汽车理论课程设计Word下载.docx
- 文档编号:20655275
- 上传时间:2023-01-24
- 格式:DOCX
- 页数:38
- 大小:107.44KB
汽车理论课程设计Word下载.docx
《汽车理论课程设计Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《汽车理论课程设计Word下载.docx(38页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
发动机参数
转速n
(r/min)
1000
1200
1300
1400
1600
1800
2000
2400
2800
3000
有效扭矩Tq(N.m)
368.86
370.12
373.00
366.12
352.29
347.81
342.32
332.25
319.44
308.45
耗油率b(g/(kw.h))
315.50
306.79
306.12
305.90
305.51
303.04
306.34
311.65
322.34
320.53
表二:
重量参数
空载
满载
车重(kg)
4250
9445
前桥(kg)
2030
2485
后桥(kg)
2220
6960
车型四:
SATANA2000轿车
一、发动机2VQS(附表一)
Nmax=74kw(相应转速5200r/min)
Mmax=155N.m(相应转速3800r/min)
全长L=4680mm,全宽B=1700mm,全高H=1423mm,轴距L1=2656mm,前轮距B1=1414mm,后轮距B2=1422mm.
变速箱传动比i1=3.45,i2=1.94,i3=1.29,i4=0.985,i5=0.8,主减速器比i0=4.1。
195-60。
滚动阻力系数f=0.025;
Cd=0.4;
A=0.78X宽X高;
重量参数:
1248
1623
1.基础资料1
1.1已知参数1
1.2其他参数2
1.3发动机使用外特性拟合公式3
1.4MATLAB介绍3
2.曲线绘制4
2.1解放CA1091载货汽车曲线绘制4
2.1.1发动机外特性曲线4
2.1.2绘制驱动力-行驶阻力平衡图5
2.1.3动力特性图9
2.1.4汽车百公里油耗曲线11
2.2SATANA2000轿车曲线绘制13
2.2.1发动机外特性曲线13
2.2.2驱动力-行驶阻力平衡图15
2.2.3动力特性图17
2.2.4百公里燃油消耗曲线20
3分析22
3.1解放CA1091载货汽车分析22
3.1.1计算最高车速22
3.1.2计算最大爬坡度22
3.1.3燃油经济性分析22
3.2SANATA2000轿车分析22
3.2.1计算最高车速22
3.2.2计算最大爬坡度23
3.2.3燃油经济性分析23
1基础资料
1.1已知参数
1.1.1解放CA1091载货汽车
表1-1解放CA1091汽车已知参数
参数
数值
备注
最大功率Pmax
99kw
相应转速3000r/min
最大扭矩Tmax
373Nm
相应转速1300r/min
全长L
7205mm
全宽B
2476mm
全高H
2436mm
轴距L1
4050mm
前轮距B1
1850mm
后轮距B2
1740mm
变速箱传动比
i1=7.64,i2=4.835i3=2.856,i4=1.895
i5=1.377,i6=1
主减速器比i0
6.33
车轮
9.00-20
滚动阻力系数f
0.03
空气阻力系数Cd
0.8
迎风面积A
A=0.78*宽*高
A=4.7m2
最大速度Vmax
90km/h
最大爬坡度
28%
传动系效率
0.9
表1-2发动机CA6102参数
表1-3解放CA1091载货汽车质量参数
1.1.2SATANA2000轿车
表1-4SATANA2000轿车已知参数
74kw
相应转速5200r/min
155Nm
相应转速3800r/min
4680mm
1700mm
1423mm
2656mm
1414mm
1422mm
i1=3.45,i2=1.94i3=1.29,i4=0.895
i5=0.8
4.1
195/60R14
0.025
0.4
A=1.89m2
表1-5SATANA2000轿车质量参数
1.2其它参数
表1-6轮胎参数
公式
轮胎半径(m)
(9.00-20)
0.509m
GB/T2977-2008
(195/60R14)
0.2948m
14
25.4/2+195
0.6
表1-7发动机参数(发动机2VQS)
转速n/(r/min)
2200
3400
3800
b(g/(kw.h))
265
260
255
250
4600
5200
295
300
1.3发动机使用外特性拟合公式[1]
=
Tq:
发动机转矩(N
m)Mm:
最大转矩(N
m)
Mp:
最大功率时相应的转矩(N
m)np:
最大功率时的转速(r/min)
:
最大转矩时的转速(r/min)n:
发动机转速(r/min)
此经验公式适合绝大多数发动机,故选用其作为初始计算转矩公式。
由于Mm、
、
均已知,Mp可根据公式Pe=
求得,此处
即为Mp。
1.4matlab简介[2]
MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
MATLAB是matrix&
