汽车理论大作业.docx
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汽车理论大作业
一、确信一轻型货车的动力性能。
1)绘制汽车驱动力与行驶阻力平稳图;
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;用运算机求汽车用Ⅱ档起步加速行驶至70km/h所需
的加速时刻。
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稳图
m1=2000;m2=1800;mz=3880;
g=;r=;CdA=;f=;nT=;
ig=[];i0=;
If=;Iw1=;Iw2=;
Iw=2*Iw1+4*Iw2;
fori=1:
69
n(i)=(i+11)*50;
Ttq(i)=+*(n(i)/1000)*(n(i)/1000)^2+*(n(i)/1000)^*(n(i)/1000)^4;
end
forj=1:
5
fori=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稳图');
xlabel('ua(km/h)');
ylabel('Ft(N)');
gtext('Ft1')
gtext('Ft2')
gtext('Ft3')
gtext('Ft4')
gtext('Ft5')
gtext('Ff+Fw')
(2)求最大速度和最大爬坡度
fork=1:
175
n1(k)=3300+k*;
Ttq(k)=+*(n1(k)/1000)*(n1(k)/1000)^2
+*(n1(k)/1000)^*(n1(k)/1000)^4;
Ft(k)=Ttq(k)*ig(5)*i0*nT/r;
ua(k)=*r*n1(k)/(ig(5)*i0);
Fz(k)=CdA*ua(k)^2/+mz*g*f;
E(k)=abs((Ft(k)-Fz(k)));
end
fork=1:
175
if(E(k)==min(E))
disp('汽车最高车速=');
disp(ua(k));
disp('km/h');
end
end
forp=1:
150
n2(p)=2000+p*;
Ttq(p)=+*(n2(p)/1000)*(n2(p)/1000)^2+*(n2(p)/1000)
^*(n2(p)/1000)^4;
Ft(p)=Ttq(p)*ig
(1)*i0*nT/r;
ua(p)=*r*n2(p)/(ig
(1)*i0);
Fz(p)=CdA*ua(p)^2/+mz*g*f;
af(p)=asin((Ft(p)-Fz(p))/(mz*g));
end
forp=1:
150
if(af(p)==max(af))
i=tan(af(p));
disp('汽车最大爬坡度=');
disp(i);
end
end
汽车最高车速=h
汽车最大爬坡度=
(3)计算2档起步加速到70km/h所需时刻
fori=1:
69
n(i)=(i+11)*50;
Ttq(i)=+*(n(i)/1000)*(n(i)/1000)^2+*(n(i)/1000)^*(n(i)/1000)^4;
end
forj=1:
5
fori=1:
69
deta=1+Iw/(mz*r^2)+If*ig(j)^2*i0^2*nT/(mz*r^2);
ua(i,j)=*r*n(i)/(ig(j)*i0);
a(i,j)=(Ttq(i)*ig(j)*i0*nT/r-CdA*ua(i,j)^2/
-mz*g*f)/(deta*mz);
if(a(i,j)<=0)
a(i,j)=a(i-1,j);
end
if(a(i,j)>
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);
title('加速度倒数时刻曲线');
axis([0120030]);
xlabel('ua(km/h)');
ylabel('1/aj');
gtext('1/a1')
gtext('1/a2')
gtext('1/a3')
gtext('1/a4')
gtext('1/a5')
fori=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);
forp1=2:
69
t1(p1)=(ua(p1,2)-ua(p1-1,2))*(b(p1,2)+b(p1-1,2))*;
t=t+t1(p1);
end
forp2=j:
69
t2(p2)=(ua(p2,3)-ua(p2-1,3))*(b(p2,3)+b(p2-1,3))*;
t=t+t2(p2);
end
forp3=k:
m
t3(p3)=(ua(p3,4)-ua(p3-1,4))*(b(p3,4)+b(p3-1,4))*;
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/;
disp('加速时刻=');
disp(tz);
disp('s');
加速时刻=
二、计算与绘制题1中货车的1)汽车功率平稳图;
2)最高级与次高级的等速百千米油耗曲线。
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=;
r=;CdA=;f=;nT=;
ig=[];
i0=;If=;Iw1=;Iw2=;
n1=[8151207161420212603300634033804];
Iw=2*Iw1+4*Iw2;
nd=400;Qid=;
forj=1:
5
fori=1:
69
n(i)=(i+11)*50;
Ttq(i)=+*(n(i)/1000)*(n(i)/1000)^2+*(n(i)/1000)^*(n(i)/1000)^4;
Pe(i)=n(i)*Ttq(i)/9549;
ua(i,j)=*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,Pe,ua,Pz);
