确定一轻型货车的动力性能。
绘制汽车行驶加速度倒数曲线；用计算机求汽车用□档起
的加速时间。
(1)绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图
m1=2000; m2=1800; mz=3880; g=9.81;
r=0.367;
CdA=2.77; f=0.013;
nT=0.85;
ig=[5.56 2.769 1.644 1.00 0.793]; i0=5.83;
If=0.218;
Iw1=1.798;
Iw2=3.598;
Iw=2*lw1+4*lw2;
for i=1:69 n (i)=(i+11)*50;
Ttq(i)=-19.313+295.27*( n(i)/1000)-165.44*( n(i)/1000)人2+40.874*( n(i)/1000)人3-3.8445* (n (i)/1000 )人4; end for j=1:5
for i=1:69
Ft(i,j)=Ttq(i)*ig(j)*i0* nT/r; ua(i,j)=0.377*r* n(i)/(ig(j)*i0); Fz(i,j)=CdA*ua(i,j)A2/21.15+mz*g*f; end end pl ot(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')
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)
步加速行驶至
70km/h 所需
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
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(2)求最大速度和最大爬坡度
for k=1:175 n1(k)=3300+k*0.1;
Ttq(k)=-19.313+295.27*( n1(k)/1000)-165.44*( n1(k)/1000)A2 +40.874* (n 1(k)/1000)^33.8445* (n 1(k)/1000)M;
Ft(k)=Ttq(k)*ig (5)*i0* nT/r; ua(k)=0.377*r* n1(k)/(ig (5)*i0); Fz(k)=CdA*ua(k)A2/21.15+mz*g*f; E(k)=abs((Ft(k)-Fz(k))); end for k=1:175
if(E(k)==mi n(E))
dis p('汽车最高车速='); dis p(ua(k)); dis p('km/h'); end end
for p=1:150
n 2( p)=2000+p*0.5;
Ttq( p)=-19.313+295.27*( n2( p)/1000)-165.44*( n2(卩)/1000)人2+40.874*( n2( p)/1000)
gtext( 'Ft2' gtext( 'Ft3' gtext( 'Ft4' gtext( 'Ft5' gtext( 'Ff+Fw'
) ) ) )
)
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^3-3.8445*( n2( p)/1000)M;
Ft( p)=Ttq( p)*ig(1)*i0* nT/r;
ua( p)=0.377*r* n2( p)/(ig(1)*i0);
Fz( p)=CdA*ua( p)A2/21.15+mz*g*f; af(p )=as in ((Ft( p)-Fz( p) )/(mz*g));
end
for p=1:150
if(af(p)==max(af))
i=ta n(af( p));
dis p('汽车最大爬坡度='); dis p( i);
end end
汽车最高车速=99.0679km/h
汽车最大爬坡度=0.3518
(3) 计算2档起步加速到70km/h所需时间
for i=1:69
n(i)=(i+11)*50;
Ttq(i)=-19.313+295.27*( n( i)/1000)-165.44*( n(i)/1000)人2+40.874*( n( 0/1000)^3-3.8445* (n (i)/1000 )人4;
end for j=1:5
for i=1:69
deta=1+Iw/(mz*r^2)+If*ig(j)^2*i0^2* nT/(mz*rA2); ua(i,j)=0.377*r* n(i)/(ig(j)*i0);
a(i,j)=(Ttq(i)*ig(j)*i0* nT/r-CdA*ua(i,j)A2 /21.15
-mz*g*f)/(deta*mz);
if(a(i,j)<=0)
a(i,j)=a(i-1,j);
end
if(a(i,j)>0.05)
b1(i,j)=a(i,j);
u1(i,j)=ua(i,j);
else
b1(i,j)=a(i-1,j);
u1(i,j)=ua(i-1,j);
end
b(i,j)=1/b1(i,j); end end
x1=u1(:,1);y1=b(:,1);
x2=u1(:,2);y2=b(:,2);
x3=u1(:,3);y3=b(:,3);
x4=u1(:,4);y4=b(:,4);
x5=u1(:,5);y5=b(:,5);
Plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4,x5,y5);
titleC加速度倒数时间曲线’)； axis([O 120 0 30]);
xlabel('ua(km/h)'); ylabel('1/aj');
gtext('1/a1')
gtext('1/a2')
gtext('1/a3')
gtext('1/a4')
gtext('1/a5')
