用 2 挡起步加速行驶至70km/h 的车速—时间曲线，求汽车用2挡起步加速行驶至70km/h 的时间。 轻型货车的有关数据： 汽油发动机使用外特性的 Tq ? n 曲线的拟合公式为 tq T =-19.313+295.27( 1000n )-165.44(1000n )2+40.8747(1000n )3-3.8445(1000 n )4 式中，q T 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 。 该车的其他基本参数如表 1-3 所示。 表 1-3某轻型货车的基本参数
变速器（4挡和 5挡）的传动比g i 如表 1-4所示。 解： 1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图 。 驱动力矩 tq T =-19.313+295.27( 1000n )-165.44(1000n )2+40.8747(1000n )3-3.8445(1000 n )4 主减速器传动比 0i =5.83 车速 Ua=0.377n*r/(g i *i0) 驱动力 Ft=tq T *g i *0i *ηt /r
行驶阻力（不考虑爬坡因素，加速阻力） Ff+Fw=Gf+A C D *Ua^2/21.15 整合以上信息可得 当一档行驶时：g i =5.56时， 2.561≦Ua ≦17.074 当二挡行驶时：g i =2.769时，5.142≦ 汽车理论m a t l新编作 业 Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022 一、确定一轻型货车的动力性能。 1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图； 2）求汽车最高车速与最大爬坡度； 3）绘制汽车行驶加速度倒数曲线；用计算机求汽车用Ⅱ档起步加速行驶至 70km/h 所需 的加速时间。 已知数据略。（参见《汽车理论》习题第一章第3题） 解题程序如下:用Matlab语言 (1)绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图 m1=2000; m2=1800; mz=3880; g=; r=; CdA=; f=; nT=; ig=[ ]; i0=; If=; Iw1=; Iw2=; Iw=2*Iw1+4*Iw2; for i=1:69 n(i)=(i+11)*50; Ttq(i)=+*(n(i)/1000)*(n(i)/1000)^2+*(n(i)/1000)^*(n(i)/1000)^4; end for j=1:5 for i=1:69 Ft(i,j)=Ttq(i)*ig(j)*i0*nT/r; ua(i,j)=*r*n(i)/(ig(j)*i0); Fz(i,j)=CdA*ua(i,j)^2/+mz*g*f; end end plot(ua,Ft,ua,Ff,ua,Ff+Fw) title('汽车驱动力与行驶阻力平衡图'); xlabel('ua(km/h)'); ylabel('Ft(N)'); gtext('Ft1') gtext('Ft2') gtext('Ft3') gtext('Ft4') gtext('Ft5') gtext('Ff+Fw') 汽车理论 Editor by D_san 第一章汽车动力性 一名词解释： 1、发动机的使用外特性曲线: 带上全部附件设备，将发动机节气门全开（或高压油泵在最大供油位置），测试发动机转矩，油耗率b和转速n之间的关系。 2、滚动阻力系数：是车轮在一定条件下滚动时所需推力与车轮负荷之比。 3、附着率：驱动轮所受的地面切向力Fx与地面法向反作用力Fz的比值Cφ，它是指汽车直线行驶工况下，充分发挥驱动力所需求的最低的附着系数。 4、动力因数：D=Ft-Fw/G 5、汽车的功率平衡图：若以纵坐标表示功率，横坐标表示车速，将发动机功率Pe，汽车经常遇到的阻力功率对车速的关系曲线绘在坐标图上。 二填空题： 1、地面对轮胎切向反作用力的极限值，称为附着力。 2、驱动力系数为驱动力与径向载荷之比。 3、汽车的加速时间表示汽车的加速能力，它对平均行驶车速有着很大影响。常用原地起步加速时间和超车加速时间来表明汽车的加速能力。 4、汽车的驱动力是驱动汽车的外力，即地面对驱动轮的纵向反作用力。 5、车速达到某一临界车速时，滚动阻力迅速增长，此时轮胎发生驻波现象。 6、汽车直线行驶时受到的空气阻力分为压力阻力与摩擦阻力两部分。压力阻力分为：形状阻力，干扰阻力，内循环阻力和诱导阻力四部分。形状阻力占压力阻力的大部分。 