汽车理论习题指导与参考答案

1、目录第一章汽车的动力性 2第二章汽车的燃油经济性 14第三章汽车动力装置参数的选定 23第四章汽车的制动性 30第五章汽车的操纵稳定性 36第六章汽车的平顺性 44第一章汽车的动力性1.1试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。答：车轮滚动时，由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。产生机理和作用形式：（1）弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，由于轮胎有内部摩擦，产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力Fz并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a ）。如果

2、将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩TfFz a。为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力Fp与地面切向反作用力构成一力偶矩。（2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。（3 ）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。（4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。1.2滚动阻力系数与哪些因素有关？答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。1.3确定一轻型货车的动力

3、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）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。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档起步加速行驶至 70km/h的车速一时间曲线，或者用计算机求汽车用2档起步加速行驶至 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Tq19.313 295.27（-） 165.44（- ）2 40.874（-）3 3.8445（-）4q 1000 1000 1000 1000式中，Tq为发动机转矩（N? m） ;n为发动机转速（

4、r/min ）。发动机的最低转速 nmin=600r/min,最高转速nmax=4000r/min 。装载质里2000kg整车整备质里1800kg总质量3880kg车轮半径0.367m传动系机械效率n t=0.85滚动阻力系数f =0.013空气阻力系数x迎风面积CDA=2.77m主减速器传动比io=5.83飞轮转动惯量I f=0.218kg? mi二前轮转动惯量lwi=1.798kg?吊四后轮转动惯量Iw2=3.598kg?吊变速器传动比ig（数据如下表）I档n档川档档V档四档变速器6.093.091.711.00-五档变速器5.562.7691.6441.000.793轴距L=3.2m质心

5、至前轴距离（满载）a=1.974m质心高（满载）hg=0.9m分析：本题主要考察知识点为汽车驱动力一行驶阻力平衡图的应用和附着率的计算、等效坡度的概念。只要对汽车行驶方程理解正确， 本题的编程和求解都不会有太大困难。 常见 错误是未将车速的单位进行换算。2） 首先应明确道路的坡度的定义i tan 。求最大爬坡度时可以对行驶方程进行适当简化，可以简化的内容包括两项 COS 1和sin tan ，简化的前提是道路坡度角不大， 当坡度角较大时简化带来的误差会增大。计算时，要说明做了怎样的简化并对简化的合理性进行评估。3）已知条件没有说明汽车的驱动情况，可以分开讨论然后判断，也可以根据常识判断 轻型货

6、车的驱动情况。解：1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图汽车驱动力Ft=Ttqigiot ;行驶阻力Ff+Fw+Fi+Fj = G?f +-CdAu2+G?i+m-dUr21.15dtr n发动机转速与汽车行驶速度之间的关系式为：ua 0.377 -igi。由本题的已知条件，即可求得汽车驱动力和行驶阻力与车速的关系，编程即可得到汽车驱动力与行驶阻力平衡图。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 由1）得驱动力与行驶阻力平衡图，汽车的最高车速出现在5档时汽车的驱动力曲线与行驶阻力曲线的交点处，Umax= 99.08m/s。 汽车的爬坡能力，指汽车在良好路面上克服FfFw后的余力全

7、部用来（等速）克服坡度阻力时能爬上的坡度，此时dU 0 ,因此有FiFtFf Fw ,可得到汽车爬坡度与dttf车速的关系式：i tan arcsin -；而汽车最大爬坡度imax为I档时的最大爬GC a坡度。计算可得 Ff Gf 3880 9.8 0.013 494.312 N； FwD u28.382 n；21.15一档最大驱动力Ft1经查图得13100N。计算可得，imax 0.352。如是前轮驱动，C 1 =q；相应的附着率C 1为1.20，不合理，舍去。b hgqL L如是后轮驱动，C 2 =q;相应的附着率C 2为0.50。a hgqL L3）绘制汽车行驶加速度倒数曲线，求加速时间

