汽车理论和.matlab编程答案

孙野

1.3(1)绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图

选用5挡变速器进行整车性能计算

发动机转速与汽车行驶速度之间的关系：

发动机使用外特性的Tq-n曲线拟合公式：

汽车驱动力：

行驶阻力：

用matlab编写程序如下：

m1=2000;m2=1800;mz=3880;g=9.81;r=0.367;CdA=2.77;f=0.013;nT=0.85;ig=[5.56 2.769 1.644 1.00 0.793];i0=5.83;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;%输入已知参数Iw=2*Iw1+4*Iw2;for i=1:69n(i)=(i+11)*50;Ttq(i)=-19.313+295.27*(n(i)/1000)-165.44*(n(i)/1000)^2+40.874*(n(i)/1000)^3-3.8445*(n(i)/1000)^4;end从600~4000rpm油拟合公式计算发动机转距for j=1:5for i=1:69Ft(i,j)=Ttq(i)*ig(j)*i0*nT/r;ua(i,j)=0.377*r*n(i)/(ig(j)*i0);Fz(i,j)=CdA*ua(i,j)^2/21.15+mz*g*f;endend计算各档位下的驱动力和行驶阻力plot(ua,Ft,ua,Fz)title('汽车驱动力与行驶阻力平衡图');xlabel('ua(km/h)');ylabel('Ft(N)');作汽车驱动力与行驶阻力平衡图

(2)

①计算汽车最高车速

Matlab程序如下：

for k=1:175n1(k)=3300+k*0.1;Ttq(k)=-19.313+295.27*(n1(k)/1000)-165.44*(n1(k)/1000)^2+40.874*(n1(k)/1000)^33.8445*(n1(k)/1000)^4;Ft(k)=Ttq(k)*ig(5)*i0*nT/r;ua(k)=0.377*r*n1(k)/(ig(5)*i0);Fz(k)=CdA*ua(k)^2/21.15+mz*g*f;E(k)=abs((Ft(k)-Fz(k)));end%从3300rpm开始以0.1rpm为步长搜索直到找到for k=1:175驱动力与行驶阻力之差绝对值最小点(档处)if(E(k)==min(E))通过其他检验程序可估计出该点大致位置(3310rpm附近)disp('汽车最高车速='); disp(ua(k));disp('km/h');end输出结果end 98.7627

km/h

计算得汽车最高车速为98.7627km/h。

②计算最大爬坡度

Matlab程序如下：

for p=1:150%从2000rpm开始以0.5为步长搜索找驱动力n2(p)=2000+p*0.5;与行驶阻力之差最大点(档处)Ttq(p)=-19.313+295.27*(n2(p)/1000)-165.44*(n2(p)/1000)^2+40.874*(n2(p)/1000)^3-3.8445*(n2(p)/1000)^4;Ft(p)=Ttq(p)*ig(1)*i0*nT/r;ua(p)=0.377*r*n2(p)/(ig(1)*i0);Fz(p)=CdA*ua(p)^2/21.15+mz*g*f; af(p)=asin((Ft(p)-Fz(p))/(mz*g));end通过其他检验程序可估计出该点大致位置(2000rpm附近)for p=1:150if(af(p)==max(af))i=tan(af(p));disp('汽车最大爬坡度=');disp(i);endend 0.3518

计算得最大爬坡度为0.3518

(3)

①绘制汽车行驶加速度倒数曲线

Matlab程序如下：

for i=1:69%开始计算绘制加速度倒数曲线所需数据n(i)=(i+11)*50;Ttq(i)=-19.313+295.27*(n(i)/1000)-165.44*(n(i)/1000)^2+40.874*(n(i)/1000)^3-3.8445*(n(i)/1000)^4;endfor j=1:5for i=1:69deta=1+Iw/(mz*r^2)+If*ig(j)^2*i0^2*nT/(mz*r^2);ua(i,j)=0.377*r*n(i)/(ig(j)*i0);a(i,j)=(Ttq(i)*ig(j)*i0*nT/r-CdA*ua(i,j)^2/21.15-mz*g*f)/(deta*mz)