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1、1)“汽车驱动力汽车驱动力-行驶阻力平衡图行驶阻力平衡图” 、 “汽车行驶加速度曲线汽车行驶加速度曲线” 、 “汽车加速度倒数曲线汽车加速度倒数曲线” 、 “汽车汽车 爬坡度图爬坡度图”分析如下：分析如下：利用MATLABMATLAB编程如下:ig=5.56,2.769,1.644,1.00,0.793; %变速器传动比 i0=5.83; %主减速器传动比 r=0.367; %车轮半径 h=0.85; %传动系机械效率 cda=2.77; %空气阻力系数*迎风面积 m=3880; %汽车总质量 Iw1=1.798; %二前论转动惯量 Iw2=3.598; %四后轮转动惯量 I=0.218; %
2、飞轮转动惯量 g=9.8; %重力加速度for j=1:5for n=600:100:4000;ua(j,n)=(0.377*r*n)/(ig(j)*i0);c=n/1000;tq=-19.313+295.27*c-165.44*c.2+40.874*c.3-3.8445*c.4; %发动机转矩Ft(j,n)=tq*ig(j)*i0*h/r; %汽车驱动力f(j,n)=cda*ua(j,n)*ua(j,n)/21.15+494.3; %汽车行驶阻力s(j)=1+(Iw1+Iw2)/(m*r.2)+(I*ig(j).2*i0.2*h)/(m*r.2); %汽车旋转质量换 算系数a(j,n)=(F
3、t(j,n)-f(j,n)/(s(j)*m) %汽车加速度b(j,n)=1/a(j,n);D(j,n)=asin(Ft(j,n)-f(j,n)/(3800*g); %坡度角i(j,n)=tan(D(j,n)*100 %坡度值Pe(j,n)=Ft(j,n)*ua(j,n)/3600 %汽车功率end end subplot(2,2,1) k=600:100:4000 plot(ua(1,k),Ft(1,k),ua(2,k),Ft(2,k),ua(3,k),Ft(3,k),ua(4,k),Ft(4,k),.ua(5,k),Ft(5,k),ua(1,k),f(1,k),ua(2,k),f(2,k),
4、ua(5,k),f(5,k); title(汽车驱动力-行驶阻力平衡图)xlabel(ua/(km*h-1); ylabel(F/N); text(26, 12000,Ft1,HorizontalAlignment, right); text(36, 6450,Ft2,HorizontalAlignment, right); text(56, 3900,Ft3,HorizontalAlignment, right); text(66, 2500,Ft4,HorizontalAlignment, right);text(66, 1800,Ft5,HorizontalAlignment, righ
5、t); text(100, 1400,Ff+Fw,HorizontalAlignment, right);subplot(2,2,2) k=600:100:4000 plot(ua(1,k),a(1,k),ua(2,k),a(2,k),ua(3,k),a(3,k),ua(4,k),a(4,k),ua(5,k),a(5,k); title(汽车行驶加速度曲线)xlabel(ua/(km*h-1); ylabel(a/m*s-2) ; axis(0,120,-0.5,2.5); text(14, 2,1,HorizontalAlignment, right); text(20, 1.2,2,Hor
6、izontalAlignment, right); text(30, 0.7,3,HorizontalAlignment, right); text(50, 0.5,4,HorizontalAlignment, right); text(60, 0.15,5,HorizontalAlignment, right);subplot(2,2,3) k=600:100:4000 plot(ua(1,k),b(1,k); hold on plot(ua(2,k),b(2,k),ua(3,k),b(3,k),ua(4,k),b(4,k),ua(5,k),b(5,k); title(汽车加速度倒数曲线)x
7、label(ua(km/h); ylabel(1/a); axis(0,100,0,15);subplot(2,2,4) m=600:100:4000 imax=max(i(1,m); plot(ua(1,m),i(1,m); hold on plot(ua(2,m),i(2,m),ua(3,m),i(3,m),ua(4,m),i(4,m),ua(5,m),i(5,m); ua=0:1:12; plot(ua,imax); title(汽车爬坡度图)xlabel(ua/(km*h-1); ylabel(i/(%) axis(0,120,-5,40); text(14, 32,1,Horizon