title('汽车功率平稳图)');
xlabel('ua(km/h)');
ylabel('Pe,Pz(kw)');
gtext('I')
gtext('II')
gtext('III')
gtext('IV')
gtext('V')
gtext('P阻')
forj=1:
5
fori=1:
8
Td(i)=+*(n1(i)/*(n1(i)/^2+*(n1(i)/10
^*(n1(i)/^4;
Pd(i)=n1(i)*Td(i)/9549;
u(i,j)=*n1(i)*r/(ig(j)*i0);
end
end
b
(1)=*Pd
(1)^*Pd
(1)^3+*Pd
(1)^*Pd
(1)+;
b
(2)=*Pd
(2)^*Pd
(2)^3+*Pd
(2)^*Pd
(2)+;
b(3)=*Pd(3)^*Pd(3)^3+*Pd(3)^*Pd(3)+;
b(4)=*Pd(4)^*Pd(4)^3+*Pd(4)^*Pd(4)+;
b(5)=*Pd(5)^*Pd(5)^3+*Pd(5)^*Pd(5)+;
b(6)=*Pd(6)^*Pd(6)^3+*Pd(6)^*Pd(6)+;
b(7)=*Pd(7)^*Pd(7)^3+*Pd(7)^*Pd(7)+;
b(8)=*Pd(8)^*Pd(8)^3+*Pd(8)^*Pd(8)
+;
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);
B3=polyfit(u3,b,3);
B4=polyfit(u4,b,3);
B5=polyfit(u5,b,3);
forq=1:
69
bh(q,1)=polyval(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
fori=1:
5
forq=1:
69
Q(q,i)=Pz(q,i)*bh(q,i)/*ua(q,i)*;
end
end
plot(ua(:
4),Q(:
4),ua(:
5),Q(:
5));
title('四档五档等速百千米油耗图');
xlabel('ua(km/h)');
ylabel('Qs(L/100km)');
三、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)
质心高hg/m
轴距L/m
质心至前轴距离a/m
制动力分配系数β
空载
4080
满载
9290
1)计算并绘制利用附着系数曲线和制动效率曲线
2)求行驶车速Ua=30km/h,在
=路面上车轮不抱死的制动距离。
计算时取制动系反映时刻
=,制动减速度上升时刻
=。
3)求制动系前部管路损坏时汽车的制动距离s,制动系后部管路损坏时汽车的制动距离
。
Matlab程序:
m1=4080;hg1=;a1=;
m2=9290;hg2=;a2=;
beta=;L=;
z=0:
:
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;
fori=1:
21
if(z(i)<&z(i)>;
g3(i)=z(i)+;
end
if(z(i)>=;
g3(i)=+(z(i)/;
end
end
z1=:
:
;
g4=;
plot(z,gf1,'-.',z,gf2,z,gr1,'-.',z,gr2,z,g,z,g3,'xk',z1,g4,'x')
axis([010])
title('利用附着系数与制动强度的关系曲线')
xlabel('制动强度z/g')
ylabel('利用附着系数g')
gtext('空车前轴')
gtext('空车后轴')
gtext('满载前轴')
gtext('满载后轴')
gtext('ECE法规')
C=0:
:
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([010100])
title('前后附着效率曲线')
xlabel('附着系数C')
ylabel('制动效率(%)')
gtext('满载')
gtext('Ef')
gtext('Er')
gtext('空载')
gtext('Er')
C1=
E1=(ak1/L)./((1-beta)+C1*hg1/L);
E2=(am2/L)/((1-beta)+C1*hg2/L);
a1=E1*C1*;
a2=E2*C1*;
ua=30;i21=;i22=;
s1=(i21+i22/2)*ua/+ua^2/*ak1);
s2=(i21+i22/2)*ua/+ua^2/*am2);
disp('满载时不抱死的制动距离=')
disp(s2)
disp('空载时不抱死的制动距离=')
disp(s1)
满载时不抱死的制动距离=
空载时不抱死的制动距离=
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=(a2/L)./((1-beta4)+C1*hg2/L);
akr=**Ekr;
akf=**Ekf;
amr=**Emr;
amf=**Emf;
skr=(i21+i22/2)*ua/+ua^2/*akr);
skf=(i21+i22/2)*ua/+ua^2/*akf);
smf=(i21+i22/2)*ua/+ua^2/*amf);
smr=(i21+i22/2)*ua/+ua^2/*amr);
disp('空车后管路失效时制动距离')
disp(skf)
disp('空车前管路失效时制动距离')
disp(skr)
disp('满载后管路失效时制动距离')
disp(smf)
disp('满载前管路失效时制动距离')
disp(smr)
运行结果为:
空车后管路失效时制动距离
空车前管路失效时制动距离
满载后管路失效时制动距离
满载前管路失效时制动距离
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