laboratory两个词的组合,意为矩阵工厂(矩阵实验室)。
是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。
它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。
MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、
信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多,并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。
在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C++,JAVA的支持。
2曲线绘制
2.1解放CA1091载货汽车曲线绘制
2.1.1发动机外特性曲线
2.1.1.1简介[1]
将发动机的功率Pe、转矩Ttq以及燃油消耗率b与发动机曲轴转速n之间的函数关系以曲线表示,则此曲线称为发动机转速特性曲线或简称为发动机特性曲线。
如果发动机节气门全开(或高压油泵在最大供油量位置),则此特性曲线称为发动机外特性曲线;
如果节气门部分开启(或部分供油),则称为发动机部分负荷特性曲线。
2.1.1.2计算
发动机CA6102转速选取10个特征点,分别为1000、1200、1300、1400、1600、1800、2000、2400、2800、3000。
根据经验公式
已知发动机CA6102相关参数如下:
Mm=Tmax=373N
m
=1300r/min
Pmax=99kw
=3000r/min
由公式
Pe=(Ttq*n)/9550
得发动机EQ6100-1最大功率时的转矩:
Mp=Tpemax=
N
m=315.15N
m
利用经验公式可得各相应转速下的发动机转矩:
利用Pe=
求出相应转速的发动机功率:
表2-1发动机CA6102外特性曲线
Ttq(N.m)
373
Pe(kw)
38.62
46.51
50.77
53.67
59.02
65.56
71.69
83.5
93.66
96.9
2.1.1.3程序编制
n=1000:
10:
3000;
Ttq=373-(57.85.*((1300-n).^2))/((1700).^2);
Pe=Ttq.*n/9550;
xlabel('
n/(r/min)'
),ylabel('
Pe/(kw)'
);
text(2600,95,'
Pe'
text(1800,90,'
Ttq'
holdon;
plotyy(n,Pe,n,Ttq);
2.1.1.4绘图
图2-1发动机CA6102外特性曲线图
2.1.2驱动力行驶阻力平衡图
2.1.2.1简介[1]
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Ft-ua来全面表示汽车的驱动力,称为汽车的驱动力图。
在驱动力图上把汽车行驶中经常遇到的滚动阻力和空气阻力也算出并画上,作出汽车驱动力-行驶阻力平衡图,并以它来确定汽车的动力性。
由于驱动力图中的驱动力是根据发动机外特性求得的,因此它是使用各档位时在一定车速下汽车能发出的驱动力的极值。
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。
2.1.2.2计算
,
可计算出各挡位、各转速所对应的Ft和Ua,其中:
Ttq由表可查得,i0=6.33,η=0.9,r=0.509m。
计算所得数据如下表2-2:
表2-2解放CA1091载货汽车驱动力图
Ⅰ档
Ⅱ档
Ⅲ档
ua/(km/h)
Ft/N
3.97
31541.57
6.27
19961.19
10.61
11790.93
4.76
31649.32
7.52
20029.38
12.74
11831.21
5.16
31895.59
8.15
20185.23
13.80
11923.27
5.56
31307.27
8.78
19812.91
14.86
11703.35
6.35
30124.66
10.03
19064.49
16.98
11261.26
7.14
29741.57
11.29
18822.05
19.11
11118.05
7.94
29272.11
12.54
18524.96
21.23
10942.56
9.52
28411.02
15.05
17980.01
25.47
10620.66
11.11
27315.62
17.56
17286.78
29.72
10211.18
11.90
26375.86
18.81
16692.05
31.84
9859.88
IV档
V档
VI档
16.00
7823.47
22.02
5684.91
30.31
4128.48
19.20
7850.19
26.42
5704.33
36.38
4142.58
20.80
7911.28
28.62
5748.72
39.41
4174.82
22.40
7765.35
30.82
5642.69
42.44
4097.81
25.60
7472.02
35.22
5429.54
48.50
3943.02
28.80