8、talAlignment, right); text(23, 14,2,HorizontalAlignment, right); text(30,7,3,HorizontalAlignment, right);text(50,5,4,HorizontalAlignment, right); text(65, 0.3,5,HorizontalAlignment, right); text(25, 36,imax,HorizontalAlignment, right); grid off 画出图形如下：画出图形如下：2 2） “汽车功率平衡图汽车功率平衡图”分析：分析：利用MATLABMATLAB
9、编程如下:ma=3880;%汽车的总质量 g=9.81;%重力加速度 r=0.367;%汽车车轮半径 nt=0.85;%传动系机械效率 f=0.013;%滚动阻力系数CdA=2.77;%空气阻力系数X迎风面积 i0=5.83;%主减速器传动比 If=0.218;%飞轮转动惯量 Iw1=1.798;%二前轮转动惯量 Iw2=3.598;%四后轮转动惯量 %绘制变速器处于一档时汽车的驱动力曲线G=ma*g; ig=5.56,2.769,1.644,1.00,0.793; for j=1:5for n=600:100:4000;ua(j,n)=(0.377*r*n)/(ig(j)*i0);c=n/1
10、000;tq=-19.313+295.27*c-165.44*c.2+40.874*c.3-3.8445*c.4; %发动机转矩Ft(j,n)=tq*ig(j)*i0*nt/r; %汽车驱动力Pe(j,n)=Ft(j,n)*ua(j,n)/3600 %汽车功率end end k=600:100:4000 Pemax=max(Pe(1,k); plot(ua(1,k),Pe(1,k); hold on; plot(ua(2,k),Pe(2,k),ua(3,k),Pe(3,k),ua(4,k),Pe(4,k),ua(5,k),Pe(5,k); ua=0:0.1:110; Pf=G*f*ua/360
11、0; Pw=CdA*ua.3/76140; Pz=(Pf+Pw)/nt; plot(ua,Pz,m,LineWidth,2); plot(ua,Pemax,k,LineWidth,2); title(汽车功率平衡图)xlabel(ua(km/h); ylabel(P/kw); text(10, 48,档位1,HorizontalAlignment, right); text(38, 48,档位2,HorizontalAlignment, right); text(54, 43.5,档位3,HorizontalAlignment, right); text(66, 35.5,档位4,Horizo
12、ntalAlignment, right); text(66, 28,档位5,HorizontalAlignment, right);text(54, 57,Pemax,HorizontalAlignment, right); text(99, 57,(Pf+Pw)/nt,HorizontalAlignment, right); 画出图形如下：画出图形如下：3 3）由于滚动阻力系数滚动阻力系数为常数,用 MATLABMATLAB 画图 命令可知: x =0:0.001:1 plot(x,0.013) axis(0,1,0,0.05) title(滚动阻力系数与驱动力系数) xlabel(驱动力
13、系数); ylabel(f)4 4）汽车最高车速分析）汽车最高车速分析: :由“汽车驱动力-行驶阻力平衡图“可知:汽车在处于 5 档时,Ft5 曲线与 Ff+Fw 曲线的交点便 是 Umax.根据这个原理,利用 MATLAB 编写程序解得 Ft5=Ff+Fw,从而求的 Umax: 计算程序如下计算程序如下: : %5d 档变速器传动比 ig5=0.793; %主减速器传动比 i0=5.83; %车轮半径 r=0.367; %传动系机械效率 h=0.85; %空气阻力系数*迎风面积 cda=2.77; %汽车动力 Ft=(-19.313+295.27*c-165.44*c.2+40.874*c.
14、3-3.8445*c.4)*ig5*i0*h/r;%汽车行驶阻力 f=cda*ua*ua/21.15+494.3; format short y=sym(-19.313+295.27*c-165.44*c2+40.874*c3- 3.8445*c4)*0.793*5.83*0.85/0.367)- (2.77*(0.377*0.367*1000*c)/(0.793*5.83)2/21.15+494.3) c=solve(y) ua=(0.377*0.367*1000*c)/(0.793*5.83) 解得:ua=99.08 故故 Umax=99.08km/hUmax=99.08km/h5 5）汽
15、车最大爬坡度及对应的）汽车最大爬坡度及对应的附着率附着率分析分析: :由汽车的爬坡度曲线分析可知汽车在 1 档的时候有最大的爬坡度. 因为:汽车在一档的驱动力为:Ft1=Ttq*ig1*i0*h/r=75.075*Ttq=-1449.9.+5193.38*ua-681.72*ua2+39.46*ua3-0.87*ua4行使阻力为: f=Ff+Fw=m*g*f+1/2*CdA*P*Ur2=1.698*ua2+494.3 利用利用 MATLABMATLAB 编写计算程序如下编写计算程序如下: : %1d 档变速器传动比 ig1=5.56; %主减速器传动比 i0=5.83; %车轮半径 r=0.367; %传动系机械效率 h=0.85; %空气阻力系数*迎风面积 cd
