汽车理论习题Matlab程序.docx

武汉理工大学

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1.3确定一轻型货车的动力性能（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）：

绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。

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。

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－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

n n n n

T ??19.313?295.27( )?165.44( )2?40.874( )3?3.8445( )4

q 1000 1000 1000 1000

装载质量整车整备质量2000kg1800kg总质量3880kg车轮半径0.367m传动系机械效率滚动阻力系数ηt=0.85空气阻力系数×迎风面积主减速器传动比飞轮转动惯量二前轮转动惯量四后轮转动惯量变速器传动比CDA=2.77m

装载质量

整车整备质量

2000kg

1800kg

总质量

3880kg

车轮半径

0.367m

传动系机械效率

滚动阻力系数

ηt=0.85

空气阻力系数×迎风面积主减速器传动比

飞轮转动惯量二前轮转动惯量四后轮转动惯量

变速器传动比

CDA=2.77m2

If=0.218kg?m2Iw2=3.598kg?m2

ig(数据如下表)

Ⅰ档

Ⅱ档

Ⅲ档

Ⅳ档

Ⅴ档

四档变速器 6.09

3.09

1.71

1.00

-

五档变速器 5.56

2.769

1.644

1.00

0.793

轴距

L=3.2m

质心至前轴距离（满载）

a=1.974m

质心高（满载）

hg=0.9m

f=0.013i0=5.83

Iw1=1.798kg?m2

解：Matlab程序：

求汽车驱动力与行驶阻力平衡图和汽车最高车速程序：

n=[600:10:4000];

Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000).^4;

m=3880;g=9.8;nmin=600;nmax=4000;G=m*g;

ig=[5.562.7691.6441.000.793];nT=0.85;r=0.367;f=0.013;CDA=2.77;i0=5.83;L=3.2;a=1.947;hg=0.9;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;

Ft1=Tq*ig(1)*i0*nT/r;Ft2=Tq*ig(2)*i0*nT/r;Ft3=Tq*ig(3)*i0*nT/r;

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Ft4=Tq*ig(4)*i0*nT/r;Ft5=Tq*ig(5)*i0*nT/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;ua=[0:5:120];

Ff=G*f;Fw=CDA*ua.^2/21.15;Fz=Ff+Fw;

plot(ua1,Ft1,ua2,Ft2,ua3,Ft3,ua4,Ft4,ua5,Ft5,ua,Fz);title(驱动力-行驶阻力平衡图);

xlabel(ua(km/s));

ylabel(Ft(N));gtext(Ft1),gtext(Ft2),gtext(Ft3),gtext(Ft4),gtext(Ft5),gtext(Ff+Fw);zoomon;

[x,y]=ginput(1);zoomoff;

disp(汽车最高车速=);disp(x);disp(km/h);

汽车最高车速=99.3006

km/h

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求汽车最大爬坡度程序：n=[600:10:4000];

Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000).^4;

m=3880;g=9.8;nmin=600;nmax=4000;G=m*g;

ig=[5.562.7691.6441.000.793];nT=0.85;r=0.367;f=0.013;CDA=2.77;i0=5.83;L=3.2;a=1.947;hg=0.9;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;

Ft1=Tq*ig(1)*i0*nT/r;ua1=0.377*r*n/ig(1)/i0;Ff=G*f;Fw1=CD