加速度倒数时间B线
for i=1:69
A=ua(i,3)-ua(69,2); if (A<1 &A>0) j=i;
end
B=ua(i,4)-ua(69,3); if(B<2&B>0)
k=i;
end
if(ua(i,4)<=70)
m=i;
end end
t=ua(1,2)*b(1,2);
for p1=2:69
t1( p1)=(ua( p1,2)-ua( p1-1,2))*(b (p 1,2)+b( p1-1,2))*0.5; t=t+t1( p1);
end
for p2=j:69
t2(p 2)=(ua( p2,3)-ua( p2-1,3))*(b (p 2,3)+b( p2-1,3))*0.5; t=t+t2( p2);
end for p 3=k:m
t3(p 3)=(ua( p3,4)-ua( p3-1,4))*(b (p 3,4)+b( p3-1,4))*0.5; t=t+t3( p3);
end
t=t+(ua(j,3)-ua(69,2))*b(69,2)+(ua(k,4)-ua(69,3))*b(69,3)
+(70-ua(m,4))*b(m,4);
tz=t/3.6;
dis PC加速时间=');
disp (tz);
dis p('s');
加速时间=29.0585s
二、计算与绘制题1中货车的1）汽车功率平衡图;
2）最高档与次高档的等速百公里油耗曲线。
已知数据略。（参见《汽车理论》习题第二章第7题) 解题程序如下：用Matlab语言
m1=2000; m2=1800; mz=3880; g=9.81;
r=0.367; CdA=2.77; f=0.013; nT=0.85;
ig=[5.56 2.769 1.644 1.00 0.793];
i0=5.83; lf=0.218; Iw1=1.798; Iw2=3.598;
n仁[815 1207 1614 2012 2603 3006 3403 3804];
Iw=2*Iw1+4*Iw2;
nd=400; Qid=0.299;
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for j=1:5
for i=1:69 n(i)=(i+11)*50;
Ttq(i)=-19.313+295.27*( n( i)/1000)-165.44*( n(i)/1000)人2+40.874*( n( 0/1000)^3-3.8445* (n (i)/1000 )人4;
Pe(i)=n(i)*Ttq(i)/ 9549;
ua(i,j)=0.377*r* n(i)/(ig(j)*i0);
Pz(i,j)=(mz*g*f*ua(i,j)/ 3600.+CdA*ua(i,j)^3 /76140.)/nT;
end
end plot(ua ,P e,ua, Pz); title('汽车功率平衡图)'); xlabel('ua(km/h)'); ylabelC Pe,P z(kw)'); gtext('I')
gtext('II') gtext('III') gtext('IV') gtext('V')
gtext('P 阻')
for j=1:5 for i=1:8
Td(i)=-19.313+295.27*( n1(i)/1000.0)-165.44*( n1(i)/1000.0)A2+40.874*( n1(i)/10 00.0)人3-3.8445*( n1(i)/1000.0)M;
P d(i)=n1(i)*Td(i)/9549;
u(i,j)=0.377* n1(i)*r/(ig(j)*i0); end end
b(1)=0.17768* Pd(1)A4-5.8629* Pd(1)A3+72.379* Pd(1)A2-416.46* Pd(1)+1326.8; b(2)=0.043072* Pd(2)A4-2.0553* Pd(2)A3+36.657* Pd( 2)^2-303.98* Pd(2)+1354.7; b(3)=0.0068164* Pd(3)M-0.51184* Pd( 3)^3+14.524* Pd(3)A2-189.75* Pd(3)+1284.4; b(4)=0.0018555* Pd(4) M-0.18517* Pd(4)A3+7.0035* Pd(4)A2-121.59* Pd(4)+1122.9; b(5)=0.00068906* Pd( 5)^4-0.091077* Pd(5) ^3+4.4763* Pd(5) ^2-98.893* Pd(5)+1141.0; b(6)=0.00035032* Pd( 6)^4-0.05138* Pd(6) ^3+2.8593* Pd( 6)^2-73.714* Pd(6)+1051.2; b(7)=0.00028230* Pd ⑺ ^4-0.047449* Pd( 7)^3+2.9788* Pd( 7)^2-84.478* Pd(7)+1233.9; b(8)=-0.000038568* Pd(8)A40.00075215* Pd(8)A3+0.71113* Pd(8)A245.291* Pd(8) +1129.7; u1=u(:,1)'; u2=u(:,2)';
u3=u(:,3)'; u4=u(:,4)'; u5=u(:,5)'; B1= polyfit(u1,b,3); B2=polyfit(u2,b,3);
WO
汽车功率平衡图
20
40
60 La/(km/h)
30
100
120
B3=polyfit(u3,b,3);
B4=polyfit(u4,b,3);
B5=polyfit(u5,b,3);
for q=1:69
bh(q,1)=poly val(B1,ua(q,1));
bh(q,2)=polyval(B2,ua(q,2));
