汽车理论大作业3

汽车理论大作业3

汽车理论大作业

题目:燃油经济性计算

指导老师:侯永平

作者:徐宁

学号:081828

2011年11月

题目内容:

负荷特性曲线的拟合公式为:

234

b,B，BP，BP，BP，BP eeee01234

式中，b为燃油消耗率[g,(kw. h)]; Pe为发动机净功率(kw) 拟合式中的系数为

Q,0.299mL/s怠速油耗 (怠速转速400r/min)。 id

计算与绘制题1.3中货车的

1)汽车功率平衡图。

2)最高档与次高挡的等速百公里油耗曲线。

3)利用计算机求货车按JB3352,83规定的六工况循环行驶的百公路油耗。计算中确定燃油消耗率值b时，若发动机转速与负荷特性中给定的转速不相等，可由相邻转速的两根曲线用插值法求得。

一、绘制汽车功率平衡图

有效转速n=600—4000(r/min)。

ua=0.377rn/ii(km/h)。不同档位取不同。i g0g根据拟合公式分别求出各转速对应的转矩Tq=-19.313+295.27(n/1000)-165.44(n/1000)2+40.874

(n/1000)3-3.8445(n/1000)4(N/m)。 再根据公式Pe=Ttq×n/9550(kw)求出净功率。 然后依次描点就得到汽车各档功率曲线。 发动机输出功率与阻力功率相平衡。

Pe=1/η(Gfu/3600+CDAua3/76140+Giu/3600+δmua/3600) aaa绘制功率平衡图时只考虑P和P,所以 fw

Pe=1/η(Gfu/3600+CDAua3/76140) a

利用公式分别求出各点阻力功率，并描点画图，得到阻力曲

线。

二、求最低档和最高档的等速百公里曲线

由已知条件

234

b,B，BP，BP，BP，BPeeee01234

“计算中确定燃油消耗率值b时，若发动机转速与负荷特性中给定的转速不相等，可由相邻转速的两根曲线用插值法求得。”得:

b的线性差值等同于B0，B1,B2,B3的线性差值，并依次为原理，编写了函数:

function z=doil(x,y)%x代表转速，y代表功率，z代表b 等速时首先通过有效转速范围确定ua范围。

再根据n=ua ii/0.377r 求出对应转速。不同档位取不同g0

i。 g

然后利用公式:

Pe=1/η(Gfu/3600+CDAua3/76140)(kw) a

求出对应车速的发动机净输出功率。

再利用:

b=doil(n,Pe)(g/(kw*h))

求出燃油消耗率:

最后带入公式:

Qs=Pb/1.02uaρg(ρg取7.15N/L)

次高档百公里加速曲线:

最高档百公里加速曲线:

三、求解求货车按JB3352,83规定的六工况循环行驶的百

公路油耗

六工况可以分成三类:

等速和等加速和等减速，各段行驶速度，加速度，时间，路

程都已经给出，大大简化了求解过程。 1〉等速过程。

已知速度ua，根据n=ua ii/0.377r 求出对应转速。档位取g0

最高档。

然后利用公式:

Pe=1/η(Gfu/3600+CDAua3/76140)(kw) a

求出对应车速的发动机净输出功率。 再利用:

b=doil(n,Pe)(g/(kw*h))

求出燃油消耗率:

最后带入公式(ρg取7.15N/L):

Q=PbS/102uaρg(ml)

2〉等加速过程:

首先根据已知ua范围以及公式n=ua ii/0.377r 求出对应转g0速范围(按照最高档求)。

然后利用公式:

Pe=1/η(Gfu/3600+CDAua3/76140+δmua/3600)(kw) aa求出对应车速的发动机净输出功率。

再利用:b=doil(n,Pe)(g/(kw*h))

求出燃油消耗率:

最后带入公式:Qt=Pb/367.1ρg(ρg取7.15N/L)

