【正文】 公里油耗如下：《汽車?yán)碚摗妨?xí)題指導(dǎo)及參考答案第 21 頁 共 54 頁三檔： （與使用三次樣條插值得到的結(jié)果相比，誤差為： %）四檔： （與使用三次樣條插值得到的結(jié)果相比，誤差為： %）因此，兩種方法得到的結(jié)果十分相近。這種對系數(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系數(shù)與 n 之間的關(guān)系。如果存在很好的線形關(guān)系，則使用線性內(nèi)插的精度比較高。另外一種處理方法就是，先利用給出的各個節(jié)點數(shù)據(jù)，求出了八個 b 值，然后利用這八個 b 與 ua 的數(shù)據(jù)，進(jìn)行插值。這種處理方法插值時所用的結(jié)點數(shù)比較少，插值得出的等速百公里油耗曲線比較平緩。二、關(guān)于加速過程的加速阻力的處理討論：在計算勻加速過程的時候，因為比勻速行駛的時候，增加了加速阻力，因此車速與發(fā)動機(jī)功率之間的關(guān)系已經(jīng)改變了。這樣，就應(yīng)該使用擬合公式，重新對 b 進(jìn)行計算，得出在加速過程中，速度對應(yīng)的燃油消耗率。而且對于不同的加速階段（加速度不同） ，就會得到不同的 b 與 ua 的關(guān)系。但是，這種方法仍然只是對實際情況的一種近似。因為對于加速過程，發(fā)動機(jī)是處在一個瞬時動態(tài)過程，而前面的處理方法仍然是使用穩(wěn)態(tài)的時候發(fā)動機(jī)的負(fù)荷特性進(jìn)行計算。也就是說把加速階段近似為一個加入了加速阻力功率的勻速過程來看待。這必然會出現(xiàn)一些誤差。 輪胎對汽車動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性有些什么影響？答：1）輪胎對汽車動力性的影響主要有三個方面：①輪胎的結(jié)構(gòu)、簾線和橡膠的品種，對滾動阻力都有影響，輪胎的滾動阻力系數(shù)還會隨車速與充氣壓力變化。滾動阻力系數(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。 ②汽車車速達(dá)到某一臨界值時，滾動阻力迅速增長，輪胎會發(fā)生很危險的駐波現(xiàn)象，所以汽車的最高車速應(yīng)該低于該臨界車速。③輪胎與地面之間的附著系數(shù)直接影響汽車的極限最大加速度和爬坡度。2）輪胎對燃油經(jīng)濟(jì)性的影響輪胎的滾動阻力系數(shù)直接影響汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。滾動阻力大燃油消耗量明顯升高。 為什么公共汽車起步后，駕駛員很快換入高檔？答：因為汽車在低檔時發(fā)動機(jī)負(fù)荷率低，燃油消耗量大，高檔時則相反，所以為了提高燃油經(jīng)濟(jì)性應(yīng)該在起步后很快換入高檔。 達(dá)到動力性最佳換檔時機(jī)是什么？達(dá)到燃油經(jīng)濟(jì)性的最佳換檔時機(jī)是什么？二者是否相同？答：達(dá)到動力性最佳應(yīng)該使汽車加速到一定車速的時間最短，換檔時機(jī)應(yīng)根據(jù)加速度倒數(shù)曲線確定，保證其覆蓋面積最小。達(dá)到燃油經(jīng)濟(jì)性的換檔時機(jī)應(yīng)該根據(jù)由“最小燃油消耗特性”確定的無級變速器理想變速特性，考慮道路的 值，在最接近理想變速特性曲?線的點進(jìn)行換檔。二者一般是不相同的?！镀?yán)碚摗妨?xí)題指導(dǎo)及參考答案第 22 頁 共 54 頁第三章 汽車動力裝置參數(shù)的選定 改變 題中輕型貨車的主減速器傳動比，做出 為 、 時的0i燃油經(jīng)濟(jì)性—加速時間曲線，討論不同 值對汽車性能的影響。0i解：加速時間的結(jié)算思路與方法：在算加速時間的時候，關(guān)鍵是要知道在加速的過程中，汽車的行駛加速度 隨著車速dut的變化。由汽車行駛方程式： ，可以得到：0 t?????（ ）021[()].tqgaiduftm??0iF?由于對于不同的變速器檔位，車速 與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速 的對應(yīng)關(guān)系不同，所以要針對不aun同的變速器檔位，求出加速度 隨著車速 變化的關(guān)系。先確定各個檔的發(fā)動機(jī)最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速時對應(yīng)的汽車最高車速 和最低車速 。然后在各個車速范圍內(nèi)，對阻maxmina力、驅(qū)動力進(jìn)行計算，然后求出 ，即 。式中 可以通過已經(jīng)給出的使用外特性duttqT曲線的擬合公式求得。qTn?求出加速度 隨著車速 變化的關(guān)系之后，繪制出汽車的加速度倒數(shù)曲線，然后對該aa曲線進(jìn)行積分。