bh(q,3)=polyval(B3,ua(q,3));
bh(q,4)=polyval(B4,ua(q,4));
bh(q,5)=polyval(B5,ua(q,5));
end
for i=1:5
for q=1:69
Q(q,i)=Pz(q,i)*bh(q,i”(1.02*ua(q,i)*7.05); end
end plot(ua(:,4),Q(:,4),ua(:,5),Q(:,5));
title('四档五档等速百公里油耗图');
xlabel('ua(km/h)'); ylabel('Qs(L/100km)');
四档和五橙等速百公里油耗ft线
40
35
25
20
15
20 40 60
30100 120
La/(km/h
)
5.43、5.83、
6.17、6.33时的燃油经济性一加速时间曲线，讨
论不同i0
值对汽车性能的影响
Matlab 程序:
m1=2000 m2=1800 m=3880 r0=0.367 gt=0.85 f=0.013 CDA=2.77 i0=5.83 If=0.218 Iw1=1.798 Iw2=3.598
Ig5=[5.56 2.769 1.644 1.00 0.793]; Ig0=[5.17 5.43 5.83 6.17 6.33];
B=[1326.8 -416.46 72.379 -5.8629 0.17768; 1354.7 -303.98 36.657
1129.7 -45.291 0.71113 -0.00075215 -0.000038568;]; n=[815 1207 1614 2012 2603 3006 3403 3804]; for i=1:5
for k=1:8 ua(i,k)=0.377*0.367* n( k)/(lg0(i)*lg5 (5));
Ttq(i)=-19.313+295.27.*( n( i)/1000)-165.44.* (n (0/1000).^2+40.874.* (n (0/1000).^3-3.8445.* (n (i)/1 000).M; F5(i,k)=0.013*3880*9.8+2.77.*ua(i,k)A2 /21.15; P e(i,k)=F5(i,k)*ua(i,k)/(3600*0.85);
b5(i,k)=B(k,1)+B(k,2)* Pe(i ,k)+B(k,3)* Pe(i,k)A2+B(k,4)* Pe(i,k)A3+B(k,5)* Pe(i,k)M; end
end ua1=25; s1=50;
Fa5=0.013*3880*9.8+2.77.*ua1A2 /21.15; Pe5=Fa5.*ua1/(3600*0.85);
d1= polyfit (P e(1,:),b5(1,:),3); ba1= po Iyval(d1, Pe5);
三、改变1.3题中轻型货车的主减速器传动比，做出
i
为 5.17、
1284.4 -189.75 14.524 1122.9 -121.59 7.0035 -0.51184 0.0068164; -0.18517 0.0018555; 1141.0 -98.893 4.4763 1051.2 -73.714 2.8593 1233.9 -84.478 2.9788
-0.091077 0.00068906; -0.05138 0.00035032; -0.047449 0.00028230;
-2.0553 0.043072;
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d2=polyfit( Pe(2,:),b5(2,:),3);
ba2=po Iyval(d2, Pe5);
d3=polyfit( Pe(3,:),b5(3,:),3);
ba3=po Iyval(d3, Pe5);
d4=polyfit (P e(4,:),b5(4,:),3);
ba4=po Iyval(d4, Pe5);
d5=polyfit( Pe(5,:),b5(5,:),3);
ba5=polyval(d5, Pe5);
ba=[ba1 ba2 ba3 ba4 ba5];
Qa1= Pe5.*ba*50/(ua1*102*7)
ua2=25:40;
Q2=1+(2*lw1+4*lw2)/(m*r0A2)+lf*lg5(2)A2*lg0(2)A2*gt/(m*r0A2)
Fb5=0.013*3880*9.8+2.77.*ua2.^2 /21.15+Q2*m*0.25;
P b5=Fb5.*ua2/(3600*0.85);
db1= polyfit( Pe(1,:),b5(1,:),3);
bb1= po Iyval(db1, Pb5);
db2=polyfit (P e(2,:),b5(2,:),3);
bb2=po Iyval(db2, Pb5);
db3=polyfit (P e(3,:),b5(3,:),3);
bb3=po Iyval(db3, Pb5);
db4=polyfit (P e(4,:),b5(4,:),3);
bb4=po Iyval(db4, Pb5);
db5=polyfit (P e(5,:),b5(5,:),3);
bb5=po Iyval(db5, Pb5);
bb=[bb1
bb2
bb3
bb4
bb5];
Pb=[ Pb5
Pb5
Pb5
Pb5
Pb5];
Qb=Pb.*bb/(367.1*7); for i=1:5
for j=1:15 qb(i,j)=Qb(i,j)+Qb(i,j+1);
end
end
Qb2=sum(qb')
ua3=40;s2=250;
Fc5=0.013*3880*9.8+2.77.*ua3A2 /21.15;
P c5=Fc5.*ua3(3600*0.85);
dc1= polyfit( Pe(1,:),b5(1,:),3);
