汽车理论大作业32资料讲解.docx
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汽车理论大作业32资料讲解
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:
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/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=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(Gfua/3600+CDAua3/76140+Giua/3600+δmuaa/3600)
绘制功率平衡图时只考虑Pf和Pw,所以
Pe=1/η(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:
functionz=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=uaigi0/0.377r求出对应转速。
不同档位取不同ig。
然后利用公式:
Pe=1/η(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/1.02uaρg(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=uaigi0/0.377r求出对应转速。
档位取最高档。
然后利用公式:
Pe=1/η(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(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=uaigi0/0.377r求出对应转速范围(按照最高档求)。
然后利用公式:
Pe=1/η(Gfua/3600+CDAua3/76140+δmuaa/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/367.1ρg(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+Qt2Qt3+…..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:
matlab7.6.0(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;1.644;1.00;0.793];
%求解功率
n=600:
4000;
[x,y]=size(n);
fori=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)
holdon
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)
gridon
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')
holdoff
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
functionz=doil(x,y)%x代表转速,y代表功率Pe
n=[815,1207,1614,2012,2603,3006,3403,3804]
b(:
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];
ifx (2) B=b(1,: )+(x-n (1))*(b(2,: )-b(1,: ))/(n (2)-n (1)) elseifx<=n(3) B=b(2,: )+(x-n (2))*(b(3,: )-b(2,: ))/(n(3)-n (2)) elseifx<=n(4) B=b(3,: )+(x-n(3))*(b(4,: )-b(3,: ))/(n(4)-n(3)) elseifx<=n(5) B=b(4,: )+(x-n(4))*(b(5,: )-b(4,: ))/(n(5)-n(4)) elseifx<=n(6) B=b(5,: )+(x-n(5))*(b(6,: )-b(5,: ))/(n(6)-n(5)) elseifx<=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;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)/xlvj fori=1: y b=doil(n(i),Pe(i)); Q(i)=Pe(i)*b/1.02/ua(i)/p; end plot(ua,Q) gridon 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 fori=1: y b=doil(n(i),Pe(i)); Q(i)=Pe(i)*b/1.02/ua(i)/p; end plot(ua,Q) gridon 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;1.644;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*(ua1^3)/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/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; fori=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)/76
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