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。一般在求燃油經(jīng)濟(jì)性——加速時間曲線的時候，加速時間是指 0 到 100km/h（或者 0 到 60mile/h，即0 到 ）的加速時間?？墒菍τ谒芯康钠?，其最高行駛速度是 。而且從該汽車加速度倒數(shù)曲線上可以看出，當(dāng)汽車車速大于 70km/h 的時候，加速度開始迅速下降。因此可以考慮使用加速到 70km/h 的加速時間進(jìn)行代替。 （計算程序見后）對于四檔變速器：檔位 I II III IV傳動比 計算的結(jié)果如下：主傳動比 II 檔起步070km/h 加速時間/s 然后計算各個主傳動比下，六工況百公里油耗。利用第二章作業(yè)中所使用的計算六工況百公里油耗的程序進(jìn)行計算，得到結(jié)果如下：主傳動比 六工況百公里油耗（L/100km） 可以繪制出燃油經(jīng)濟(jì)性——加速時間曲線如下：《汽車?yán)碚摗妨?xí)題指導(dǎo)及參考答案第 23 頁 共 54 頁從圖上可以發(fā)現(xiàn)，隨著 的增大，六工況百公里油耗也隨之增大；這是由于當(dāng) 增大0i 0i以后，在相同的行駛車速下，發(fā)動機(jī)所處的負(fù)荷率減小，也就是處在發(fā)動機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性不佳的工況之下，導(dǎo)致燃油經(jīng)濟(jì)性惡化。但是對于加速時間來說，隨著 的增加，顯示出現(xiàn)0i增大，然后隨之減小，而且減小的速度越來越大。其實從理論上來說，應(yīng)該是 越大，加0i速時間就有越小的趨勢，但是由于在本次計算當(dāng)中，加速時間是車速從 0 加到 70km/h，并不能全面反映發(fā)動機(jī)整個工作能力下的情況，比如當(dāng) = 的時候，車速從剛上 IV 檔到0i70km/h 只有很短的一段，并不能反映出在此住傳動比之下，發(fā)動機(jī)驅(qū)動力變小所帶來的影響。因此反映到圖線中，加速時間反而有所下降。從上面的結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 的選擇對汽車的動力性和經(jīng)濟(jì)性都有很大影響，而且這兩方面0i的影響是互相矛盾的。汽車很大部分時間都是工作在直接檔（對于有直接檔的汽車來說） ，此時 就是整個傳動系的傳動比。 如果選擇過大，則會造成發(fā)動機(jī)的負(fù)荷率下降，雖然0i 0i提高了動力性，后備功率增加，而且在高速運轉(zhuǎn)的情況下，噪音比較大，燃油經(jīng)濟(jì)性不好；如果 選擇過小，則汽車的動力性減弱，但是負(fù)荷率增加，燃油經(jīng)濟(jì)性有所改善，但是發(fā)0i動機(jī)如果在極高負(fù)荷狀態(tài)下持續(xù)工作，會產(chǎn)生很大震動，對發(fā)動機(jī)的壽命有所影響。因此應(yīng)該對 的影響進(jìn)行兩方面的計算與測量，然后再從中找出一個能夠兼顧動力性和經(jīng)濟(jì)性0i的值。另外，對于不同的變速器，也會造成對汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性和動力性的影響。變速器的檔位越多，則根據(jù)汽車行駛狀況調(diào)整發(fā)動機(jī)的負(fù)荷率的可能性越大，可以讓發(fā)動機(jī)經(jīng)常處在較高的負(fù)荷狀態(tài)下工作，從而改善燃油經(jīng)濟(jì)性；但是對于汽車的動力性，增應(yīng)該對具體的變速器速比設(shè)置進(jìn)行討論。變速器與主減速器的速比應(yīng)該進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠ヅ?，才能在兼顧動力性和?jīng)濟(jì)性方面取得好的平衡。通常的做法是繪出不同變速器搭配不同的主減速器，繪制出燃油經(jīng)濟(jì)性——加速時間曲線，然后從中取優(yōu)。《汽車?yán)碚摗妨?xí)題指導(dǎo)及參考答案第 24 頁 共 54 頁程序清單：主程序 ：%汽車?yán)碚摰谌伦鳂I(yè)程序i0=[,]。 %輸入主傳動比的數(shù)據(jù)for i=1:1:5 y(i)=jiasushijian(i0(i))。 %求加速時間endyfor i=1:1:5 b(i)=youhao(i0(i))。 %求對應(yīng) i0 的六工況百公里油耗endbplot(b,y,39。+r39。)figureb1=linspace(b(1),b(5),100)。 y1=spline(b,y,b1)。 %三次樣條插值plot(b1,y1) %繪制燃油經(jīng)濟(jì)性 加速時間曲線子程序：%求加速時間的處理函數(shù)function y=jiasushijian(i0)%先求各個檔位的驅(qū)動力n1=linspace(0,5000)。nmax=4000。nmin=600。r=。