【正文】 i=1:1:5 b(i)=youhao(i0(i))。變速器與主減速器的速比應(yīng)該進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠ヅ?，才能在兼顧?dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性方面取得好的平衡。 如果選擇過(guò)大，則會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率下降，雖然0i 0i提高了動(dòng)力性，后備功率增加，而且在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，噪音比較大，燃油經(jīng)濟(jì)性不好；如果 選擇過(guò)小，則汽車的動(dòng)力性減弱，但是負(fù)荷率增加，燃油經(jīng)濟(jì)性有所改善，但是發(fā)0i動(dòng)機(jī)如果在極高負(fù)荷狀態(tài)下持續(xù)工作，會(huì)產(chǎn)生很大震動(dòng)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命有所影響。其實(shí)從理論上來(lái)說(shuō)，應(yīng)該是 越大，加0i速時(shí)間就有越小的趨勢(shì)，但是由于在本次計(jì)算當(dāng)中，加速時(shí)間是車速?gòu)?0 加到 70km/h，并不能全面反映發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)工作能力下的情況，比如當(dāng) = 的時(shí)候，車速?gòu)膭偵?IV 檔到0i70km/h 只有很短的一段，并不能反映出在此住傳動(dòng)比之下，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力變小所帶來(lái)的影響。因此可以考慮使用加速到 70km/h 的加速時(shí)間進(jìn)行代替。在起步階段曲線的空缺部分，使用一條水平線與曲線連接上。先確定各個(gè)檔的發(fā)動(dòng)機(jī)最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速時(shí)對(duì)應(yīng)的汽車最高車速 和最低車速 。二者一般是不相同的。滾動(dòng)阻力大燃油消耗量明顯升高。滾動(dòng)阻力系數(shù)的大小直接影響汽車的最高車速、極限最大加速度和爬坡度。因?yàn)閷?duì)于加速過(guò)程，發(fā)動(dòng)機(jī)是處在一個(gè)瞬時(shí)動(dòng)態(tài)過(guò)程，而前面的處理方法仍然是使用穩(wěn)態(tài)的時(shí)候發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性進(jìn)行計(jì)算。二、關(guān)于加速過(guò)程的加速阻力的處理討論：在計(jì)算勻加速過(guò)程的時(shí)候，因?yàn)楸葎蛩傩旭偟臅r(shí)候，增加了加速阻力，因此車速與發(fā)動(dòng)機(jī)功率之間的關(guān)系已經(jīng)改變了。這種對(duì)系數(shù)進(jìn)行插值的方法的精度依靠于所給出的擬合公式中各個(gè)系數(shù)與 n 之間的關(guān)系。經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)，使用三次樣條插值得到的曲線中部與線形內(nèi)插得到的曲線十分相似。從得到的等速百公里油耗曲線上可以發(fā)現(xiàn)，曲線有比較多的曲折。 i=i1(2)。 %速度每增加 1km/h 所需要的時(shí)間for i=1:1:3401 %重新利用擬合公式求出 b 與 ua 的關(guān)系 b0(i)=B0(i)+B1(i)*P0(i)+B2(i)*(P0(i))^2+B3(i)*(P0(i))^3+B4(i)*(P0(i))^4。 %把速度范圍以 1km/h 為間隔進(jìn)行劃分delta=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*ig^2*i0^2*yita)/(m*r^2)。 Q_i=Qid*tid。 %插值得出對(duì)應(yīng)速度的燃油消耗率F4_m=f*G+CDA*(ua4_m.^2)/。 %插值得出對(duì)應(yīng)速度的燃油消耗率F3_m=f*G+CDA*(ua3_m.^2)/。)。),gtext(39。) %繪制等速百公里燃油消耗率曲線hold onplot(ua4,Q4)gtext(39。 %汽油的重度取 Q3=P_fw3.*b3./(.*ua3.*pg)。 %求出阻力功率P_fw4=F4.*ua4./(yita**1000)。 %求出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的 III、IV 檔車速ua4=*r.*n./(i0*ig(4))。B2=spline(n0,B20,n)。B40=[ ]。B00=[ ]。Iw1=。CDA=。??根據(jù)以上的計(jì)算，可以求出該汽車分別在三檔和四檔的六工況耗油量：三檔：《汽車?yán)碚摗妨?xí)題指導(dǎo)及參考答案第 18 頁(yè) 共 54 頁(yè) ????? ??四檔： . ????? ?計(jì)算程序：主函數(shù)（）：%27 題的 3 問(wèn)的程序clearglobal f G CDA yita m r If Iw1 Iw2 pg i0 B0 B1 B2 B3 B4 n %聲明全局變量ig=[,]。計(jì)算結(jié)果如下：加速階段 第一段 第二段最大速度 max/()ukh40 50最小速度 ：in 25 40加速度 2/()（注：書(shū)中的數(shù)據(jù)有誤）三檔 /()aQmL四檔 勻減速階段：對(duì)于勻減速階段，發(fā)動(dòng)機(jī)處在怠速工況。插值求出對(duì)應(yīng)的各個(gè)車速的燃油消耗率 ，進(jìn)而用 ??。由 求出三段勻速行駛b102aPbsQug??部分的燃油消耗量（mL） 。從功率平衡圖上面可以發(fā)現(xiàn)，III 檔與 IV 檔可以滿足六工況測(cè)試的速度范圍要求。這是由于插值點(diǎn)的范圍比節(jié)點(diǎn)的范圍要來(lái)得大，于是在轉(zhuǎn)速超出了數(shù)據(jù)給出的范圍的部分，插值的結(jié)果是不可信的。.saPbQug?? /10Lkm實(shí)際繪出的最高檔與次高檔的等速百公里油耗曲線如下：從圖上可以明顯看出，第三檔的油耗比在同一車速下，四檔的油耗高得多。先利用表中的數(shù)據(jù)，使用插值法，求出每個(gè) 值所對(duì)應(yīng)的《汽車?yán)碚摗妨?xí)題指導(dǎo)及參考答案第 16 頁(yè) 共 54 頁(yè)擬合式系數(shù)： 。發(fā)動(dòng)機(jī)凈功率950tqeTnP?則表示發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際發(fā)出功率，可以根據(jù)汽 車行駛時(shí)的功率平衡求得，和轉(zhuǎn)速?zèng)]有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。2）最高檔與次高檔的等速百公里油耗曲線3）利用計(jì)算機(jī)求貨車按 JB335283 規(guī)定的六工況循環(huán)行駛的百公里油耗。負(fù)荷特性曲線的擬合公式為：。 試分析超速檔對(duì)汽車動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性的影響。如最小傳動(dòng)比的選擇，根據(jù)汽車功率平衡圖可得到最高車速 umax(驅(qū)動(dòng)力曲線與行駛阻力曲線的交點(diǎn)處車速)，發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最大功率時(shí)的車速為 up。.37anriiu? 如何從改進(jìn)汽車底盤設(shè)計(jì)方面來(lái)提高燃油經(jīng)濟(jì)性？答：汽車底盤設(shè)計(jì)應(yīng)該從合理匹配傳動(dòng)系傳動(dòng)比、縮減尺寸和減輕質(zhì)量來(lái)提高燃油經(jīng)濟(jì)性。把各功率下最經(jīng)濟(jì)狀況運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速與負(fù)荷率表明在外特性曲線上，便得到“最小燃油消耗特性” 。二者的要求是不一致的，一般地，無(wú)級(jí)變速器的工作模式應(yīng)該在加速階段具有良好的動(dòng)力性，在正常行駛狀態(tài)具有較好的經(jīng)濟(jì)性。