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1、目 录1.题目要求31.1.题目要求31.2.车型参数32.计算步骤42.1.绘制功率外特性和转矩外特性曲线42.2.绘制驱动力行驶阻力平衡图62.3.绘制动力特性图92.4.绘制加速度曲线和加速度倒数曲线122.5.绘制加速时间曲线182.5.1.二挡原地起步连续换挡加速时间曲线182.5.2.最高档和次高档超车加速时间223.结论分析273.1.汽车的最高车速uamax273.2.汽车的加速时间t273.3.汽车能爬上的最大坡度imax274.心得体会28参考资料291. 题目要求1.1. 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）
2、绘制驱动力-行驶阻力平衡图；（3） 绘制动力特性图；（4） 绘制加速度时间曲线和加速度倒数曲线；（5） 绘制加速时间曲线，包括原地起步连续换挡加速时间和最高档和次高档加速时间、加速区间（初速度和末速度）按照国家标准GB/T12543-2023规定选取，并在说明书中具体说明选取；（6） 对动力性进行总体评价。1.1. 车型参数汽车发动机使用外特性Tq-n曲线的拟合公式为Tq=-19.313+295.27(n1000)-165.44(n1000)2+40.874(n1000)3-3.8445(n1000)4式中，Tq为发动机转矩（Nm）；n为发动机转速（r/min）。发动机的最低转速nmin=60
3、0r/min，最高转速nmax=4000r/min装载质量2000kg整车装备质量1800kg总质量3880kg车轮半径0.367m传动系机械效率T=0.84滚动阻力系数f=0.016空气阻力系数迎风面积CDA=2.77m2主减速器传动比i0=5.97飞轮转动惯量If=0.218kgm2二前轮转动惯量IW1=1.798kgm2四后轮转动惯量IW2=3.598kgm2变速器传动比i1=6.09；i2=3.09；i3=1.71；i4=1.00轴距L=3.2m质心至前轴距离（满载）a=1.947m质心高（满载）hg=0.9m2. 计算步骤2.1. 绘制功率外特性和转矩外特性曲线由发动机使用外特性曲线
4、拟合公式：Tq=-19.313+295.27(n1000)-165.44(n1000)2+40.874(n1000)3-3.8445(n1000)4求出发动机转矩Tq与发动机转速n的关系。接着由功率与转矩的关系式：Pe=Ttqn9550求出功率与转速的关系。在MATLAB界面运行得n=600:100:4000;Ttq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).2+40.874*(n/1000).3-3.8445*(n/1000).4;Pe=Ttq.*n/9550;plot(n,Pe);holdon;plot(n,Ttq)xlabel(n/(r/min);y
5、label(Pe(kw)title(Pe-n和Ttq-n)gtext(Pe)gtext(Ttq)在MATLAB中得图一图一发动机外特性曲线2.2. 绘制驱动力行驶阻力平衡图根据公式 Ft=Tqigi0Tr在MATLAB里运行得程序ig1=6.09;ig2=3.09;ig3=1.71;ig4=1.00;nT=0.84;r=0.367;f=0.016;CDA=2.77;i0=5.97;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;m=1800;g=9.8;G=m*g;n=600:100:4000;Ttq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).2
6、+40.874*(n/1000).3-3.8445*(n/1000).4;Ft1=Ttq*ig1*i0*nT/r;Ft2=Ttq*ig2*i0*nT/r;Ft3=Ttq*ig3*i0*nT/r;Ft4=Ttq*ig4*i0*nT/r;ua1=0.377*r*n/(ig1*i0);ua2=0.377*r*n/(ig2*i0);ua3=0.377*r*n/(ig3*i0);ua4=0.377*r*n/(ig4*i0);Ff=G*f;ua=linspace(0,120,100);Fw=CDA*ua.2/21.15;F=Ff+Fw;Ff=F-Fw;plot(ua1,Ft1);holdon;plot(u
7、a2,Ft2);plot(ua3,Ft3);plot(ua4,Ft4);plot(ua,Ff);plot(ua,F);xlabel(ua(km/h)ylabel(F/N)title(四挡驱动力-行驶阻力平衡图)gtext(Ft1)gtext(Ft2)gtext(Ft3)gtext(Ft4)gtext(Fw+Ff)gtext(Ff)ua,F=ginput(1)在MATLAB运行得图二图二驱动力行驶阻力平衡图2.3. 绘制动力特性图汽车的动力因数由公式 D=Ft-FwG在MATLAB中运行得程序ig1=6.09;ig2=3.09;ig3=1.71;ig4=1.00;nT=0.84;r=0.367;
