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序号: 01-02
汽车理论课程设计说明书
题目:汽车经济性计算
班级:
车辆 1101 班
姓名:
张辉
学号:
1111021002
序号:
1-02
指导教师:
苗立东
目录
一.题目要求 1
二.计算步骤 1
1 功率外特性和转矩外特性曲线图 1
2 驱动力行驶阻力平衡图和功率平衡图 2
3 汽车等速行驶时发动机负荷率图 4
4 汽车最高档和次高档等速行驶时发动机燃油消耗率曲线 ..6
5 最高档和次高档等速百公里油耗曲线 7
6 求解六工况( GB/T 12545.2-2001 )行驶的百公里油耗 6
7 最高挡和次高挡等速行驶, 20 整数倍车速的参数值表 8
三.总体评价 9
四.心得体会 9
五.参考资料 10
I
一 .题目要求
1) 根据书上所给的发动机使用外特性曲线拟合公式,绘制功率外特性和转矩外特性曲线;
2) 绘制驱动力与行驶阻力和功率平衡图;
3) 绘制汽车等速行驶时发动机的负荷率图;
4) 绘制汽车最高挡和次高档等速行驶时发动机的燃油消耗率 b ;
5) 绘制最高挡和次高档等速百公里油耗曲线;
6) 求解六工况( GB/T 12545.2-2001 )行驶的百公里油耗;
7) 列表表示最高挡和次高挡等速行驶时,在 20 整数倍车速的参数值(将无意义的部分删
除);
8) 对经济性进行总体评价;
二.计算步骤
由发动机使用外特性曲线拟合公式,绘制功率外特性和转矩外特性曲线;
由所给发动机使用外特性曲线拟合公式 :
2
3
4
T tq
19.313
295.27
n
n
n
n
165.44
40.874
3.8445
1000
1000
1000
1000
Pe
Ttq n
9550
由 MA TLAB 软件作图,拟合在同一坐标系可得功率和转矩外特性曲线,如图 1 所示:
1
180
160
P e
140
)
120
m
100
N
/
T
w
k
80
/ e
P
60
40
Ttq
20
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
n/(r/min)
图 1
发动机外特性中的功率和转矩曲线
功率平衡图;
由车速与发动机转速可得车速:
U a
0.377
n r
i g
i 0
求的各档位对应的车速范围,
1 档
2 档
3 档
4 档
6.09
3.09
1.71
1.00
进而可得汽车实际输出功率(阻力功率)
;
输出扭矩关于车速的函数和发动机各档位的外特性功率表达式为:
T tq T tq (U a ) Pe=Ttqn/ 9550 P e Pe U a
2
以上各式: Pe 表示发动机的外特性功率,单位
kw , P
P f Pw 表示汽车实际发出功
率,单位 Kw , G 表示汽车满载整车重量,单位
N ,U a 表示车速,单位 km/h 。
利用 matlab 软件,画出功率平衡图的五个图形,如图
2:
汽车功率平衡图
100
90
80
70
60
)
w
k
( 50
e
P
40 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅴ
(Pf+Pw)/nT
30
20
10
0
0 20 40 60 80 100
ua(km/h)
2 汽车等速行驶时发动机的功率平衡图
发动机的提供的驱动力:
Tt q0i ηig T
Ft
r
Ft= Ff+ Fw
驱动力—行驶阻力图如图 3
3
驱动力-行驶阻力平衡图
14000
Ft1
12000
10000
8000
Ft2
6000
4000
Ft3
2000
Ft4
Ff+Fw
0
20
40
60
80
100
120
0
ua(km/h)
图 3. 驱动力—行驶阻力平衡图
负荷率图;
等速行驶时, 汽车主要克服空气阻力和道路滚动阻力, 负荷率的值为发出功率与汽车在对应车速下的外特性功率之比。
可得负荷率: U
Ff Fw
Ft
MA TLAB 可得在各档位对应转速范围下,负荷率,去点不实际的点可得如图,图中由下到上依次为 1、 2、3、 4 档;
4
%
/
U
率
荷
发动机负荷率曲线
1.4
1.2
1
0.8
负 0.6 4
0.4
0.2 3
2
1
0
0 20 40 60 80 100 120
图 4 发动机负荷率曲线
汽车最高挡和次高档等速行驶时发动机的燃油消耗率曲线;
首先,求发动机实际输出的功率;
取八组转速,对应最高档和次高档得相应 16 组车速,如表 1 所示:
表 1
次高档、最高档八组转速对应车速表
发 动 机
815
1207
1624
2012
2603
3006
3403
3804
转速
三 档 车
11.8177
17.5019
23.4035
29.1746
37.7443
43.5879
49.3445
55.1592
速
四 档 车
29.928
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