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bc1= poly val(dc1, Pc5);
dc2=p olyfit( Pe(2,:),b5(2,:),3);
bc2=polyval(dc2, Pc5);
dc3=p olyfit( Pe(3,:),b5(3,:),3);
bc3=poly val(dc3, Pc5);
dc4=p olyfit( Pe(4,:),b5(4,:),3);
bc4=polyval(dc4, Pc5);
dc5=p olyfit( Pe(5,:),b5(5,:),3);
bc5=polyval(dc5, Pc5);
bc=[bc1 bc2 bc3 bc4 bc5];
Qc3=Pc5.*bc*250/(ua3*102*7)
ua4=40:50;
Q4=1+(2*lw1+4*lw2)/(m*r0A2)+lf*lg5(4)A2*lg0 (4) ^2*gt/(m*r0^2)
Fd5=0.013*3880*9.8+2.77.*ua4.^2 /21.15+Q4*m*0.2; Pd5=Fd5.*ua4Z(3600*0.85);
dd1= polyfit( Pe(1,:),b5(1,:),3);
bd1= po Iyval(dd1, Pd5);
dd2=polyfit (P e(2,:),b5(2,:),3);
bd2=po Iyval(dd2, Pd5);
dd3=polyfit( Pe(3,:),b5(3,:),3);
bd3=po Iyval(dd3, Pd5);
dd4=polyfit (P e(4,:),b5(4,:),3);
bd4=po Iyval(dd4, Pd5);
dd5=polyfit( Pe(5,:),b5(5,:),3);
bd5=po Iyval(dd5, Pd5);
bd=[bd1
bd2
bd3
bd4 bd5];
Pd=[ Pd5
Pd5
Pd5
Pd5
Pd5];
Qd=Pd.*bd/(367.1*7); for i=1:5
for j=1:10
qd(i,j)=Qd(i,j)+Qd(i,j+1);
end
end
Qd4=sum(qd')
ua5=50;s2=250;
Ff5=0.013*3880*9.8+2.77.*ua5A2 /21.15;
Pf5=Ff5.*ua5/(3600*0.85);
df仁p olyfit( Pe(1,:),b5(1,:),3);
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bf1= polyval(df1, Pf5);
df2=p olyfit( Pe(2,:),b5(2,:),3);
bf2=polyval(df2, Pf5);
df3=p olyfit( Pe(3,:),b5(3,:),3);
bf3=polyval(df3, Pf5);
df4=polyfit( Pe(4,:),b5(4,:),3);
bf4=polyval(df4, Pf5);
df5=polyfit( Pe(5,:),b5(5,:),3);
bf5=polyval(df5, Pf5);
bf=[bf1 bf2 bf3 bf4 bf5];
Qf5=Pf5.*bf*250/(ua3*102*7)
Qi=0.299;
Qg=(50-25)/3.e/0.36*0.299;
Qg6=[Qg Qg Qg Qg Qg]
Q=[Qa1
Qb2
Qc3
Qd4
Qf5
Qg6];
Qz=sum(Q)/1075*100 for k=1:5
for i=1:3401;
for j=1:5;
n(i)=i+599;
ua(i,j)=0.377*r0* n(i)./(lg5(j)*lg0(k));
Q(j)=1+(2*lw1+4*lw2)/(m*r0A2)+lf*lg5(j)A2*lg0(k)A2*gt/(m*(r0)A2); end
end
uamax=max(ua);
uam in=min( ua);
ua2=uam in( 2):uamax(2);
n=ua2*lg0(k)*lg5(2)/(0.377*0.367);
Ttq=-19.313+295.27*( n/1000)-165.44*(门/1000).人2+40.874*(门/1000).人3-3.8445*(门/1000).人4;
Ft2=Ttq*lg0(k)*lg5(2)*0.85 /0.367;
F2=0.013*3880*9.8+2.77*ua2.A2 /21.15;
a2=(Ft2-F2)./(Q (2)*m);
t2=trapz(ua2,1./a2)/ 3.6;
ua3=uamax(2):uamax(3);
n3=ua3*lg0(k)*lg5(3)/(0.377*0.367);
Ttq3=-19.313+295.27*(n3 /1000)-165.44*(n3 /1000)人2+40.874*(n3 /1000)人3-3.8445*(n3 /1000)人4;
Ft3=Ttq3*lg0(k)*lg5(3)*0.85 /0.367;
F3=0.013*3880*9.8+2.77*ua3.A2 /21.15;
a3=(Ft3-F3)./(Q(3)*m);
t3=trapz(ua3,1./a3)/ 3.6;
ua4=uamax (3) :70;
n4=ua4*lg0(k)*lg5(4)/(0.377*0.367);
Ttq4=-19.313+295.27*(n4/1000)-165.44*(n4 /1000).人2+40.874*(n4 /1000).人3-3.8445*(n4 /1000).M; Ft4=Ttq4*lg0(k)*lg5(4)*0.85 /0.367;
F4=0.013*3880*9.8+2.77*ua4.A2 /21.15;