求出各个速度对应的等速单位时间油耗。 汽车行驶速度每增加1km/h所需要的时间为: t=1/3.6a

从行驶初速度ua1加速到u+1km/h所需要的燃油为: a1

Q=(QQ)t/2 1t0+t1

累加后得:

Q=(QQ)t/2+( Q+ Q+Q Q+….. Q)t(ml) at0+tnt0t1t2t3tn-13〉等减速过程:

Q=Q*t(ml) didd

最终:Q=100(Q+Q+….Q)/S s126

结果为:Qs=12.8(L/100km)

代码:matlab 7.6.0(R2008a)

一、绘制汽车功率平衡图

clear

clc

%参数初始化

I=0.218; Iw1=1.798; Iw2=3.598;L=3.2; m=3880; r=0.367;xlvj=0.85;

Cd=2.77;f=0.013; i0=5.83; a=1.947; hg=0.9;g=9.8;

ig=[5.56;2.769;1.4;1.00;0.793];

%求解功率

n=600:4000;

[x,y]=size(n);

for i=1:5

ua=0.377*n*r/i0/ig(i);

Tq=-19.313*ones(x,y)+295.27/1000*n-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000)

.^3-3.8445*(n/1000).^4;

Pe=Tq.*n/9550;

plot(ua,Pe)

hold on

end

%绘制阻力功率曲线

ua=0:110;

Pef=(m*g*f*ua/3600+Cd*(ua.^3)/76140)/xlvj; plot(ua,Pef)

grid on

title('汽车功率平衡图')

gtext('PeI')

gtext('PeII')

gtext('PeIII')

gtext('PeIV')

gtext('PeV')

gtext('(Pw+Pf)/机械效率')

hold off

二、求最低档和最高档的等速百公里曲线 %燃油消耗率b差值函数m文件

function z=doil(x,y) %x代表转速，y代表功率P

en=[815,1207,1614,2012,2603,3006,3403,3804]

b(:,1)=[1326.8,13.7,1284.4,1122.9,1141.0,1051.2,1233.9,1129.7];

b(:,2)=[-416.46,-303.98,-1.75,-121.59,-98.3,-73.714,-84.478,-45.2

91];

b(:,3)=[72.379,36.657,14.524,7.0035,4.4763,2.8593,2.9788,0.71113];

b(:,4)=[-5.8629,-2.0553,-0.51184,-0.18517,-0.091077,-0.05138,-0.04744

9,-0.00075215];

b(:,5)=[0.17768,0.043072,0.00681,0.0018555,0.000606,0.00035032,0.

00028230,-0.000038568];

if xB=b(1,:)+(x-n(1))*(b(2,:)-b(1,:))/(n(2)-n(1)) else if x<=n(3)

B=b(2,:)+(x-n(2))*(b(3,:)-b(2,:))/(n(3)-n(2))

else if x<=n(4)

B=b(3,:)+(x-n(3))*(b(4,:)-b(3,:))/(n(4)-n(3))

else if x<=n(5)

B=b(4,:)+(x-n(4))*(b(5,:)-b(4,:))/(n(5)-n(4))

else if x<=n(6)

B=b(5,:)+(x-n(5))*(b(6,:)-b(5,:))/(n(6)-n(5))

else if x<=n(7)

B=b(6,:)+(x-n(6))*(b(7,:)-b(6,:))/(n(7)-n(6))

else

B=b(7,:)+(x-n(7))*(b(8,:)-b(7,:))/(n(8)-n(7))

end

end

end

end

end

end

z=B(1)+B(2)*y+B(3)*y^2+B(4)*y^3+B(5)*y^4

***************************************************

clear

clc

%参数初始化

I=0.218; Iw1=1.798;Iw2=3.598;L=3.2;m=3880;r=0.367; xlvj=0.85;Cd=2.77;

f=0.013;i0=5.83;a=1.947; p=7.15;

hg=0.9; g=9.8;ig=[5.56;2.769;1.4;1.00;0.793];

%最高档等速百公里曲线

n=600:3500;