7、汽车的动力性能不只受驱动力的制约，它还受到轮胎与地面间附着条件的限制。 三问答题： 1.如何用弹性轮胎的弹性迟滞现象，分析弹性轮胎在硬路上滚动时，滚动阻力偶矩产生的机理？ P8，一二段，图1-9,1-10. 2.影响汽车动力性的因素有哪些？ 发动机发出的扭矩F tq ，变速器的传动比ig ，主减速器传动比i 0，传动系的传动效率ηT ，空气阻力系数C D ，迎风面积A ，活动阻力系数f ，汽车总质量G 等。 四 计算题： 1、后轴驱动的双轴汽车在滚动阻力系数f=0.03的道路上能克服道路的上升坡度角为20度。汽车数据：轴距L=4.2m ，重心至前轴距离a=3.2m ，重心高度hg=1.1m ，车轮滚动半径r=0.46m 。问：此时路面的附着系数值最小应为多少？ 解：Fz 1=G （b/Lcos α-h g /Lsin α）-G ·rf/L`cos α Fz 2= G （a/Lcos α-h g /Lsin α）+G ·rf/L`cos α φ min =C φ2=Fx 2/Fz 2=F f1+Fw+Fi+Fj/Fz 2=（F z1·f+G ·sin α+m ·du/dt ）/Fz 2=（Fz 1·f+G ·sin α）/Fz 2 2、汽车用某一挡位在f =0.03的道路上能克服的最大坡度Imax =20%,若用同一挡位在f =0.02的水平道路上行驶，求此时汽车可能达到的加速度的最大值是多少？（δ=1.15 且忽略空气阻力） 解：α=artan0.2， 汽车能产生的最大驱动力：Ft max =G ·f 1·cos α1+G ·sin α1=G ·f 2+δ·G/g ·du/dt max 上式移项： (du/dt ）max = （f1?cos α1+ ?sin α1-f2）·g/δ= 第三章 汽车动力装置参数的选定 1.汽车比功率：是单位汽车总质量所具有的发动机功率。 2.确定最大传动比时，要考虑最大爬坡度、附着率及汽车最低稳定车速三方面的问题。 3.汽车的燃油经济性常用一定运行工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。等速行驶工况没有全面反映汽车的实际运行情况，各国都制定了一些典型的循环行驶试验工况来模拟实际汽车运行状况。 4.试分析主传动比i0的大小对汽车后备功率及燃油经济性能的影响？ 根据公式u a =0.377·r n /i o i g 知不同i o 时的汽车功率平衡图中的3条线，i o1 汽车理论汇总 第一章汽车动力性 一名词解释： 1、附着率：驱动轮所受的地面切向力Fx与地面法向反作用力Fz 的比值C φ，它是指汽车直线行驶工况下，充分发挥驱动力所需求的最低的附着系数。 2、动力因数：D=Ft-Fw/G 3、汽车的功率平衡图：若以纵坐标表示功率，横坐标表示车速，将发动机功率Pe，汽车经常遇到的阻力功率对车速的关系曲线绘在坐标图上。 4、发动机的使用外特性曲线: 带上全部附件设备，将发动机节气 门全开（或高压油泵在最大供油位置），测试发动机转矩，油耗率b和转速n之间的关系。 5、滚动阻力系数：是车轮在一定条件下滚动时所需推力与车轮负荷之比。 二填空题： 1、地面对轮胎切向反作用力的极限值，称为附着力。 2、驱动力系数为驱动力与径向载荷之比。 3、汽车的加速时间表示汽车的加速能力，它对平均行驶车速有着很大影响。常用原地起步加速时间和超车加速时间来表明汽车的加速能力。 4、汽车的驱动力是驱动汽车的外力，即地面对驱动轮的纵向反作用力。 5、车速达到某一临界车速时，滚动阻力迅速增长，此时轮胎发生驻波现象。 6、汽车直线行驶时受到的空气阻力分为压力阻力与摩擦阻力两部分。压力阻力分为：形状阻力，干扰阻力，内循环阻力和诱导阻力四部分。形状阻力占压力阻力的大部分。 7、汽车的动力性能不只受驱动力的制约，它还受到轮胎与地面间附着条件的限制。 三问答题： 1.如何用弹性轮胎的弹性迟滞现象，分析弹性轮胎在硬路上滚动时，滚动阻力偶矩产生的机理？ P8，一二段，图1-9,1-10. 2.影响汽车动力性的因素有哪些？ 发动机发出的扭矩F tq，变速器的传动比ig，主减速器传动比i0，传动系的传动效率ηT，空气阻力系数C D，迎风面积A，活动阻力系数f，汽车总质量G等。 四计算题： 1、后轴驱动的双轴汽车在滚动阻力系数f=0.03的道路上能克服道路的上升坡度角为20度。汽车数据：轴距L=4.2m，重心至前轴距离 a=3.2m，重心高度hg=1.1m，车轮滚动半径r=0.46m。问：此时路面的附着系数值最小应为多少？ 