1、汽車理論第二次作業 2.7. 圖 2-1 是某輕型貨車汽油發動機的負荷特性與萬有特性，貨車的其他參數與題1.3相同。負荷特性曲線的擬合公式為式中，b為燃油消耗率g/kwh ；Pe 為發動機凈功率（kw）擬合公式中的系數如表 2-1所示怠速油耗Qid=0.299mL/s（怠速轉速 400 r/min）。 1）繪制該輕型貨車的功率平衡圖。 2）繪制最高擋與次高擋的等速百公里油耗曲線。 3）利用計算機求該貨車按JB33521983規定的六工況循環行駛的百公里油耗。計算中確定燃油消耗率值時，若發動機轉速與負荷特性中給定的轉速不相等，可由相鄰轉速的兩條曲線用插值法求得。 六工況循環的參數如表 2-2所示

2、。解：（1）汽車功率平衡圖的繪制： 驅動力矩=-19.313+295.27()-165.44()+40.8747()-3.8445() 主減速器傳動比 =5.83 車速 Ua=0.377n*r/(*i0) 驅動力 Ft=*/r 行駛阻力（不考慮爬坡因素，加速阻力） Ff+Fw=Gf+*Ua2/21.15整合以上信息可得當一檔行駛時：=5.56時， 2.561Ua17.074當二擋行駛時：=2.769時，5.142<Ua34.283當三擋行駛時：=1.664時， 8.661Ua57.74當四擋行駛時：=1.00時 ，14.239Ua94.929當五擋行駛時：=0.793時，17.956Ua

3、119.70汽車平衡功率方程式整理為： 阻力功率：結合以上的公式，用MATLAB編程進行編程，繪制出圖像。程序如下：clear;figure(1);m=3880; %汽車總質量r=0.367; %車輪半徑Nt=0.85; %機械傳動效率f=0.013; %滾動阻力系數CdA=2.77; %空氣阻力系數與迎風面積的乘積i0=5.83; %主減速器傳動比If=0.218; %飛輪轉動慣量Iw=5.396; %車輪轉動慣量之和 ig1=5.56;%一檔驅動力Ua1=2.561:0.001:17.074;n1=i0.*ig1.*Ua1./0.377/0.367;Ttq1=-19.313+295.27.

4、*(n1/1000)-165.44.*(n1/1000).2+40.874.*(n1/1000).3-3.8445.*(n1/1000).4; Ft1=Ttq1.*ig1.*i0.*Nt/r; Pe1=Ft1.*Ua1./Nt/3600; ig2=2.769; %二檔驅動力Ua2=5.142:0.001:34.283; n2=i0.*ig2.*Ua2./0.377/0.367; Ttq2=-19.313+295.27.*(n2/1000)-165.44.*(n2/1000).2+40.874.*(n2/1000).3-3.8445.*(n2/1000).4; Ft2=Ttq2.*ig2.*i0

5、.*Nt/r; Pe2=Ft2.*Ua2./Nt/3600; ig3=1.644; %三檔驅動力Ua3=8.661:0.001:57.74; n3=i0.*ig3.*Ua3./0.377/0.367; Ttq3=-19.313+295.27.*(n3/1000)-165.44.*(n3/1000).2+40.874.*(n3/1000).3-3.8445.*(n3/1000).4; Ft3=Ttq3.*ig3.*i0.*Nt/r; Pe3=Ft3.*Ua3./Nt/3600; ig4=1.0; %四檔驅動力Ua4=14.239:0.001:94.929; n4=i0.*ig4.*Ua4./0.

6、377/0.367; Ttq4=-19.313+295.27.*(n4/1000)-165.44.*(n4/1000).2+40.874.*(n4/1000).3-3.8445.*(n4/1000).4; Ft4=Ttq4.*ig4.*i0.*Nt/r; Pe4=Ft4.*Ua4./Nt/3600; ig5=0.793; %五檔驅動力Ua5=17.956:0.001:119.709; n5=i0.*ig5.*Ua5./0.377/0.367;Ttq5=-19.313+295.27.*(n5/1000)-165.44.*(n5/1000).2+40.874.*(n5/1000).3-3.8445

7、.*(n5/1000).4; Ft5=Ttq5.*ig5.*i0.*Nt/r; Pe5=Ft5.*Ua5./Nt/3600; Ua6=0:0.001:130; %行駛阻力計算FfFw=9.81.*m.*f+CdA.*Ua6.2/21.15;Pefw=FfFw.*Ua6./Nt/3600;plot(Ua1,Pe1,Ua2,Pe2,Ua3,Pe3,Ua4,Pe4,Ua5,Pe5,Ua6,Pefw); axis(0 125 0 75); xlabel('Ua(km/h)');ylabel('Pe(Kw)'); title('功率平衡圖42100451'

8、);所得圖像如下：（2） 最高檔和次高檔等速百公里油耗曲線： 求汽車等速百公里油耗，則要求發動機發出功率與汽車受到的阻力功率相等，利用表中數據使用線性插值法求出b值，然后利用公式（），即可求出對應車速的百公里油耗（L/100km）。運用線性插值法可求出Ua為25，35，45，55，65，75，85km/h時對應b值：拉格朗日線性插值y=y0*(x-x1)/(x-x0)+y1*(x-x0)/(x-x1)由excel計算得到結果如圖如下： -最高檔時各項數據： -次高檔時各項數據：繪制圖表得：關于計算六工況循環行駛百公里油耗：工況：以25km/h等速行駛50m時燃油消耗為Q1， 其中b值可由線性插

9、值得到b=450.945 =5.8246ml工況：采用數值積分的方法求解（可采用Newton-Cotes梯形公式）Newton-Cotes梯形公式：f(a)+f(b)*(b-a)/2Ua=25km/hUa=40km/h勻加速行駛150m時燃油消耗量的計算值如下： 25km/h26km/h消耗的燃油量：1.7576mL26km/h27km/h消耗的燃油量：1.8088mL27km/h28km/h消耗的燃油量：1.8582mL28km/h29km/h消耗的燃油量：1.9205mL29km/h30km/h消耗的燃油量：1.9826mL30km/h31km/h消耗的燃油量：2.0442mL31km/h

10、32km/h消耗的燃油量：2.1052mL32km/h33km/h消耗的燃油量：2.1656mL33km/h34km/h消耗的燃油量：2.2554mL34km/h35km/h消耗的燃油量：2.2846mL35km/h36km/h消耗的燃油量：2.3432mL36km/h37km/h消耗的燃油量：2.4009mL37km/h38km/h消耗的燃油量：2.4579mL38km/h39km/h消耗的燃油量：2.5142mL39km/h40km/h消耗的燃油量：2.5864mL則加速時的燃油消耗量=32.4554mL工況：Ua=40km/h勻速行駛250m時所消耗的燃油量=30.1837mL工況：同理可求得Ua=40km/hUa=50km/h加速行駛175m時的燃油