吉林大学汽车理论第二次作业

1、汽车理论第二次作业2.7.图2-1是某轻型货车汽油发动机的负荷特性与万有特性，货车的其他 参数与题1.3相同。负荷特性曲线的拟合公式为2血+ Q化+*我+ * +民忙却俱=且丄匕=4IQ20/%”施甜机琳咛几.kW I*ihiikifQO?hii附；ii ii“I阳图21汽油发动和的负荷特性与万有特性a ）负荷特性 b万有特性1-815r min 21027r min 3-J614r jn 42012r Ein5 26O3r mjn 6 3006r, mi n ? 34d3r. rnin B 3804r mi n式中，b为燃油消耗率g/kwh ； Pe为发动机净功率（kw）拟合公式中的系数如表

2、2-1所示*2-1 1B合公式的系敷n/ (r - mirr 1815132 氐&416.4672379-5L86290J776S120711545-303.9836.657-10553a043072161412844 189,7514524-0.51184rH)O6N6420121122.9 121.597.0035-OJ85J70.001855526031141.0-98.89344763 0,01077000068906300610512-73.7142.85930.05138O.IKHJ35O323403Z978HD.U47449aKM)2S23O1129.7-45.291051113

3、-0.G0G75215-0.000(3856S怠速油耗 Qid=0.299mL/s （怠速转速400 r/min ）。1）绘制该轻型货车的功率平衡图。2）绘制最高挡与次高挡的等速百公里油耗曲线。3）利用计算机求该货车按JB3352-1983规定的六工况循环行驶的百公里油 耗。计算中确定燃油消耗率值时，若发动机转速与负荷特性中给定的转速不 相等，可由相邻转速的两条曲线用插值法求得。六工况循环的参数如表2-2所示。表！2-!2六工况栩环參数工况累i卜行程m时闻.s累讣时丽序车連(ltni-h_1)说明1507+2Z225等速20016521.92540匀加連度为0.25 m s:【1145022.

4、546.440等速62514.0604匀如速度为G_2m s:VX7518,07S.450筹速VI107519A97.75025匀加速燈为o.36m S2解：（1）汽车功率平衡图的绘制: 驱动力矩%=-19.313+295.27(孟)-165.44()2 +40.8747( ) 3-3.8445(丄)41000 1000 1000主减速器传动比i0 =5.83车速Ua=0.377n*r/(ig *i0)驱动力Ft=Ttq*ig*io* n t/r行驶阻力(不考虑爬坡因素，加速阻力)Ff+Fw=Gf+ CDA*UaA2/21.15整合以上信息可得汽车平衡功率方程式整理为:e 3600 t当一档行

5、驶时：ig =5.56 时，2.561 三 Ua三 17.074当二挡行驶时：ig =2.769 时，5.142 三 Ua 34.283当三挡行驶时：ig =1.664 时，8.661 三 Ua三 57.74当四挡行驶时：ig=1.00 时，14.239 三 Ua三 94.929当五挡行驶时：ig =0.793 时，17.956 三 Ua三 119.70(Pf Pw)Ua3600 t阻力功率：(Pf Pw)/ 厂：60絆3600片PfPw 二结合以上的公式，用MATLAB编程进行编程，绘制出图像程序如下:clear;figure(1);m=3880;%汽车总质量r=0.367;%车轮半径Nt=

6、0.85;%机械传动效率f=0.013;%滚动阻力系数CdA=2.77;%空气阻力系数与迎风面积的乘积i0=5.83;%主减速器传动比lf=0.218;%飞轮转动惯量lw=5.396;%车轮转动惯量之和ig1=5.56;%一档驱动力Ua1=2.561:0.001:17.074;n仁iO.*ig1.*Ua1丿0.377/0.367;Ttq1=-19.313+295.27.*( n1/1000)-165.44.* (n 1/1000).A2+40.874.*( n1/1 000)93-3.8445.* (n 1/1000)94;Ft1=Ttq1.*ig1.*i0.*Nt/r;Pe仁 Ft1.*Ua

7、1./Nt/3600;ig2=2.769;%二档驱动力Ua2=5.142:0.001:34.283;n 2=i0.*ig2.*Ua2./0.377/0.367;Ttq2=-19.313+295.27.*( n2/1000)-165.44.* (n2/1000).人2+40.874.*( n2/1000).A3-3.8445.* (n2/1000)94;Ft2=Ttq2.*ig2.*i0.*Nt/r;Pe2=Ft2.*Ua2./Nt/3600;ig3=1.644;%三档驱动力Ua3=8.661:0.001:57.74; n3=i0.*ig3.*Ua3./0.377/0.367;Ttq3=-19.

