汽车理论作业-Matlab程序-轻型货车动力性能评价

轻型货车动力学性能评价4209XX班 姓名：XX 学号：XXXXXXXX已知条件该轻型货车相关参数如下：装载质量2000kg整车装备质量1800kg总质量（总重G）3800kg（38062.8N）车轮半径（r）0.367m传动系机械效率η滚动阻力系数f=0.013空气阻力系数X迎风面积C主减速器传动比i飞轮转动惯量I二前轮转动惯量I四后轮转动惯量I轴距L=3.2m质心至前轴的距离（满载）a=1.947m质心高h变速器传动比ig变速器传动比数据如下：挡位1挡2挡3挡4挡5挡传动比i5.562.7691.6441.000.793发动机最低转速为n=600r/min，最高转速为n=4000r/min汽车发动机使用外特性的TqT驱动力与行驶阻力平衡图车速ua滚动阻力：F空气阻力：F行驶阻力：Ff驱动力：F利用matlab绘出出每一挡的驱动力与行驶阻力平衡图如下：图SEQ图\*ARABIC1汽车驱动力与行驶阻力平衡图最高车速和最大爬坡度最高车速点：REF_Ref320559896\h图1汽车驱动力与行驶阻力平衡图中五挡驱动力曲线与行驶阻du式中uai于是可得到该轻型货车在2挡启动时的加速度倒数曲线应该为：图SEQ图\*ARABIC3二挡行驶时的加速度倒数曲线绘制加速时间曲线对REF_Ref320611355\h图3二挡行驶时的加速度倒数曲线中的数据进行数值积分（本文中利用matlab梯形积分命令comtapz（）和trapz（）命令进行数值积分），得到车速—时间曲线如下图所示：图SEQ图\*ARABIC4二挡原地起步加速时间曲线由程序输出当加速至70km/h时的加速时间为：25.9869498936328s。另外如果用一挡起步的话相应的加速度加速时间为：25.1332114245632s一挡原地启动相关相关曲线图见附录。附录clear%%%%%%%%%%%%%%%Function:汽车理论作业1%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%Author:%%%%Email:%%%jlu@126.com%Date:2012/3/26%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%clc%基本参数%G:总重r:车轮半径f:滚动阻力系数m:总质量%ita:传动系机械效率CDA:空气阻力系数x迎风面积%i0:主减速器传动比If:飞轮转动惯量%Iw1:二前轮转动惯量Iw2:二后轮转动惯量ig:变速器传动比%a:质心至前轴的距离L：轴距hg：质心高G=38062.8;r=0.367;f=0.013;ita=0.85;CDA=2.77;i0=5.83;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;a=1.947;L=3.2;hg=0.9;m=3880;n=600:1:4000;%绘制驱动力与行驶阻力平衡图k=0;Ff=G*f;%滚动阻力forig=[5.562.7691.6441.000.793]k=k+1;%挡位Ft(k,:)=(-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+...40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000).^4)*ig*i0*ita/r;ua(k,:)=0.377*n*r/i0/ig;delta(k,:)=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+If*ig^2*i0^2*ita/(m*r^2);plot(ua(k,:),Ft(k,:),'LineWidth',2);holdonendu=linspace(0,max(ua(5,:)),100000);Fw=CDA*u.^2/21.15;plot(u,Fw+Ff,'r','LineWidth',1);%输出驱动力与行驶阻力平衡图%求解最高车速symsnn;i0=5.83;ig=0.793;FT=(-19.313+295.27*(nn/1000)-165.44*(nn/1000)^2...+40.874*(nn/1000)^3-3.8445*(nn/1000)^4)*ig*i0*ita/r;FF=CDA*(0.377*nn*r/i0/ig)^2/21.15+Ff;FT=eval(FT);FF=eval(FF);s=solve(FF-FT);ua_max=0.377*eval(s(1))*r/ig/i0%输出最高车速%求解最大爬坡度Fw1=CDA*ua(1,:).^2/21.15;Fo=Ft(1,:)-Fw1;DImax=max(Fo)/G;%最大动力因数alpha=asin((DImax-f*sqrt(1-DImax^2+f^2))/(1+f^2));i_max=tan(alpha) %输出最大爬坡度%计算最大爬坡度相应的附着率Fzs2=G*(a*cos(alpha)/L+hg*sin(alpha)/L)%后轮点面法向反力s=i_max/(a/L)%加速性能评价ua1=max(ua(1,:));ua2=max(ua(2,:));ua3=max(ua(3,:));ua4=max(ua(4,:));%换挡时刻的速度ua_all=[ua(2,:)ua(3,:)ua(4,:)ua(5,:)];Fw_p=CDA*ua.^2/21.15;%每挡对应的空气阻力delta_a=delta*ones(1,length(Ft));a_p=(Ft-Fw_p-Ff)./(m*delta_a);%各挡加速度figure;%绘制汽车行驶加速度曲线fork=1:5plot(ua(k,:),a_p(k,:),'LineWidth',2)holdonend%二挡起步时加速度数据a=[(a_p(2,:).*(ua(2,:)>0&ua(2,:)<=ua2));a_p(3,:).*(ua(3,:)>ua2&ua(2,:)<=ua3);a_p(4,:).*(ua(4,:)>ua3&ua(2,:)<=ua4);a_p(5,:).*(ua(5,:)>ua4)];a_2=[a(1,:)a(2,:)a(3,:)a(4,:)];si=find(a_2(:,:)<0.06);a_2(si)=[];ua_all(si)=[];figure;plot(ua_all,1./a_2,'LineWidth',2)%绘制汽车二挡启动时加速度倒数曲线a2=a(1,:);a3=a(2,:);a4=a(3,:);a5=a(4,:);a2(a2(:,:)<0.06)=[];a3(a3(:,:)<0.06)=[];a4(a4(:,:)<0.06)=[];a5(a5(:,:)<0.06)=[];u=ua_all/3.6;du=0.377*r./(3.6*i0*[5.562.7691.6441.000.793]);t=[cumtrapz(1./a2)*du(2)cumtrapz(1./a3)*du(3)+trapz(1./a2)*du(2)...cumtrapz(1./a4)*du(4)+tra