由汽車等速百公里油耗算式（21）知，汽車油耗量不僅與發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗率有關(guān)，而且還與發(fā)動(dòng)機(jī)功率以及車速有關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)省油時(shí)汽車不一定就省油。duDfgt??最大動(dòng)力因數(shù)： 。duGftduGftm??根據(jù)滑行數(shù)據(jù)的擬合直線可得： 。3） 在此路面上該車的最大爬坡度。該車在附著系數(shù) ??面上低速滑行曲線和直接檔加速曲線如習(xí)題圖 1 所示。 一輛后軸驅(qū)動(dòng)汽車的總質(zhì)量 2152kg,前軸負(fù)荷 52％，后軸負(fù)荷 48％，主傳動(dòng)比i0=，變速器傳動(dòng)比：一擋：，二檔：，三檔：，四檔：，五檔：。amax?加速度。即，發(fā)動(dòng)機(jī)能提供的最大加速度為 。若令 為前軸負(fù)荷率，求bL原車得質(zhì)心位置改變后，該車的前軸負(fù)荷率。m2(其中后輪Iw= kg?i最大加速度： 。即，fX21 2fX?由于求極限最高車速，此時(shí)，附著力 就是路面能提供的最大地面切向反作用力 FX1 ?F所以 = = N， W1f2F???又 ?由此可推出其極限最高車速： = km/h。前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)汽車附著率低，表明其在地面附著系數(shù)較?C低的地面上可以正常行駛，說(shuō)明其附著力利用率高。1zwFzj地面作用于前輪的切向反作用力為： jwjwjwfXGfF??????、 、 分別為后輪的滾動(dòng)阻力、整車空氣阻力以及加速阻力。常見(jiàn)錯(cuò)誤：地面切向反作用力的計(jì)算中滾動(dòng)阻力的計(jì)算錯(cuò)誤，把后輪的滾動(dòng)阻力錯(cuò)計(jì)為前輪或整個(gè)的滾動(dòng)阻力。地面作用于車輪 的地面切向反作用力則包括 滾動(dòng)阻力和空氣阻力的反作用力。分析：分析本題的核心在于考察汽車的附著力、地面法向反作用力和作用在驅(qū)動(dòng)輪上的地面切向反作用力的理解和應(yīng)用。設(shè)一轎車的軸距 L=，質(zhì)心高度 h=。不少國(guó)家還對(duì)車輛應(yīng)有的最小比功率作出規(guī)定，以保證路上行駛車輛的動(dòng)力性不低于一定水平，防止某些性能差的車輛阻礙車流。重心位置的改變會(huì)影響車輪附著率，從而影響最大爬坡度。uakm/h39。汽車加速時(shí)間曲線39。 delta(i)=deta_u*inv_a(i)/。 else n=ua(i)*(ig(5)*i0/r)/。 Tq=+*(n/1000)《汽車?yán)碚摗妨?xí)題指導(dǎo)及參考答案*(n/1000)^2+*(n/1000)^3*(n/1000)^4。 Ft=Tq*ig(3)*i0*yitaT/r。 inv_a(i)=(deta(2)*m)/(FtFfFw(i))。for i=1:N k=i。inv_a=0*ua。N=length(ua)。deta=0*ig。nmin=600。L=。i0=3。yitaT=。Ⅴ39。Ⅲ39。Ⅰ39。am/s^239。汽車的行駛加速度曲線39。a4=(Ft4FfFw4)/(deta4*m)。a2=(Ft2FfFw2)/(deta2*m)。deta4=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*(ig(4))^2*i0^2*yitaT)/(m*r^2)。)? 求一擋最大爬坡度Ftt= Ft1Fzimax=tan(asin(max(Ftt/G)))。),gtext(39。),gtext(39。)gtext(39。)xlabel(39。? 求驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖ua=[0:5:120]Ff=G*f。ua2=*r*n/ig(2)/i0。Ft3=Tq*ig(3)*i0*yitaT/r。ig=[ ]。Iw2=。CdA=。G=m*g。如圖所示，汽車用Ⅱ檔起步加速行駛至 70km/h 的加速時(shí)間約為 。1?qbhgL?1?C如是后輪驅(qū)動(dòng)， ＝ ；相應(yīng)的附著率 為 。②汽車的爬坡能力，指汽車在良好路面上克服 后的余力全部用來(lái)（等速）克wfF?