8、求得各档的汽车旋转质量换算系数如下表所示:汽车旋转质量换算系数I档n档川档档V档 - -22/1 w1 figi0 T1 2 2 mrmr1.38291.10271.04291.02241.0179利用MATLAB画出汽车的行驶加速度图和汽车的加速度倒数曲线图:忽略原地起步时的离合器打滑过程，假设在初时刻时，汽车已具有n档的最低车速。由于各档加速度曲线不相交（如图三所示），即各低档位加速行驶至发动机转速达到最大转速时换入高档位；并且忽略换档过程所经历的时间。结果用MATLAB画出汽车加速时间曲线如图五所示。如图所示，汽车用n档起步加速行驶至70km/h的加速时间约为26.0s。Ft1= Tq*

9、ig(1)*i0*yitaT/r;Ft2=Tq*ig(2)*i0*yitaT/r;Ft3=Tq*ig (3) *i0*yitaT/r;Ft4=Tq*ig(4)*i0*yitaT/r;Ft5=Tq*ig (5) *i0*yitaT/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;求驱动力-行驶阻力平衡图ua=0:5:120附录MATLAB程序公用部分n=600:10:4000;Tq=-19.313

10、+295.27*( n/1000)-165.44* (n/1000)92+40.874*( n/1000).A3-3.8445.*( n/1000).A4m=3880;g=9.8;G=m*g;yitaT=0.85;r=0.367;f=0.013;CdA=2.77;i0=5.83;lf=0.218;lw 仁1.798;lw2=3.598;L=3.2;a=1.947;hg=0.9;ig=5.56 2.769 1.644 1.00 0.793;Ff=G*f;axis(0 99 0 2.5)title(汽车的行驶加速度曲线)xlabel(ua-km/h)ylabel(a-m/sA2)plot(ua1,

11、i nv_a1,ua2,i nv_a2,ua3,i nv_a3,ua4,i nv_a4,ua5,i nv_a5)axis(0 99 0 10)title(汽车的加速度倒数曲线)gtext(I )gtext(n )gtext(川)gtext(IV)gtext( V)求加速时间曲线图m=3880;g=9.8;G=m*g;yitaT=0.85;r=0.367;f=0.013;CdA=2.77;i0=5.83;If=0.218;Iw 仁1.798;lw2=3.598;L=3.2;a=1.947;hg=0.9;ig=5.56 2.769 1.644 1.00 0.793;nmin=600;nm ax=4

12、000;u1=0.377*r* nmin ./ig/iO;u2=0.377*r* nm ax./ig/i0;deta=0*ig;for i=1:5deta(i)=1+(Iw1+Iw2)/(m*rA2)+(If*(ig(i )A2*i0A2*yitaT)/(m*rA2);enddeta_u=0.01;ua=6:deta_u:99;N=le ngth(ua); n=0;Tq=0;Ft=0;i nv_a=0*ua;delta=0*ua;Ff=G*f;Fw=CdA*ua.A2/21.15;for i=1:Nk=i;Ff=G*f;Fw=CdA*ua42/21.15;Fz=Ff+Fw plot(ua1,F

13、t1,ua2,Ft2,ua3,Ft3,ua4,Ft4, ua5,Ft5,ua,Fz)title( 驱动力-行驶阻力平衡图) xlabel(ua-km/h)ylabel(F-N)gtext(Ft1),gtext(Ft2),gtext(Ft3 ),gtext(Ft4),gtext(Ft5),gtext(Ff +Fw)求一挡最大爬坡度Ftt= Ft1-Fzimax=ta n(asi n(max(Ftt/G);imax求行驶加速度曲线、加速度倒数曲线 图deta1=1+(Iw1+Iw2)/(m*rA2)+(If*(ig(1) A2*i0A2*yitaT)/(m*rA2);deta2=1+(lw1+lw

14、2)/(m*rA2)+(lf*(ig(2) A2*i0A2*yitaT)/(m*rA2);deta3=1+(Iw1+Iw2)/(m*rA2)+(If*(ig(3) A2*i0A2*yitaT)/(m*rA2);deta4=1+(Iw1+Iw2)/(m*rA2)+(If*(ig(4) A2*i0A2*yitaT)/(m*rA2);deta5=1+(Iw1+Iw2)/(m*rA2)+(If*(ig(5)A2*i0A2*yitaT)/(m*rA2);a1=(Ft1-Ff-Fw1)/(deta1*m);i nv_a1=1./a1;a2=(Ft2-Ff-Fw2)/(deta2*m);i nv_a2=1.