解：Fz1=G（b/Lcosα-h g/Lsinα）-G·rf/L`cosα Fz2= G（a/Lcosα-h g/Lsinα）+G·rf/L`cosα φmin=Cφ2=Fx2/Fz2=F f1+Fw+Fi+Fj/Fz2=（F z1·f+G·sinα +m·du/dt）/Fz2=（Fz1·f+G·sinα）/Fz2 2、汽车用某一挡位在f =0.03的道路上能克服的最大坡度Imax =20%,若用同一挡位在f =0.02的水平道路上行驶，求此时汽车可能达到的加速度的最大值是多少？（δ=1.15 且忽略空气阻力） 解：α=artan0.2， 汽车能产生的最大驱动力：Ft max=G·f1·cosα1+G·sinα ·f2+δ·G/g·du/dt max 1=G 汽车理论作业 汽73 2007010806 许四聪 6.5 解： 车身-车轮双质量系统参数：10925.05.10====μγζ、、、Hz f 。 “人体-座椅”系统参数：25.03==s s Hz f ζ、。 车速u=20m/s ，路面不平度系数3401056.2)(m n G q -?=，参考空间频率101.0-=m n 。 计算时频率步长Hz f 2.0=?，计算频率点数N=180。 1) 计算并画出幅频特性2121///z p z z q z 、、和均方根值谱)(1f G z 、)(2f G z 、 )(f G a 谱图，进一步计算q σ、1z σ、2z σ、a σ、w a 、aw L 值。 2) 改变“人体-座椅”系统参数：5.0~125.0,3~25.0==s s Hz f ζ，分析w a 、aw L 值随s f 、s ζ的变化 3) 分别改变车身-车轮双质量系统参数：Hz f 3~25.00=、5.0~125.0=ζ、 18~5.4=γ、20~5=μ。绘制2z σ、fd σ、G Fd /σ三个响应量均方根值随以上 四个系统参数变化的曲线。 解: 1）、公式 2 12 22214)1(?? ? ????+-=λζλq z ()() ()2 1 2222122121z ??? ?????+-+=ζλλζλz ()() ()2 1222222121??? ????? +-+=s s s s s z p λζλλζ 其中() () ()()()2 20202 2202 0ω/ω1μ1γω/ωζ41ω/ωμ1γ1ω/ω1Δ?? ???????? ??+-+????? ?-???? ??-+-= 余志生汽车理论第一章课后习题答案 1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式? 答：1）定义：汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力。 2）产生机理：由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失，即弹性物质的迟滞损失。这种迟滞损失表现为一种阻力偶。 当车轮不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时，由于弹性迟滞现象，处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力，这样，地面法向反作用力的分布前后不对称，而使他们的合力Fa 相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大。即滚动时有滚动阻力偶矩 a F T z f = 阻碍车轮滚 动。 3）作用形式：滚动阻力 fw F f = r T F f f = （f 为滚动 阻力系数） 1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关？ 提示：滚动阻力系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。 1.3、确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4档或5档变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）： 1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。 2）求汽车的最高车速、最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。 3）绘制汽车行驶加速倒数曲线，用图解积分法求汽车有Ⅱ档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用Ⅱ档起步加速至70km/h 的加速时间。 