服坡度阻力時(shí)能爬上的坡度，此時(shí) ，因此有 ，可得到汽車爬坡0?dtu??wfti??度與車速的關(guān)系式： ；而汽車最大爬坡度 maxi為Ⅰ檔時(shí)的最??????????GFi wftarcsint大爬坡度。 計(jì)算時(shí)，要 說(shuō)明做了怎 樣的簡(jiǎn)化并對(duì)簡(jiǎn)化的合理性進(jìn)行評(píng)估。只要對(duì)汽車行 駛方程理解正確，本 題的編程和求解都不會(huì)有太大困 難。輕型貨車的有關(guān)數(shù)據(jù)：汽油發(fā)動(dòng)機(jī)使用外特性的 Tqn 曲線的擬合公式為 ()()().85()0110q nnnnT??????式中，Tq 為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩（N?m）。這些因素對(duì)滾動(dòng)阻力系數(shù)的具體影響參考課本 P9。（2）輪胎在松軟路面上滾動(dòng)時(shí)，由于車輪使地面變形下陷，在車輪前方實(shí)際形成了具有一定坡度的斜面，對(duì)車輪前進(jìn)產(chǎn)生阻力。產(chǎn)生機(jī)理和作用形式：(1) 彈性輪胎在硬路面上滾動(dòng)時(shí)，輪胎的變形是主要的，由于輪胎有內(nèi)部摩擦，產(chǎn)生彈性遲滯損失，使輪胎變形時(shí)對(duì)它做的功不能全部回收。答：車輪滾動(dòng)時(shí),由于車輪的彈性變形、路面變形和車轍摩擦等原因所產(chǎn)生的阻礙汽車行駛的力稱為輪胎滾動(dòng)阻力。為克服該滾動(dòng)阻力偶矩，需要在車輪中心加一推力 與地面切向反作用力構(gòu)fzTFa?? PF成一力偶矩。 滾動(dòng)阻力系數(shù)與哪些因素有關(guān)？答：滾動(dòng)阻力系數(shù)與路面的種類、行駛車速以及輪胎的構(gòu)造、材料和氣壓有關(guān)。3）繪制汽車行駛加速度倒數(shù)曲線，用圖解積分法求汽車用 2 檔起步加速行駛至70km/h 的車速－時(shí)間曲線，或者用計(jì)算機(jī)求汽車用 2 檔起步加速行駛至 70km/h 的加速時(shí)間。裝載質(zhì)量 2022kg整車整備質(zhì)量 1800kg總質(zhì)量 3880kg車輪半徑 傳動(dòng)系機(jī)械效率 η t=滾動(dòng)阻力系數(shù) f=《汽車?yán)碚摗妨?xí)題指導(dǎo)及參考答案空氣阻力系數(shù)迎風(fēng)面積 CDA=主減速器傳動(dòng)比 i0=飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 If=?m2二前輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Iw1=?m2四后輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Iw2=?m2變速器傳動(dòng)比 ig(數(shù)據(jù)如下表) Ⅰ檔 Ⅱ檔 Ⅲ檔 Ⅳ檔 Ⅴ檔四檔變速器 五檔變速器 軸距 L=質(zhì)心至前軸距離（滿載） a=質(zhì)心高（滿載） hg=分析：本題主要考察知識(shí)點(diǎn)為汽車驅(qū)動(dòng)力－行駛阻力平衡圖的應(yīng)用和附著率的計(jì)算、等效坡度的概念。求最大爬坡度時(shí)可以對(duì)行駛方程進(jìn)行適當(dāng)tani??簡(jiǎn)化，可以簡(jiǎn)化的內(nèi)容包括兩 項(xiàng) 和 ，簡(jiǎn)化的前提是道路坡度角不大，cos1?it當(dāng)坡度角較大時(shí)簡(jiǎn)化帶來(lái)的誤差會(huì)增大?！镀?yán)碚摗妨?xí)題指導(dǎo)及參考答案2）求汽車最高車速、最大爬坡度及克服該坡度時(shí)相應(yīng)的附著率①由 1）得驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力平衡圖，汽車的最高車速出現(xiàn)在 5 檔時(shí)汽車的驅(qū)動(dòng)力曲線與行駛阻力曲線的交點(diǎn)處，U amax＝。30maxi③如是前輪驅(qū)動(dòng)， ＝ ；相應(yīng)的附著率 為 ，不合理，舍去。結(jié)果用 MATLAB 畫出汽車加速時(shí)間曲線如圖五所示。g=。f=。Iw1=。hg=。Ft2=Tq*ig(2)*i0*yitaT/r。ua1=*r*n/ig(1)/i0。ua