a4=(Ft4-F4)./(Q(4)*m);
t4=trapz(ua4,1./a4)/ 3.6;
t(k)=t2+t3+t4;
end f=p olyfit(Qz,t,2);
QQ=Qz(1):0.001:Qz(5); b=polyval(f,QQ) p lot(QQ,b,Q z,t,'*') gtext('5.17')
gtext('5.43')
gtext('5.83')
gtext('6.17')
gtext('6.33')
title('燃油经济性-动力性曲线') xIabelC 燃油经济性/[L(100km)-1]') ylabel('t/s')
四、一中型货车装有前后制动器分开的双管路制动系， 其有关参
数如下
:
载荷
质量
(kg )
质心咼
hg/m
轴距L/m
质心至
前轴距 离a/m
制动力 分配系 数P
空载 4080 0.845 3.950 2.100 0.38 、，卄
一K 、. 满载
9290 1.170 3.950 2.950 0.38
计算并绘制利用附着系数曲线和制动效率曲线
1)
求行驶车速Ua = 30km/h ，在 =0.80路面上车轮不抱死的
上升时间；=0.02s 。
求制动系前部管路损坏时汽车的制动距离 s ，制动系后部
2) 制动距离。计算时取制动系反应时间
2
= 0.02s ，制动减速度
3)
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Matlab 程序:
m1=4080;hg1=0.845;a1=2.100; m2=9290;hg2=1.17;a2=2.95; beta=0.38;L=3.95;
z=0:0.05:1 gf1=beta.*z*L./( L-a1+z*hg1);
gf2=beta.*z*L./( L-a2+z*hg2); gr1=(1-beta).*z*L./(a1-z*hg1); gr2=(1-beta).*z*L./(a2-z*hg2); g=z; for i=1:21
if (z(i)<0.3 &z(i)>0.15); g3(i)=z(i)+0.08;
end
if (z(i)>=0.3); g3(i)=0.38+(z(i)-0.3)/0.74; end
end
z1=0.15:0.01:0.3;
g4=z1-0.08;
管路损坏时汽车的制动距离
s'
。
plot(z,gf1, axis([0 1 0 1.2]) title( xlabel( ylab el( gtext( gtext( g
text( gtext( gtext(
,z,gf2,z,gr1. '利用附着系数与制动强度的关系曲线 '制动强度z/g') '利用附着系数g')
'空车前轴’) '空车后轴’) '满载前轴’) '满载后轴’)
'ECE 法规')
,z,gr2,z,g,z,g3. 'xk' ,z1,g4, 'x')
利用附着系数与制动强度的关系曲线
0.2
0.4 0 占O.S 0.7 0.9 09
0 0 1 0.2 03
制动强JSz/g
C=0:0.05:1;
Er1=(a1/L)./((1-beta)+C*hg1/L)*100; Ef=(L-a2)/L./(beta-C*hg2/L)*100; Er=(a2/L)./((1-
beta)+C*hg2/L)*100; plot(C,Er,C,Ef,C,Er1) axis([0 1 0 100])
title( xlabel( ylabel( gtext( gtext( gtext( gtext( gtext(
'前后附着效率曲线')
'附着系数C')
'制动效率(%)')
'满载')
'Ef )
'Er')
'空载')
'Er')
前眉附着效率曲钱
100
90
80
70
GO
40
30
20
10
□
0 0 1 0.2 03 0.4 0占O.S 0.7 0.9 0 9
附着系数C
C1=0.8
E1=(ak1L)./((1-beta)+C1*hg1 /L);
E2=(am2L)/((1-beta)+C1*hg2 /L);
a1=E1*C1*9.8;
a2=E2*C1*9.8;
ua=30;i21=0.02;i22=0.02;
s1=(i21+i22/2)*ua/ 3.6+ua^2/(25.92*ak1);
s2=(i21+i22/2)*ua/ 3.6+ua^2/(25.92*am2);
dis p('满载时不抱死的制动距离=')
disp( s2)
dis p('空载时不抱死的制动距离=')
dis p(s1)
满载时不抱死的制动距离=5.3319
空载时不抱死的制动距离=6.8406
beta3=1
beta4=0
Ekr=(a1/L)/((1-beta4)+C1*hg1 /L);
Ekf=(L-a1)/(beta3*L-C1*hg1);
Emf=(L-a2)/L./(beta3-C1*hg2 /L);
Emr=(a力L)./((1-beta4)+C1*hg2 /L);
精选文库
akr=0.8*9.8*Ekr; akf=0.8*9.8*Ekf; amr=0.8*9.8*Emr; amf=0.8*9.8*Emf;
skr=(i21+i22/2)*ua/3.6+uaA2/(25.92*akr); skf=(i21+i22/2)*ua/3.6+uaA2/(25.92*akf); smf=(i21+i22/2)*ua/ 3.6+ua^2/(25.92*amf); smr=(i21+i22/2)*ua/3.6+ua^2/(25.92*amr); dis p('空车后管路失效时制动距离 dis p(skf)
dis p('空车前管路失效时制动距离 dis p(skr)
dis p('满载后管路失效时制动距离 dis p(smf)
dis p('满载前管路失效时制动距离 dis p(smr)