15、/a2;a3=(Ft3-Ff-Fw3)/(deta3*m);i nv_a3=1./a3;a4=(Ft4-Ff-Fw4)/(deta4*m);i nv_a4=1./a4;a5=(Ft5-Ff-Fw5)/(deta5*m);i nv_a5=1./a5Plot(ua1,a1,ua2,a2,ua3,a3,ua4,a4,ua5,a5)delta(i)=deta_u*i nv_a(i)/3.6; end a=delta(1:k); t(i)=sum(a);endplot(t,ua),gridaxis(0 100 0 60) title(汽车加速时间曲线)xlabel(t-s) ylabel(ua-km/h

16、)if ua(i)=u2 (2)n=ua(i)*(ig(2)*i0/r)/0.377;Tq=-19.313+295.27*( n/1000)-165.44* (n/ 1000)2+40.874*( n/1000)A3-3.8445*( n/1 000)A4;Ft=Tq*ig (2)*i0*yitaT/r;in v_a(i)=(deta (2) *m)/(Ft-Ff-Fw(i);delta(i)=deta_u* in v_a(i)/3.6;elseif ua(i)=u2(3)n=ua(i)*(ig(3)*i0/r)/0.377;Tq=-19.313+295.27*( n/1000)-165.44

17、* (n/ 1000)A2+40.874*(门/1000)人3-3.8445*( n/1 000)A4;Ft=Tq*ig (3)*i0*yitaT/r;in v_a(i)=(deta(3)*m)/(Ft-Ff-Fw(i);delta(i)=deta_u* in v_a(i)/3.6;elseif ua(i)Fz1F zs1Fzj 19643.2牛 mamax最大附着力Fz1 = 1928.6N。又由FX1 Ff 2FwFj 0.385Gf Fw Fj 120.7 Fw Fj最高车速时，加速度为零，则由上式有:FX1 Ff2 Fw。即，FwFX1Ff 2由于求极限最高车速，此时,附着力 F1就是

18、路面能提供的最大地面切向反作用力Fx1所以Ff = 1928.6-120.7= 1807.9 N ,FCD A 2FWU a max21.15由此可推出其极限最高车速:ua max = 206.1 km/h 。ii求极限最大爬坡度：当汽车爬坡时，车速较低，加速度为零Fj 0，忽略空气阻力Fw 0 ,则前轮的地面法向反作用力bFz1 Fzs1 G(COSsi也 sin )L后轮的地面法向反作用力Fz2 Fzs2G ( cosL也sinL最大附着力Fz1F1FX1Ff2FiFw FjFz2Gsin(3)将Fz1、Fz2代入（3）式,G(cosLhgsin LG(旦 cosLhg sinL)f Gs

19、in求解得:i maxtanafhg(4)又由F.F轿车，前轴负荷为汽车总重力的61.5 %，可得Fz1K-0.615L求得b 0.615 2.6以上各值代入（4）式，求得1.599m, a Lb 2.61.5991.001mi maxb af1.599 0.2 1.001 0.020.11求极限最大加速度:令坡度阻力最大附着力而加速时前、L hg( f)2.60.57(0.2 0.02)Fi和空气阻力Fw均为0,F 1FX1后轴法向力为Ff2FiFwFjFz2ma max(5)Fz1(6)hghgF z2F zs2Fz2(1600 9.8 9643.2)L mamax 6036.8 L ma

20、max2将 Fzl、Fz2 代入（5）、（6）式，解得 amax1.078 m/s 。2）当附着系数 二0.7时，同理可得：方法一：最咼车速：uamax= 394.7 km/h。最大爬坡度：imax 0.365。 最大加速度：amax 4.14m/s 2 方法二：忽略空气阻力与滚动阻力，有：q，最大爬坡度imax q，最大加速度amax1/hg/L2所以 0.2 时，imax 0.118,amax 1.16m/s。20.7 时，imax 0.373, amax 3.66m/s1.8 一轿车的有关参数如下：总质量 1600kg ;质心位置：a=1450mmb=1250mmhg=630mm发动机最