8、f=0.016;CDA=2.77;i0=5.97;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;m=1800;g=9.8;G=m*g;n=600:100:4000;Ttq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).2+40.874*(n/1000).3-3.8445*(n/1000).4;Ft1=Ttq*ig1*i0*nT/r;Ft2=Ttq*ig2*i0*nT/r;Ft3=Ttq*ig3*i0*nT/r;Ft4=Ttq*ig4*i0*nT/r;ua1=0.377*r*n/(ig1*i0);ua2=0.377*r*n/(ig2*i0);ua3=
9、0.377*r*n/(ig3*i0);ua4=0.377*r*n/(ig4*i0);Fw1=CDA*ua1.2/21.15;Fw2=CDA*ua2.2/21.15;Fw3=CDA*ua3.2/21.15;Fw4=CDA*ua4.2/21.15;ua=linspace(0,120,35);Fw=CDA*ua.2/21.15;D1=(Ft1-Fw1)/G;D2=(Ft2-Fw2)/G;D3=(Ft3-Fw3)/G;D4=(Ft4-Fw4)/G;f=Fw/G;plot(ua1,D1);holdonplot(ua2,D2);plot(ua3,D3);plot(ua4,D4);plot(ua,f);xl
10、abel(ua(km/h);ylabel(D);title(四挡动力特性图);gtext()gtext()gtext()gtext()gtext(f)ua,D=ginput(1)则在MATLAB里获取的动力特性图见图三。图三动力特性图2.4. 绘制加速度曲线和加速度倒数曲线由行驶方程式：Ttqigi0Tr=Gf+Gi+CDA21.15ua2+mdudt设Fi=0，则有dudt=1mFt-(Ff+Fw)在MATLAB中运行得程序ig1=6.09;ig2=3.09;ig3=1.71;ig4=1.00;nT=0.84;r=0.367;f=0.016;CDA=2.77;i0=5.97;If=0.218
11、;Iw1=1.798;Iw2=3.598;m=1800;g=9.8;G=m*g;n=600:100:4000;Ttq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).2+40.874*(n/1000).3-3.8445*(n/1000).4;Ft1=Ttq*ig1*i0*nT/r;Ft2=Ttq*ig2*i0*nT/r;Ft3=Ttq*ig3*i0*nT/r;Ft4=Ttq*ig4*i0*nT/r;ua1=0.377*r*n/(ig1*i0);ua2=0.377*r*n/(ig2*i0);ua3=0.377*r*n/(ig3*i0);ua4=0.377*r*n/
12、(ig4*i0);F1=G*f+CDA*ua1.2/21.15;F2=G*f+CDA*ua2.2/21.15;F3=G*f+CDA*ua3.2/21.15;F4=G*f+CDA*ua4.2/21.15;d1=1+(Iw1+Iw2+If*ig12*i02*nT)/(m*r2);d2=1+(Iw1+Iw2+If*ig22*i02*nT)/(m*r2);d3=1+(Iw1+Iw2+If*ig32*i02*nT)/(m*r2);d4=1+(Iw1+Iw2+If*ig42*i02*nT)/(m*r2);a1=(Ft1-F1)/(d1*m);a2=(Ft2-F2)/(d2*m);a3=(Ft3-F3)/(
13、d3*m);a4=(Ft4-F4)/(d4*m);plot(ua1,a1);holdon;plot(ua2,a2);plot(ua3,a3);plot(ua4,a4);title(行驶加速度曲线)xlabel(ua)ylabel(a/(m/s-2)gtext()gtext()gtext()gtext()在MATLAB里获取加速度曲线如图四图四行驶加速度曲线同理在MATLAB中运行得ig1=6.09;ig2=3.09;ig3=1.71;ig4=1.00;nT=0.84;r=0.367;f=0.016;CDA=2.77;i0=5.97;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;m=
14、1800;g=9.8;G=m*g;n=600:100:4000;Ttq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).2+40.874*(n/1000).3-3.8445*(n/1000).4;Ft1=Ttq*ig1*i0*nT/r;Ft2=Ttq*ig2*i0*nT/r;Ft3=Ttq*ig3*i0*nT/r;Ft4=Ttq*ig4*i0*nT/r;ua1=0.377*r*n/(ig1*i0);ua2=0.377*r*n/(ig2*i0);ua3=0.377*r*n/(ig3*i0);ua4=0.377*r*n/(ig4*i0);F1=G*f+CDA*ua1.2/21.15;F2=G*f+CDA*ua2.2/21.15;F3=G*f+CDA*ua3.2/21.15;F4=G*f+CDA*ua4