运行结果为：空车后管路失效时制动距离 8.0879
空车前管路失效时制动距离10.0061 满载后管路失效时制动距离
13.5986
满载前管路失效时制动距离7.5854
')
') ') ') 五、 自由度轿车模型的有关参数如下: 总质量
m=1818.2kg
绕Oz 轴转动惯量 I z 3885kg m 2
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 i =-62618N/rad 后轮总侧偏刚度 2
=-110185N/rad
转向系总传动比
i=20
试求:
1) 稳定性因数K特征车速u ch。
2) 稳态横摆角速度增益曲线u a、车速
s u=22.35m/s时的转向灵敏度r —O
sw
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1 2与转弯半径的比值
R/R o(R o=15m)。
4)车速u=30.56m/s 时，瞬态响应的横摆角速度波
动的固有(圆)频率0、阻尼比、反应时间与峰值反应
时间
Matlab 程序:
m=1818.2;lz=3885;L=3.048;a=1.463; b=1.585;k1=-62618;k2=-110185;i=20; g=9.8;R0=15;u1=30.56;
K=m/L^2*(a/k2-b/k1);
uch=1/KA(1/2);
u=0:0.05:25;
s=u/L./(1+K*u.^2);
disp('稳定因素K=');
disp (K);
disp('特征车速uch=');
dis p( uch);
p lot(u,s);
xlabel('ua/(m/s)');
ylabelC稳态横摆增益');
title('汽车的稳态横态摆角速度增益曲线');
disp('ua=22.35m/s时，转向灵敏度为');
dis p(s(448));
SM=k2(k1+k2)-a/L;
A=K*0.4*g*L;
Q=L/R0;
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。
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)');
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:
吉大秋学期《汽车理论》在线作业一满分答案
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
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 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：
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?? ???????? ??+-+????? ?-???? ??-+-= 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。 试卷名称:0963_作业_2 论述题 （10.0 分）1. 1. 功率平衡图： 2. 附着椭圆： 3. 理想制动力分配曲线（I曲线）： 4. 何谓汽车的操纵稳定性： 5. 回正力矩： 6. 驱动力： 7. 发动机外特性曲线： 8. 滚动阻力： 9. 动力因素： 10.附着系数： 11.等速百公里燃油油耗量： 12.整个循环工况的百公里燃油消耗量： 13.汽车比功率： 14.最佳燃油经济性—加速时间曲线： 15.制动力系数： 16.侧向力系数： 17.同步附着系数： 18.转向灵敏度： 19.汽车的制动性： 20.附着率： 21.制动效能： 22.抗热衰退性能： 23.制动跑偏： 24.制动器制动力分配系数： 25.燃油经济性—加速时间曲线： 1. 功率平衡图：将发动机功率、汽车遇到的阻力功率对车速的关系曲线绘在坐标图上，称为功率平衡图 2. 附着椭圆：当驱动力相当大时，侧偏力显著下降，因为此时接近附着极限，切向力己耗去大部分附着力，而侧向能利用的附着力很少。作用有制动力时，侧偏力也有相似的变化。由图还可看出，这组曲线的包络线接近于一个椭圆，一般称为附着椭圆。 3. 理想制动力分配曲线（I曲线）：前后车轮同时抱死时前后轮制动器制动力的关系曲线——理想的前后轮制动器制动力分配曲线 4. 何谓汽车的操纵稳定性：汽车的操纵稳定性是指在驾驶者不感到过分紧张、疲劳的情况下，汽车能遵循驾驶者通过转向系统及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。 5. 回正力矩：在轮胎发生侧偏时，还会产生作用于轮胎绕OZ轴的力矩TZ，参看下图。汽车进行圆周行驶时，TZ是使转向车轮恢复到直线行驶位置的主要恢复力矩之一，称为回正力矩。 6. 驱动力：驱动力是由发动机的转矩经传动系传至驱动轮上得到的力 汽车理论大作业 20100410420车辆四班杨江林 1.内容 本文在MATLAB/Simulink中搭建ABS莫型，将ABS寸整车的性能影响进行仿真，并对仿真结果进行分析来证明方法的可行性。 2原理 由轮胎纵向力特性可知，车轮的滑移率 b s决定了制动力和侧向力的大小。公式1给出 了车轮滑移率b s的定义。 式中，丿宀为车速，对应线速度，V V为汽车线速度，r R为车轮半径，为车轮线速 度。如图1所示为车辆在制动行使时，地面作用于车轮的制动力sb F和侧向力yF随车轮制 动滑移率b s的变化关系。可以看出，侧向力随滑移率bs的增加而下降，当滑移率从1降 为0时，制动力开始随滑移率的增加而迅速增加；当滑移率增至某值opt s时，制动力则随 滑移率的增加而迅速减少。