21、大扭矩 Mmax=140Nm, I档传动比i 1=3.85 ;主减速器传动比 i o=4.08 ; 传动效率n n=0.9 ;车轮半径r=300mm;飞 轮转动惯量lf=0.25kg 卅；全部车轮惯量刀I w=4.5kg 吊（其中后轮 22.25 kg 卅,前轮的I w=2.25 kg 吊）。若该轿车为前轮驱动，问：当地面附着系数为0.6时，在加速过程中 发动机扭矩能否充分发挥 而产生应有的 最大加速度？应如何调整重心在前后方向的位置（ b位置）,才可以保证获得应有的最大加速度。若令-为前轴负荷率，求原车得质心位置改变后,L该车的前轴负荷率。分析：本题的解题思路为比较由发动机扭矩决定的最大加速

22、度和附着系数决定的最大加速度的大小关系。如果前者大于后者，则发动机扭矩将不能充分发挥而产生应有的加速度。 解：忽略滚动阻力、空气阻力以及坡度阻力，若发动机能够充分发挥其扭矩则：amaxFt maxi 0i 1 m=6597.4 N ;r=1 岂 + lfi1i02m =1.42 ;mr mr2 2当地面附着系数为0.6时，地面所能提供的极限最大加速度求解如下：由等效坡度qb/L0.24371/hg /L极限最大加速度为amax q g 2.3883m/s2。解得amax则有，amaxamax，所以由于路面条件所限，该车在加速过程中不能产生应有的最大加2.91m/s。即，发动机能提供的最大加速度

23、为max 2.991m/s。速度。为在题给条件下产生应有的最大加速度，令amax 2.91m/s2，求得q 2.91/9.8 =0.297，故 b/L q(1/ hg/L)0.297 (1/0.6 0.63/2.7)0.564。解得 b1524mm则前轴负荷率应变为 b/L= 0.564 ，即可保证获得应有的最大加速度。1.9 一辆后轴驱动汽车的总质量2152kg,前轴负荷52%,后轴负荷48%,主传动比i 0=4.55 ,变速器传动比：一挡：3.79，二档：2.17，三档：1.41，四档：1.00，五档：0.86。质心高度hg= 0.57m, CA=1.5m2，轴距L=2.300m，飞轮转动

24、惯量 lf=0.22kg m，四个车轮总的 转动惯量lw=3.6kg m,车轮半径r = 0.367m。该车在附着系数0.6的路面上低速滑行曲线和直接档加速曲线如习题图1所示。图上给出了滑行数据的拟合直线v=19.76-0.59T ,v的单位km/h, T的单位为s，直接档最大加速度 amax= 0.75m/s 2 ( Ua = 50km/h)。设各档传 动效率均为0.90，求：1)2)求直接档的最大动力因数。 在此路面上该车的最大爬坡度。3)解：汽车在路面上滑行时，驱动力为0,=1 fIw1 2mrdu Gf mdt1)求滚动阻力系数行驶方程退化为:根据滑行数据的拟合直线可得：dudt飞轮空

25、转，质量系数中该项为3.622152 0.367dudt0，减速度:0.593.60。1.012。Gf。m20.164m/s 。汽车在该路面上的滚动阻力系数。-J.解得：fdU = 0.0169。g dt2)求直接档最大动力因数直接档:=1f2. 2亠w I *丨4丨0 m2 2mr mr1.027。动力因数：Ddugdt 最大动力因数:Dmaxamax 0.0169 g3)在此路面上该车的最大爬坡度型 0.759.80.096。由动力因数的定义，直接档的最大驱动力为:F t max 4F wD max 4GTtq maxi 4b t最大爬坡度是指一挡时的最大爬坡度:Ttq maxi1i 0

26、tGf Gimax以上两式联立得：GfGi maxFwD max4Gi1i4C Aimax h( D U： Dmax4) f 0.654 (即车辆本身能达到的最大爬坡度)1.15G由地面附着条件，汽车可能通过的最大坡度为：a/L1hg/L0.338 （即地面限制车辆不能超越的坡度，它由地面附着系数确定）所以该车的最大爬坡度为0.338 。第二章 汽车的燃油经济性2.1 “车开得慢，油门踩得小，就一定省油”，或者“只要发动机省油，汽车就一定省油”这两种说法对不对？答：不对。由汽车百公里等速耗油量图，汽车一般在接近低速的中等车速时燃油消耗量最低，并不是在车速越低越省油。由汽车等速百公里油耗算式（2

