汽车理论大作业32.doc

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：0818282011年11月题目内容：负荷特性曲线的拟合公式为：式中，b为燃油消耗率g(kw. h); Pe为发动机净功率(kw)拟合式中的系数为怠速油耗 (怠速转速400r/min)。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JB335283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=6004000(r/min)。ua=0.377rn/igi0(km/h)。不同档位取不同ig。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=Ttqn/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/（Gfua/3600+CDAua3/76140+Giua/3600+muaa/3600）绘制功率平衡图时只考虑Pf和Pw,所以Pe=1/（Gfua/3600+CDAua3/76140）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 “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 igi0/0.377r 求出对应转速。不同档位取不同ig。然后利用公式：Pe=1/（Gfua/3600+CDAua3/76140）（kw）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/1.02uag(g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JB335283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 igi0/0.377r 求出对应转速。档位取最高档。然后利用公式：Pe=1/（Gfua/3600+CDAua3/76140）（kw）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(g取7.15N/L)：Q=PbS/102uag（ml）2等加速过程：首先根据已知ua范围以及公式n=ua igi0/0.377r 求出对应转速范围（按照最高档求）。然后利用公式：Pe=1/（Gfua/3600+CDAua3/76140+muaa/3600）（kw）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/367.1g(g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ua1+1km/h所需要的燃油为：Q1=（Qt0+Qt1）t/2累加后得：Qa=（Qt0+Qtn）t/2+( Qt0+ Qt1+Qt2 Qt3+. Qtn-1)t（ml）3等减速过程：Qd=Qid*td（ml）最终：Qs=100（Q1+Q2+.Q6）/S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clearclc%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;1.644;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 onend%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 ontitle(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Pen=815,1207,1614,2012,2603,3006,3403,3804b(:,1)=1326.8,1354.7,1284.4,1122.9,1141.0,1051.2,1233.9,1129.7;b(:,2)=-416.46,-303.98,-189.75,-121.59,-98.893,-73.714,-84.478,-45.291;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,-0.047449,-0.00075215;b(:,5)=0.17768,0.043072,0.0068164,0.0018555,0.00068906,0.00035032,0.00028230,-0.000038568;if xn(2) B=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 endendz=B(1)+B(2)*y+B(3)*y2+B(4)*y3+B(5)*y4*clearclc%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;1.644;1.00;0.793; p=7.15;%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)/xlvjfor i=1:y b=doil(n(i),Pe(i); Q(i)=Pe(i)*b/1.02/ua(i)/p;endplot(ua,Q)grid ontitle(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figuren=600:4000;x,y=size(n);ua=0.377*n*r/i0/ig(1);Pe=(m*g*f*ua/3600+Cd*(ua.3)/76140)/xlvjfor i=1:y b=doil(n(i),Pe(i); Q(i)=Pe(i)*b/1.02/ua(i)/p;endplot(ua,Q)grid ontitle(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JB335283规定的六工况循环行驶的百公路油耗clearclc%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;1.644;1.00;0.793; p=7.15;%第一阶段ua1=40;s(1)=125;t1=11.3;n1=ua1*i0*ig(5)/r/0.377;Pe1=(m*g*f*ua1/3600+Cd*(ua13)/76140)/xlvj;b1=doil(n1,Pe1);Qt1=Pe1*b1/367.1/p;Q(1)=Qt1*t1;%ml%第二阶段a2=0.2;%m/s2s(2)=175;%mt2=14;%sua2=50;%km/huax=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:yb2(i)=doil(n2(i),Pe2(i);Qt2(i)=Pe2(i)*b2(i)/367.1/p;endQ(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*(ua33)/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/s2s(4)=250;%mt4=16.3;%sua4=60;%km/huax=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:yb4(i)=doil(n4(i),Pe4(i);Qt4(i)=Pe4(i)*b4(i)/367.1/p;endQ(4)=(sum(Qt4)-Qt4(1)/2-Qt4(y)/2)*dot;%第五阶段ua5=60;s(5)=250;t5=15.0;n5=ua5*i0*ig(5)/r/0.377;Pe5=(m*g*f*ua5/3600+Cd*(ua53)/76140)/xlvj;b5=doil(n5,Pe5);Qt5=Pe5*b5/367.1/p;Q(5)=Qt5*t5;%ml%第六阶段a6=0.26;%-m/s2s(6)=300;%mt6=21.6;%sQid=0.299;%ml/sQ(6)=Qid*t6;%汇总Qs=sum(Q)/sum(s)*100