公式1说明了车速与轮速的关系：当滑移率为1时，车速与轮速相 等；当滑移率为0时，车轮已经处于抱死状态。车轮抱死滑移时，不仅制动力减少，制动强度降低，而且车轮侧向附着力也大大减少。因此，当前轮抱死滑移时，车辆丧失转向能力；而后轮抱死滑移则属于不稳定工况，易引起车辆急速甩尾的危险。 根据制动时附着系数与滑移率的关系曲线可知，当把车轮滑移率的值控制在最佳滑移率 20%附近时，汽车将能够获得最好的制动效能同时还拥有较好的方向稳定性。 附着系数的数值主要取决于道路的材料、路面的状况、轮胎的结构、胎面花纹、材料以 及车速等因素。因此对于不同的路面来说，附着系数与滑移率的关系是不同的。图2是不同路面的附着系数与滑移率的关系。 0 20 40 60 80 100^ 滑移率' 图2不同路面的附着系数与滑移率的关系 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 ) 汽73 许四聪 2007010806 4.1 解： 此时胎压为 kPa p i 27.179= ，所以估算出滑水车速： h km p u i h /89.8427.17934.634.6≈?== 由于现在的车速h u h km u >=)/(100，所以有可能出现滑水现象而丧失制动能力。 4.2 解： 由制动距离公式max 202''2'92.2526.31b a a a u u s +???? ??+=ττ结合给出的数据)/(300h km u a =及表格得到： 真空助力制动系： 压缩空气-液压制动系： 由给出的数据知道采用压缩空气-液压制动系后，制动距离缩短了32%，制动时间较少了36%。并且最大制动减速度变化不大即制动持续时间3τ变化不大，因此可以认为制动器起作用时间的减少是缩短制动距离的主要原因，而且由公式可知在高速时制动器起作用时间的缩短可以大大减少制动距离s 。 4.3 解： 1）：计算并绘制利用附着系数曲线与制动效率曲线： 先绘制利用附着系数与制动强度的关系曲线：根据公式： 前轴的利用附着系数()g f zh b L z += 1 β? 后轴的利用附着系数()()g r zh a L z --= 1 1β? 并绘制上ＥＣＥ制动法规界限：由题中数据知货车质量m ＞３.５ｔ。所以制动强度3.0~15.0=z 之间时，两轴的利用附着系数曲线应位于两条平行线08.0±=z ?之间；当制动强度3.0≥z 时，后轴的利用附着系数满足关系式：()38.074.03.0-+≥?z 。由此绘制出曲线得到下图： 编写程序如下： h1=0.845; h2=1.17; l=3.95; b=0.38; a1=2.1; a2=2.95; z=0:0.01:1; f0=(l*b-l+a2)/h2; f1=z; f2=b.*z*l./(l-a1+z*h1); f3=(1-b).*z*l./(a1-z*h1); f4=b.*z*l./(l-a2+z*h2); f5=(1-b).*z*l./(a2-z*h2); z1=f0; f6=0:0.01*f0:f0; z2=0.15:0.01:0.3; f7=z2+0.08; f8=z2-0.08; z3=0.3:0.01:1; f9=(z3-0.3)/0.74+0.38; plot(z,f1,z,f2,':',z,f3,':',z,f4,z,f5,z1,f6,':',z2,f7,'k',z2,f8,'k',z3,f9,'k') text(f0,0,'0.4282') legend('φ=z','φf(空车)','φr(空车)','φf(满载)','φr(满载)') xlabel('制动强度z/g') ylabel('利用附着系数φ') title('利用附着系数与制动强度的关系曲线') 程序中f0为同步附着系数由公式 4282.017 .1) 100.2950.3(38.0950.30≈--?=-= g h b L β?得到。 由图可知在8.0~2.0=?时空载时前轴的的利用系数不符合曲线要求，超过ECE 法规界限，而且在满载时在8.04282.0≤ 备注：各课次内容中：用红色字标记的是重点，加粗且斜体标记的是难点，既用红色标记又加粗斜体标记的既是重点也是难点。 课次1： 内容： 第一章、汽车的动力性 §1-1 汽车的动力性指标 §1-2 汽车的驱动力与行驶阻力 一、汽车驱的驱动力：发动机的外特性，传动系的机械效率，车轮半径，汽车的驱动力图。 课次2： 二、汽车的行驶阻力：滚动阻力及滚动阻力系数，空气阻力及空气阻力系数，上坡阻力，加速阻力。 课次3： 三、汽车的行驶方程式 §1-3 汽车行驶的驱动与附着条件，附着力与附着利用率 课次4： §1-4 汽车的驱动力——行驶阻力平衡：驱动力—行驶阻力平衡图，利用驱动力—行驶阻力平衡图分析汽车的动力性指标。 §1-5 汽车的动力因数与动力特性图：利用动力特性图分析汽车的动力性指标。 课次5： §1-6 汽车的功率平衡：利用功率平衡图分析汽车的动力性指标。 课后习题：汽车动力性习题 试验1：汽车动力性路上试验 课次6： 第二章汽车的燃油经济性 §2-1 汽车燃油经济性的评价指标 §2-2 汽车的燃油经济性计算：汽车发动机的负荷特性与万有特性，汽车稳定行驶时燃油经济性的计算 课次7： §2-2 汽车的燃油经济性计算：汽车的加速、减速与停车怠速的耗油量计算。§2-3 影响汽车燃没油经济性的因素：影响汽车燃油经济性的使用因素，影响汽车燃油经济性的结构因素，提高汽车燃油经济性的途径。 试验2：汽车燃油经济性实验 课次8： 第三章汽车发动机功率与传动系传动比的选择 §3-1 发动机功率的选择 §3-2 传动系最小传动比的确定 课次9： §3-3 传动系最大传动比的确定 §3-4 传动系档数与各档传动比的确定 课后习题：汽车燃油经济性及传动系统参数选择习题 课次10： 第四章汽车的制动性 §4-1 制动性的评价指标 §4-2 制动时车轮的受力：地面制动力、制动器制动力与附着力的关系，滑动率与附着系数的关系。 