27、-1 ）知，汽车油耗量不仅与发动机燃油消耗率有关， 而且还与发动机功率以及车速有关， 发动机省油时汽车不一定 就省油。2.2试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系。答：为了最大限度提高汽车的动力性，要求无级变速器的传动比使得发动机在任何车速下都能发出最大功率。为了提高汽车的燃油经济性，应该根据“最小燃油消耗特性”曲线确定无级变速器的调节特性。二者的要求是不一致的，一般地，无级变速器的工作模式应该 在加速阶段具有良好的动力性，在正常行驶状态具有较好的经济性。2.3用发动机的“最小燃油消耗特性”和克服行驶阻力应提供的功率曲线，确定保证发动机 在最经济状况下工作的“无级变速器调节特性”。答：由

28、发动机在各种转速下的负荷特性曲线的包络线即为发动机提供一定功率时的最低燃油消耗率曲线，如课本图2-11a。利用此图可以找出发动机提供一定功率时的最经济状况（转速与负荷）。把各功率下最经济状况运转的转速与负荷率表明在外特性曲线上，便得 到“最小燃油消耗特性”。无级变速器的传动比i与发动机转速n及汽车行驶速度之间关系nr（i 0.377），便可确定无级变速器的调节特性，具体方法参见课本P52。bUa2.4如何从改进汽车底盘设计方面来提高燃油经济性？答：汽车底盘设计应该从合理匹配传动系传动比、缩减尺寸和减轻质量来提高燃油经济性。2.5为什么汽车发动机与传动系统匹配不好会影响汽车燃油经济性与动力性？试

29、举例说明。答：在一定道路条件下和车速下，虽然发动机发出的功率相同，但传动比大时，后备功率越大，加速和爬坡能力越强，但发动机负荷率越低，燃油消耗率越高，百公里燃油消耗量就越大，传动比小时则相反。 所以传动系统的设计应该综合考虑动力性和经济性因素。如最小传动比的选择，根据汽车功率平衡图可得到最高车速Uma乂驱动力曲线与行驶阻力曲线的交点处车速），发动机达到最大功率时的车速为UP。当主传动比较小时，UpUmax,汽车后备功率小，动力性差，燃油经济性好。当主传动比较大时，则相反。最小传动比的选择则应使 UP与Umax相近，不可为追求单纯的动力性或经济性而降低另一方面的性能。2.6试分析超速档对汽车动力

30、性和燃油经济性的影响。答：汽车在超速档行驶时，发动机负荷率高，燃油经济性好。但此时，汽车后备功率小，所以需要设计合适的次一挡传动比保证汽车的动力性需要。2.7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：b B BR B2Fe2 B3P； B4P；。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 Qid 0.299mL/s （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）最高档与次高档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

31、里油耗。计算中确定燃油消耗值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。注意：发动机净功率和外特性功率的概念不同。发动机外特性功率是发动机节气门全Ttqn开时的功率，计算公式为 Pe-，在某一转速下，外特性功率是唯一确定的。发动机净9550可以根据汽车行驶时的功率平衡求得,和转速没有功率则表示发动机的实际发出功率，对应关系。解：（1）汽车功率平衡图发动机功率在各档下的功率Pe、汽车经常遇到的阻力功率PfFw对车速ua的关系曲线即为汽车功率平衡图，其中:peTtq 计 103Ttqn(kW)=H (kW)，n -Ua30000 q95500.377rTtq

32、为发动机转矩（单位为N m）Pf Pw GfUa Cd Au；t 360076140编程计算，汽车的功率平衡图为:2）最高档和次高档的等速百公里油耗曲线C Q77 厂先确定最高档和次高档的发动机转速的范围，然后利用ua 0，求出对应档位的车速。由于汽车是等速行驶，因此发动机发出的功率应该与汽车受到的阻力功率折合到曲轴 上的功率相等，即 Pe （Ff Fw）Ua。然后根据不同的 Pe和n，用题中给出的拟合公式求3600 T出对应工况的燃油消耗率。先利用表中的数据，使用插值法，求出每个n值所对应的拟合式 系数：Bo, Bf,B2,B3, B4。在这里为了保证曲线的光滑性，使用了三次样条插值。利用求