yita=。CDA=。f=。G=(3880)*。ig=[,1.71,]。%i0=for i=1:1:4 %i 為檔數(shù) uamax(i)=chesu(nmax,r,ig(i),i0)。 %計算各個檔位的最大速度與最小速度 uamin(i)=chesu(nmin,r,ig(i),i0)。 ua(i,:)=linspace(uamin(i),uamax(i),100)。 n(i,:)=zhuansu(ua(i,:),r,ig(i),i0)。 %計算各個檔位的轉(zhuǎn)速范圍 Ttq(i,:)=zhuanju(n(i,:))。 %求出各檔位的轉(zhuǎn)矩范圍 Ft(i,:)=qudongli(Ttq(i,:),ig(i),i0,yita,r)。 %求出驅(qū)動力 F(i,:)=f*G+CDA*(ua(i,:).^2)/。 %求出滾動阻力和空氣阻力的和 delta(i,:)=1+(++*(ig(i)^2)*(i0^2)*yita)/(3880*r^2)。 %求轉(zhuǎn)動質(zhì)量換算系數(shù) a(i,:)=1./(delta(i,:).*3880./(Ft(i,:)F(i,:)))。 %求出加速度 F2(i,:)=Ft(i,:)F(i,:) end?！镀?yán)碚摗妨?xí)題指導(dǎo)及參考答案第 25 頁 共 54 頁figurefor k=1:1:4 plot(ua(k,:),1./a(k,:))。 %畫出加速度倒數(shù)曲線 hold on。end%下面分各個檔位進(jìn)行積分，求出加速時間 temp1(1,:)=ua(2,:)/。 temp1(2,:)=1./a(2,:)。 n1=1。 for j1=1:1:100 if ua(3,j1)max(ua(2,:))amp。amp。ua(3,j1)=70 temp2(1,n1)=ua(3,j1)/。 temp2(2,n1)=1./a(3,j1)。 n1=n1+1。 end end n2=1。 for j1=1:1:100 if ua(4,j1)max(ua(3,:))amp。amp。ua(4,j1)=70。 temp3(1,n2)=ua(4,j1)/。 temp3(2,n2)=1./a(4,j1)。 n2=n2+1。 end endy=temp1(1,1)*temp1(2,1)+qiuji(temp1(1,:),temp1(2,:))+qiuji(temp2(1,:),temp2(2,:))+qiuji(temp3(1,:),temp3(2,:))end：function ua=chesu(n,r,ig,i0)。 %由轉(zhuǎn)速計算車速ua=*r.*n/(ig*i0)。function n=zhuansu(ua,r,ig,i0)。 %求轉(zhuǎn)速n=ig*i0.*ua./(*r)。end。function y=zhuanju(n)。 %求轉(zhuǎn)矩函數(shù)y=+.*(n./1000).*(n./1000).^2+.*(n./1000).^3.*(n./1000).^4。end?！镀?yán)碚摗妨?xí)題指導(dǎo)及參考答案第 26 頁 共 54 頁：function y=qudongli(Ttq,ig,i0,yita,r)。 %求驅(qū)動力函數(shù)y=(ig*i0*yita.*Ttq)/r。end：function p=qiuji(x0,y0) %求積分函數(shù)n0=size(x0)。n=n0(2)。x=linspace(x0(1),x0(n),200) 。y=spline(x0,y0,x)。 %插值% figure。plot(x,y)。p=simp(x,y) 。end：%第三章作業(yè)中,求不同 i0 下的六工況油耗function b=youhao(i0)。global f G CDA yita m r If Iw1 Iw2 pg B0 B1 B2 B3 B4 n %聲明全局變量ig=[,]。r=。yita=。CDA=。f=。%i0=。G=(3880)*。If=。Iw1=。Iw2=。m=3880。 %汽車的基本參數(shù)設(shè)定n0=[815 1207 1614 2022 2603 3006 3403 3804]。B00=[ ]。B10=[ ]。B20=[ ]。B30=[ ]。B40=[ ]。n=600:1:4000。B0=spline(n0,B00,n)。B1=spline(n0,B10,n)。B2=spline(n0,B20,n)。 %使用三次樣條插值，保證曲線的光滑連續(xù)B3=spline(n0,B30,n)。B4=spline(n0,B40,n)。ua4=*r.*n./(i0*ig(4))。 %求出發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)對應(yīng)的 III、IV 檔車速F4=f*G+CDA*(ua4.^2)/。 %求出滾動阻力和空氣阻力的和P_fw4=F4.*ua4./(yita**1000)。 %求出阻力功率for i=1:1:3401 %用擬合公式求出各個燃油消耗率b4(i)=B0(i)+B1