轻型货车的有关数据： 汽油发动机使用外特性的Tq —n 曲线的拟合公式为 4 32) 1000 (8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= 式中, Tq 为发功机转矩(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 =4000 r ／min 装载质量 2000kg 整车整备质量 1800kg 总质量 3880 kg 车轮半径 0.367 m 传动系机械效率 ηт ＝0.85 波动阻力系数 f ＝0.013 空气阻力系数×迎风面积 C D A ＝2.772 m 主减速器传动比 i 0＝5.83 飞轮转功惯量 I f ＝0.218kg ·2m 二前轮转动惯量 I w1＝1.798kg ·2m 四后轮转功惯量 I w2＝3.598kg ·2 m 汽车理论大作业 High quality manuscripts are welcome to download 一、确定一轻型货车的动力性能。 1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图； 2）求汽车最高车速与最大爬坡度； 3）绘制汽车行驶加速度倒数曲线；用计算机求汽车用Ⅱ档起步加速行驶至 70km/h 所需 的加速时间。 已知数据略。（参见《汽车理论》习题第一章第3题） 解题程序如下:用Matlab语言 (1)绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图 m1=2000; m2=1800; mz=3880; g=; r=; CdA=; f=; nT=; ig=[ ]; i0=; If=; Iw1=; Iw2=; Iw=2*Iw1+4*Iw2; for i=1:69 n(i)=(i+11)*50; Ttq(i)=+*(n(i)/1000)*(n(i)/1000)^2+*(n(i)/1000)^*(n(i)/1000)^4; end for j=1:5 for i=1:69 Ft(i,j)=Ttq(i)*ig(j)*i0*nT/r; ua(i,j)=*r*n(i)/(ig(j)*i0); Fz(i,j)=CdA*ua(i,j)^2/+mz*g*f; end end plot(ua,Ft,ua,Ff,ua,Ff+Fw) title('汽车驱动力与行驶阻力平衡图'); xlabel('ua(km/h)'); ylabel('Ft(N)'); gtext('Ft1') gtext('Ft2') gtext('Ft3') gtext('Ft4') gtext('Ft5') gtext('Ff+Fw') 汽车理论大作业 题目：燃油经济性计算 指导老师：侯永平 作者：徐宁 学号：081828 2011年11月 题目内容： 负荷特性曲线的拟合公式为： 44332210B b e e e e P B P B P B P B ++++= 式中，b 为燃油消耗率[g ／(kw. h)]; P e 为发动机净功率(kw) 拟合式中的系数为 怠速油耗s mL /299.0Q id = (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)最高档与次高挡的等速百公里油耗曲线。 3）利用计算机求货车按JB3352－83规定的六工况循环行驶的百公路油耗。计算中确定燃油消耗率值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。 一、绘制汽车功率平衡图 有效转速n=600—4000(r/min)。 ua=0.377rn/i g i0(km/h)。不同档位取不同i g。 根据拟合公式分别求出各转速对应的转矩Tq=-19.313+295.27（n/1000）-165.44（n/1000）2+40.874（n/1000）3-3.8445（n/1000）4(N/m)。 再根据公式Pe=Ttq×n/9550(kw)求出净功率。 然后依次描点就得到汽车各档功率曲线。 发动机输出功率与阻力功率相平衡。 Pe=1/η（Gfu a/3600+C D Au a3/76140+Giu a/3600+δmu a a/3600）绘制功率平衡图时只考虑P f和P w,所以 Pe=1/η（Gfu a/3600+C D Au a3/76140） 利用公式分别求出各点阻力功率，并描点画图，得到阻力曲线。汽车理论matl新编作业
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