[x,y]=size(n);

ua=0.377*n*r/i0/ig(5);

Pe=(m*g*f*ua/3600+Cd*(ua.^3)/76140)/xlvj

for i=1:y

b=doil(n(i),Pe(i));

Q(i)=Pe(i)*b/1.02/ua(i)/p;

end

plot(ua,Q)

grid on

title('最高档等速百公里曲线') xlabel('ua(km/h)' )

ylabel('Qs(L/100km)' )

%最低档等速百公里曲线

figure

n=600:4000;

[x,y]=size(n);

ua=0.377*n*r/i0/ig(1); Pe=(m*g*f*ua/3600+Cd*(ua.^3)/76140)/xlvj

for i=1:y

b=doil(n(i),Pe(i));

Q(i)=Pe(i)*b/1.02/ua(i)/p; end

plot(ua,Q)

grid on

title('最低档等速百公里曲线') xlabel('ua(km/h)' )

ylabel('Qs(L/100km)' )

三、求解求货车按JB3352,83规定的六工况循环行驶的百

公路油耗

clear

clc

%参数初始化

I=0.218; Iw1=1.798;Iw2=3.598;L=3.2;m=3880;r=0.367; xlvj=0.85;Cd=2.77;

f=0.013;i0=5.83;a=1.947; hg=0.9;

g=9.8;ig=[5.56;2.769;1.4;1.00;0.793]; p=7.15;

%第一阶段

ua1=40;s(1)=125;t1=11.3;

Pe1=(m*g*f*ua1/3600+Cd*(ua1^3)/76140)/xlvj;

n1=ua1*i0*ig(5)/r/0.377;

b1=doil(n1,Pe1);

Qt1=Pe1*b1/367.1/p;

Q(1)=Qt1*t1;%ml

%第二阶段

a2=0.2;%m/s^2

s(2)=175;%m

t2=14;%s

ua2=50;%km/h

uax=ua1:ua2;

dot=1/3.6/a2;

[x,y]=size(uax);

n2=uax*i0*ig(5)/r/0.377;

Pe2=(m*g*f*uax/3600+Cd*(uax.^3)/76140)/xlvj;

for i=1:y

b2(i)=doil(n2(i),Pe2(i)); Qt2(i)=Pe2(i)*b2(i)/367.1/p; end

Q(2)=(sum(Qt2)-Qt2(1)/2-Qt2(y)/2)*dot;

%第三阶段

ua3=50;s(3)=250;t3=18;

n3=ua3*i0*ig(5)/r/0.377; Pe3=(m*g*f*ua3/3600+Cd*(ua3^3)/76140)/xlvj;

b3=doil(n3,Pe3);

Qt3=Pe3*b3/367.1/p;

Q(3)=Qt3*t3;%ml

%第四阶段

a4=0.17;%m/s^2

s(4)=250;%m

t4=16.3;%s

ua4=60;%km/h

uax=ua3:ua4;

dot=1/3.6/a2;

[x,y]=size(uax);

n4=uax*i0*ig(5)/r/0.377; Pe4=(m*g*f*uax/3600+Cd*(uax.^3)/76140)/xlvj;

for i=1:y

b4(i)=doil(n4(i),Pe4(i)); Qt4(i)=Pe4(i)*b4(i)/367.1/p; end

Q(4)=(sum(Qt4)-Qt4(1)/2-Qt4(y)/2)*dot;

%第五阶段

ua5=60;s(5)=250;t5=15.0;

Pe5=(m*g*f*ua5/3600+Cd*(ua5^3)/76140)/xlvj;

n5=ua5*i0*ig(5)/r/0.377;

b5=doil(n5,Pe5);

Qt5=Pe5*b5/367.1/p;

Q(5)=Qt5*t5;%ml

%第六阶段

a6=0.26;%-m/s^2

s(6)=300;%m

t6=21.6;%s

Qid=0.299;%ml/s

Q(6)=Qid*t6;

%汇总

Qs=sum(Q)/sum(s)*100