7377.00
39.63
5360.49
54.57
3892.88
31.99
7260.56
44.03
5275.88
60.63
3831.43
38.39
7046.97
52.84
5120.68
72.76
3718.72
44.79
6775.28
61.64
4923.25
84.88
3575.34
47.99
6542.18
66.05
4753.87
90.94
3452.34
根据公式
可以计算出ua所对应的
+
,其中:
计算分析动力性时,我国规定的载质量为满载,由已知参数知,G=94450N,
Cd=0.8,A=4.7m2,f=0.03。
取Ua=10,20,30,40,50,60,70,80,90(km/h)
计算所得数据如下表2-3
表2-3解放CA1091载货汽车行驶阻力表
Ua/(km/h)
10
20
30
40
50
Ff+Fw/N
2851.28
2904.61
2993.5
3117.94
3277.94
60
70
80
90
3473.5
3704.61
3971.28
4273.5
2.1.2.3程序编制
Ua1=3:
1:
12;
Ft1=(373-57.85.*(1300-6.33.*7.64.*Ua1/0.191893).^2/(1700).^2).*6.33.*7.64.*0.9/0.509;
plot(Ua1,Ft1);
text(12,30000,'
I'
Ua2=6:
19;
Ft2=(373-57.85.*(1300-6.33.*4.835.*Ua2/0.191893).^2/(1700).^2).*6.33.*4.835.*0.9/0.509;
plot(Ua2,Ft2);
text(15,20000,'
II'
Ua3=10:
32;
Ft3=(373-57.85.*(1300-6.33.*2.856.*Ua3/0.191893).^2/(1700).^2).*6.33.*2.856.*0.9/0.509;
plot(Ua3,Ft3);
text(25,13000,'
III'
Ua4=16:
48;
Ft4=(373-57.85.*(1300-6.33.*1.895.*Ua4/0.191893).^2/(1700).^2).*6.33.*1.895.*0.9/0.509;
plot(Ua4,Ft4);
text(40,8000,'
IV'
Ua5=22:
66;
Ft5=(373-57.85.*(1300-6.33.*1.377.*Ua5/0.191893).^2/(1700).^2).*6.33.*1.377.*0.9/0.509;
plot(Ua5,Ft5);
text(60,6000,'
V'
Ua6=30:
91;
Ft6=(373-57.85.*(1300-6.33.*1.*Ua6/0.191893).^2/(1700).^2).*6.33.*1.*0.9/0.509;
plot(Ua6,Ft6);
text(90,5000,'
VI'
Ua7=0:
G=94450;
f=0.03;
Cd=0.8;
A=4.7;
F=G.*f+Cd.*A.*Ua7.^2/21.15;
plot(Ua7,F);
text(60,2000,'
Ft+Fw'
Ua/(km/h)'
Ft/N'
2.1.2.4绘图
图2-2驱动力-行驶阻力平衡图
2.1.3动力特性图
2.1.3.1简介[1]
将汽车行驶方程两边除以汽车重力并整理如下:
Ft=Ff+Fi+Fw+Fj
=Ψ+
令
为汽车的动力因数并以符号D表示,则汽车在各档下的动力因数与车速的关系曲线称为动力特性图[1]。
2.1.3.2计算
汽车动力因数D=
Fw为不同车速下的空气阻力,根据
可以计算得出,其中各挡位对应的的Ua可由表得到,Cd=0.8,A=4.7m2,各挡对应的的Ft也可由表得到。
计算所得数据如下表2-4:
2.1.3.3程序编制
Ft1=((373-57.85.*(1300-6.33.*7.64.*Ua1/0.191893).^2/(1700).^2).*6.33.*7.64.*0.9/0.509-0.8.*4.7.*Ua1.^2/21.15)/94450;
text(12,0.32,'
Ft2=((373-57.85.*(1300-6.33.*4.835.*Ua2/0.191893).^2/(1700).^2).*6.33.*4.835.*0.9/0.509-0.8.*4.7.*Ua2.^2/21.15)/94450;
text(18,0.2,'
Ft3=((373-57.85.*(1300-6.33.*2.856.*Ua3/0.191893).^2/(1700).^2).*6.33.*2.856.*0.9/0.509-0.8.*4.7.*Ua3.^2/21.15)/94450;
text(28,0.13,'
表2-4动力特性表
D
0.3339
0.2113
0.1246
0.3350
0.2120
0.1250
0.3376
0.2136
0.1259
0.3314
0.2096
0.1235
0.3189
0.2017
0.1187
0.3148
0.1990
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 汽车 理论 课程设计