8、313+295.27.*( n3/1000)-165.44.* (n3/1000).人2+40.874.*( n3/1 000).A3-3.8445.*(门3/1000)人4;Ft3=Ttq3.*ig3.*i0.*Nt/r;Pe3=Ft3.*Ua3./Nt/3600;ig4=1.0;%四档驱动力Ua4=14.239:0.001:94.929;n4=i0.*ig4.*Ua4./0.377/0.367;Ttq4=-19.313+295.27.*( n4/1000)-165.44.* (n4/1000).人2+40.874.*( n4/1 000).A3-3.8445.*(门4/1000).人4;F

9、t4=Ttq4.*ig4.*i0.*Nt/r;Pe4=Ft4.*Ua4./Nt/3600;ig5=0.793;%五档驱动力Ua5=17.956:0.001:119.709;n 5=i0.*ig5.*Ua5./0.377/0.367;Ttq5=-19.313+295.27.*( n5/1000)-165.44.* (n5/1000).人2+40.874.*( n5/1 000).A3-3.8445.*(门5/1000).人4;Ft5=Ttq5.*ig5.*i0.*Nt/r;Pe5=Ft5.*Ua5./Nt/3600;Ua6=0:0.001:130;%行驶阻力计算FfFw=9.81.*m.*f+C

10、dA.*Ua6.A2/21.15;Pefw=FfFw.*Ua6./Nt/3600; plot(Ua1,Pe1,Ua2,Pe2,Ua3,Pe3,Ua4,Pe4,Ua5,Pe5,Ua6,PefW); axis(O 125 0 75);xlabel( Ua(km/h) );ylabel( Pe(Kw);title( 功率平衡图 42100451);所得图像如下:(2) 最高档和次高档等速百公里油耗曲线:求汽车等速百公里油耗，则要求发动机发出功率与汽车受到的阻力功率相=等，利用表中数据使用线性插值法求出b值，然后利用公式(:g =7.15)，即可求出对应车速的百公里油耗(L/100km)。运用线性插值

11、法可求出 Ua为25，35, 45，55，65，75，85km/h时对应b值: 拉格朗日线性插值 y=y0*(x-x1)/(x-x0)+y1*(x-x0)/(x-x1)由excel计算得到结果如图如下:-最高档时各项数据:ABCDEFGHIJ1nUaPeb车速功率燃釉消耗率百公里油耗281524. 39064. 5633 453- 4635254* 7073450. 98352811.6434513120736.12217. 3565 396+ 5249357.489402. 880629IL 82016774161448. 302512. 6321346. 90444511.17362. 0

12、9802S12, 32370125201260. 213519.073 312. 29125516. 006328. 78692913.11950956260377.900432.E26296. 6976522.254308. 6881314.49146687300689, 961145. 703 278.19787530.172299. 70754816.532284283403101.8428540.016286. 36869518.4854337g3304113. 843-次高档时各项数据:ABCDEGHI1nUaPeb车速功率燃油消耗率百公里油耗281519. 3413 3. 4363

13、537. 2564254.7073504. 9578613.03695553120728. 6448 5. 6365481.3429357. 489454.5822713. 33704894161438. 3038 8,5972438.57234511.17400.9548413. 64616035201247. 丫493 12. 373383, 27595516. 006360. 4141214. 3815219626036k 775 20. 076334.75926522. 254330.1392515.49849667300671.339127, 071319. 9227530.1723

14、10. 9581917,15288518340380. 760835. 6295. 26448540. 016299. 4475919. 32974369330490. 2775 46. 085305.197绘制图表得:百公里油耗最髙档百公里油耗 亠次高档百公里袖耗5 0 5 0IX笞ffi集團75852535455565车速Ua. (km/h)关于计算六工况循环行驶百公里油耗:Febs102Uag其中b值可由线性插值得到b=450.945Qi =5.8246ml工况I:以25km/h等速行驶50m时燃油消耗为Q1, Q,工况U：采用数值积分的方法求解(可采用Newto n-Cotes梯形公式

15、)bNewton-Cotes 梯形公式：a f dt f(a)+(b)*(b-a)/2Ua=25km/hUa=40km/h匀加速行驶150m时燃油消耗量的计算值如下：25km/h26km/h 消耗的燃油量：1.7576mL26km/h27km/h 消耗的燃油量：1.8088mL27km/h28km/h 消耗的燃油量：1.8582mL28km/h29km/h 消耗的燃油量：1.9205mL29km/h30km/h 消耗的燃油量：1.9826mL30km/h31km/h 消耗的燃油量：2.0442mL31km/h32km/h 消耗的燃油量：2.1052mL32km/h33km/h 消耗的燃油量：2.1656mL33km/h34km/h 消耗的燃油量：2.2554mL34km/h35km/h 消耗的燃油量：2.2846mL35km/h36km/h 消耗的燃油量：2.3432mL36km/h37km/h 消耗的燃油量：2.4009mL37km/h38km/h 消耗的燃油量：2.4579mL38km/h39km/h 消耗的燃油量：2.5142mL39km/h40km/h 消耗的燃油量：2.5864mL则加速时的燃油消耗量Q2 =32.4554mL工况川：Ua=40k