33、得的各个车速对应下的功率求出对应的耗油量燃油消耗率Pbb。利用公式：Qs一，1.02Ua gL/100km) 即可求出对应的车速的百公里油耗（实际绘出的最高档与次高档的等速百公里油耗曲线如下:Pe基本相等，但是在同一车速下,从图上可以明显看出，第三档的油耗比在同一车速下，四档的油耗高得多。这是因为在 同一车速等速行驶下，汽车所受到的阻力基本相等，因此 三档的负荷率要比四档小。这就导致了四档的油耗较小。但是上图存在一个问题，就是在两头百公里油耗的变化比较奇怪。这是由于插值点的范 围比节点的范围要来得大，于是在转速超出了数据给出的范围的部分，插值的结果是不可信的。但是这对处在中部的插值结果影响不大

34、。而且在完成后面部分的时候发现，其实只需使用到中间的部分即可。（3）按JB3352-83规定的六工况循环行驶的百公里油耗。从功率平衡图上面可以发现，III档与IV档可以满足六工况测试的速度范围要求。分为III档和IV档进行计算。先求匀速行驶部分的油耗（Ff FW）ua先使用Pe -3600T，求出在各个速度下，发动机所应该提供的功率。然后利用插Pbs值法求出，三个匀速行驶速度对应的燃油消耗率b。由Q求出三段匀速行驶部102Ua g分的燃油消耗量（mL。 计算的结果如下：匀速行驶阶段：第一段第二段第三段匀速行驶速度/ (km/h)254050持续距离/ (m)50250250发动机功率pe/(k

35、w)4.70739.200813.4170燃油消耗率b/ g /(kWgh)三档678.3233563.0756581.3972四档492.3757426.5637372.6138燃油消耗量Q/(ml)三档8.868144.964454.2024四档6.437134.063234.7380再求匀加速阶段:对于每个区段，以1km/h为区间对速度区段划分。对应每一个车速Ua，都可以求出对应的发动机功率:31 Gfua CD AuaT 360076140mua du3600 dt。此时，车速与功率的关系已经发生改变，因此应该要重新对燃油消耗率的拟合公式中的系数进行插值。插值求出对应的各个车速的燃油消

36、耗率b，进而用QtQto,Qti,Qt2,Qtn。每小段的加速时间:Pb367.1 g求出每个速度对应的燃油消耗率1du3.6 dt每一个小区间的燃油消耗量:1Qn 一(Qt(n 1) Qtn) t。对每个区间的燃油消耗量求和就可以得出加速过程的燃油消耗2量。计算结果如下:加速阶段第一段第二段取大速度Uamax/(km/h)4050最小速度 uamin /(km/h):2540加速度a/(m/s2)0.25 (注：书中的数 据有误)0.20燃油消耗量Qa /(mL)三档38.370544.2181四档30.100138.4012匀减速阶段：对于匀减速阶段，发动机处在怠速工况。怠速燃油消耗率Qi

37、d是一定值。只要知道匀减速阶段的时间，就可以求出耗油量：Qd Qidt。Qd Qidt 0.299mL/s 19.3s 5.77mL。根据以上的计算，可以求出该汽车分别在三档和四档的六工况耗油量: 三档：Q100s8.8681 仆644 如024 如705 必21815.77100107518.2692L%声明全局变量% 气车的基本参数设定n=600:1:4000;B0=spli ne(n 0,B00, n);B1=spli ne(n 0,B10, n);B2=spl in e( n0,B20, n);B3=spli ne(n 0,B30, n);B4=spli ne(n 0,B40, n);