课次11： §4-3 汽车的制动效能：汽车的制动减速度，制动距离， 汽车制动效能的恒定性 §4-4 制动时汽车的方向稳定性：制动跑偏，制动侧滑。 课次12： §4-5 前后制动器制动力的比例关系： 一、地面对前、后车轮的法向反作用力，前、后制动器制动力的理想分配曲线， 二、具有固定比值的前、后制动器制动力实际分配线，同步附着系数及其选择，制动过程分析 课次13： 三、在附着系数不同的道路上的制动过程分析、利用附着系数与附着效率。 §4-6 制动力调节：制动力调节原理，制动系限压阀、比例阀，防抱制动系统。 课次14： 第七章汽车的通过性 §7-1 汽车通过性概述 §7-2 汽车间隙失效、通过性的几何参数 §7-3 汽车越过台阶、壕沟的能力 课后习题：汽车制动性和通过性习题 课次15： 第五章汽车的操纵稳定性 §5-1概述：操纵稳定性概念，车辆坐标系，刚体运动微分方程。 §5-2轮胎的侧偏特性：轮胎坐标系，轮胎侧偏现象与侧偏特性， 汽车理论作业 第一章 1、什么是汽车的动力性？其评价指标是什么？ 2、何谓汽车驱动力---行驶阻力平衡图，试以此图分析 汽车动力性。 3、什么是动力因数D，何谓汽车的动力特性图，试以 此图分析汽车动力性。 4、何谓汽车功率平衡方程式，请用结构参数写出该 式。 5、画出五挡汽车功率平衡图并利用该图分析汽车的 动力性？计算U a 7、 当前汽车的发展动向是什么？ 8、 设已知汽车的车速为120km/h ，发动机功率为 43kW ，在万有特性图上确定燃油消耗率b=270g/(kW ·h)，该车怠速时单位时间的燃油消耗量为6.2 mL/s ，并取L N g /1.7=ρ。计算①汽车该速度的等速百公里油耗；②若汽车以该速度行驶10公里后以8m/s2的匀减速度制动直至停车，则整个过程的燃油消耗量是多少？ 第三章 1、 汽车发动机功率应如何选择？ 2、 主传动器传动比i o 如何选择？ 3、 变速器最大传动比i o 确定原则是什么？ 4、 如何确定变速器档数和各档传动比？为什么？ 第四章 1、 何谓汽车制动性？简要说明汽车制动性评价指标。 2、 何谓制动器制动力？地面制动力？地面附着力？ 三者间有什么联系和区别？画出车轮和整车制动受力图。 3、 何谓车轮滑动率？纵向附着系数、横向制动力系数 和滑动率之间有什么关系？ 4、 汽车制动过程的时间大致分几个阶段 ？何谓汽车 制动距离？它与哪些因素有关？ 5、 试分析汽车制动过程中减速度的变化，汽车在不同 路程面上制动最大减速度a max 由什么决定？等于何值？ 6、 何谓汽车制动效能恒定性？影响热衰退因素有那 些？ 4.1 解： 此时胎压为 kPa p i 27.179= ，所以估算出滑水车速： h km p u i h /89.8427.17934.634.6≈?== 由于现在的车速h u h km u >=)/(100，所以有可能出现滑水现象而丧失制动能力。 4.2 解： 由制动距离公式max 202''2'92.2526.31b a a a u u s +???? ??+=ττ结合给出的数据)/(300h km u a =及表格得到： 真空助力制动系： 压缩空气-液压制动系： 由给出的数据知道采用压缩空气-液压制动系后，制动距离缩短了32%，制动时间较少了36%。并且最大制动减速度变化不大即制动持续时间3τ变化不大，因此可以认为制动器起作用时间的减少是缩短制动距离的主要原因，而且由公式可知在高速时制动器起作用时间的缩短可以大大减少制动距离s 。 4.3 解： 1）：计算并绘制利用附着系数曲线与制动效率曲线： 先绘制利用附着系数与制动强度的关系曲线：根据公式： 前轴的利用附着系数()g f zh b L z += 1 β? 后轴的利用附着系数()()g r zh a L z --= 1 1β? 并绘制上ＥＣＥ制动法规界限：由题中数据知货车质量m ＞３.５ｔ。所以制动强度3.0~15.0=z 之间时，两轴的利用附着系数曲线应位于两条平行线 08.0±=z ?之间；当制动强度3.0≥z 时，后轴的利用附着系数满足关系式： ()38.074.03.0-+≥?z 。由此绘制出曲线得到下图： 编写程序如下： h1=0.845; h2=1.17; l=3.95; b=0.38; a1=2.1; a2=2.95; z=0:0.01:1; f0=(l*b-l+a2)/h2; f1=z; f2=b.*z*l./(l-a1+z*h1); f3=(1-b).*z*l./(a1-z*h1); f4=b.*z*l./(l-a2+z*h2); f5=(1-b).*z*l./(a2-z*h2); z1=f0; f6=0:0.01*f0:f0; z2=0.15:0.01:0.3; f7=z2+0.08; f8=z2-0.08; z3=0.3:0.01:1; f9=(z3-0.3)/0.74+0.38; plot(z,f1,z,f2,':',z,f3,':',z,f4,z,f5,z1,f6,':',z2,f7,'k',z2,f8,'k',z3,f9,'k ') text(f0,0,'0.4282') legend('φ=z','φf(空车)','φr(空车)','φf(满载)','φr(满载)') xlabel('制动强度z/g') ylabel('利用附着系数φ') title('利用附着系数与制动强度的关系曲线') 程序中f0为同步附着系数由公式 4282.017 .1) 100.2950.3(38.0950.30≈--?=-= g h b L β?得到。 由图可知在8.0~2.0=?时空载时前轴的的利用系数不符合曲线要求，超过ECE 法规界限，而且在满载时在8.04282.0≤
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