38、ua3=0.377*r.* n./(i0*ig (3);ua4=0.377*r.* n./(i0*ig (4);F3=f*G+CDA*(ua3.A2)/21.15;F4=f*G+CDA*(ua4.A2)/21.15;P_fw3=F3.*ua3./(yita*3.6*1000);P_fw4=F4.*ua4./(yita*3.6*1000);for i=1:1:3401%用拟合公式求出各个燃油消耗率四档：c Q “c 6.437134.0632 34.7380 30.100138.4012 5.77Qs100100s107513.9079L计算程序：主函数(chazhi.m ):%2-7题的2、3

39、问的程序clearglobal f G CDA yita m r If Iw1 Iw2 pg i0 B0 B1 B2 B3 B4 nig=6.09,3.09,1.71,1.00;r=0.367;i0=5.83;yita=0.85;CDA=2.77;f=0.013;G=3880*9.8;lf=0.218;lw 仁1.798;lw2=3.598;m=3880;n 0=815 1207 1614 2012 2603 3006 3403 3804;B00=1326.8 1354.7 1284.4 1122.9 1141.0 1051.2 1233.9 1129.7;B10=-416.46 -303.9

40、8 -189.75 -121.59 -98.893 -73.714 -84.478 -45.291;B20=72.379 36.657 14.524 7.0035 4.4763 2.8593 2.9788 0.71113;B30=-5.8629-2.0553-0.51184-0.18517-0.091077-0.05138-0.047449-0.00075215;B40=0.177680.0430720.00681640.00185550.000689060.000350320.00028230-0.000038568;%使用三次样条插值，保证曲线的光滑连续出发动机转速范围内对应的Ill 、I

41、V档车速%求出滚动阻力和空气阻力的和嘛出阻力功率b3(i)=B0(i)+B1(i)*P_fw3(i)+B2(i)*(P_fw3(i)A2+B3(i)*(P_fw3(i)A3+B4(i)*(P_fw3(i)M;b4(i)=B0(i)+B1(i)*P_fw4(i)+B2(i)*(P_fw4(i)A2+B3(i)*(P_fW4(i)F3+B4(i)*(P_fw4(i)A4;endpg=7.06;%气油的重度取7.06N/LQ3=P_fw3.*b3./(1.02.*ua3.*pg);plot(ua3,Q3,r)%绘制等速百公里燃油消耗率曲线hold onplot(ua4,Q4)gtext(车速u_a/

42、(km/h) ),gtext(百公里Qs/L(100km)A-1),gtext(III ),gtext( IV);Q4=P_fw4.*b4./(1.02.*ua4.*pg);ua3_m=25,40,50;s_m=50,250,250;b3_m=spli ne(ua3,b3,ua3_m);F3_m=f*G+CDA*(ua3_m.A2)/21.15;P_fw3_m=F3_m.*ua3_m./(yita*3.6*1000)%匀速阶段的车速%每段匀速走过的距离%甫值得出对应速度的燃油消耗率%车速对应的阻力%发动机功率Q3_m=P_fw3_m.*b3_m.*s_m./(102.*ua3_m.*pg)%求

43、燃油消耗量ua4_m=25,40,50;s_m=50,250,250;b4_m=spli ne(ua4,b4,ua4_m);F4_m=f*G+CDA*(ua4_m.A2)/21.15;P_fw4_m=F4_m.*ua4_m./(yita*3.6*1000)%匀速阶段的车速%每段匀速走过的距离%甫值得出对应速度的燃油消耗率%车速对应的阻力%发动机功率Q4_m=P_fw4_m.*b4_m.*s_m./(102.*ua4_m.*pg)Q3_a1=jiasu(40,25,ig (3),0.25,ua3)Q3_a2=jiasu(50,40,ig (3) ,0.2,ua3)Q4_a1=jiasu(40,25,ig (4) ,0.25,ua4)Q4_a2=jiasu(50,40,ig (4) ,0.2,ua4)Qid=0.299;tid=19.3;s=1075;Q_i=Qid*tid;%调用函数，求出每段的燃油消耗量%求出减速阶段的燃油消耗量Q3all=(sum(Q3_m)+Q3_a1+Q3_a2+Q_i)*100/sQ4all=(sum(Q4_m)+Q4_a1+Q4_a2+Q_i)*100/s%111档六工况百公里燃油消耗量%IV档六工况百公里燃油消耗量子程序(jiasu.m )验口速阶段处理函数func