汽车理论大作业.

第一章作业1、汽车的动力性指标有哪些？汽车的行驶方程式是怎样的？2、试述将发动机的扭矩转速特性曲线（Ttq—n曲线）转变为驱动力图的过程。

3、已知汽车的若干参数： m=3800kg，f=0.3，C D A=2.5m2，它在下一坡度为16.6%的坡道时，某一时刻加速度为1m/s2，车速为40km/h 。

问：此时汽车的驱动力为多大？（汽车质量换算系数δ＝1.003）4、一前轮驱动的双轴汽车在平砂地上起步，m=4000kg，质心至前轴距离a=1368mm，轴距L=2830mm，f=0.15，ϕ=0.45，为顺利起步，驱动力Ft应控制在什么范围？5、一双轴后轮驱动汽车，轮胎半径r=０.３６７m，传动系由变速器、传动轴、主减速器、驱动桥组成。

主减速器传动比i0=５.８３，变速器各档传动比分别为６.０９、３.０９、１.７１、１，传动系效率 ηT＝０.８５；已知发动机８０％负荷时的若干工况169.73169.84 174.95Ttq(N.m) 106.62147.55n（r/min）600 1000 1500 2000 3000当发动机负荷为８０％，变速器处于三档，（1）车速为８.３２７km/h, 41.635km/h时，汽车的驱动力是多少？（2）驱动力为３４０７N，４３０９.５N时，汽车的车速是多少？6、已知汽车m=4880kg，r=0.367m, ηT =0.85，f=0.003,该汽车所用的发动机外特性转矩曲线如下图，要使汽车最大爬坡度为16.6%，则传动系最大传动比是多少？（m---汽车质量 r---车轮半径ηT----传动效率 f---滚动阻力系数）转矩Ttq（N.m）转速n（r/min）7、 证明：Pe=30000π××n Ttq[Ttq---发动机输出转矩（N.m） n---发动机转速（r/min） Pe---发动机输出功率（kW）]8、 证明对于装有机械式变速器的汽车：T e aP u Ft η×=×3600[上式中：Ft ---驱动力(N) ---汽车车速(km/h) ---发动机输出功率(kW) a u e P T η---传动效率 ]9、 已知平路上，车速Ua ＝５０km/h 时，汽车匀速行驶发动机后备功率＝３０kw, 问车速为５０km/h时，汽车的最大加速度为多少？（质量换算系数=1.003，质量m=4000kg, ηT =0.9） 10、课本第一章作业题1、2。

汽车理论作业第一章1、什么是汽车的动力性？其评价指标是什么？2、何谓汽车驱动力---行驶阻力平衡图，试以此图分析汽车动力性。

3、什么是动力因数D，何谓汽车的动力特性图，试以此图分析汽车动力性。

4、何谓汽车功率平衡方程式，请用结构参数写出该式。

5、画出五挡汽车功率平衡图并利用该图分析汽车的动力性？计算U a<U amax时的负荷率？6、何谓汽车行驶的附着条件?7、画出汽车主、从动轮在硬路面上滚动时的受力图，列出平衡方程，写出滚动阻力系数表达式。

8、分析变速器的传动比i g、档数、及主减速器的速比i o对汽车动力性的影响。

第二章1、何谓燃油经济性？汽车燃油经济性的两种评价指标是什么？2、什么是发动机的负荷特性？3、什么是发动机的负荷率？4、何为发动机的万有特性？会利用其计算燃油消耗量Q t ( ml/s )及百公里油耗Q s(l/100km)5、影响汽车燃油经济性的主要因素有哪些？6、何谓最低油耗曲线和发动机最小油耗特性？7、 当前汽车的发展动向是什么？8、 设已知汽车的车速为120km/h ，发动机功率为43kW ，在万有特性图上确定燃油消耗率b=270g/(kW ·h)，该车怠速时单位时间的燃油消耗量为6.2 mL/s ，并取L N g /1.7=ρ。

计算①汽车该速度的等速百公里油耗；②若汽车以该速度行驶10公里后以8m/s2的匀减速度制动直至停车，则整个过程的燃油消耗量是多少？第三章1、 汽车发动机功率应如何选择？2、 主传动器传动比i o 如何选择？3、 变速器最大传动比i o 确定原则是什么？4、 如何确定变速器档数和各档传动比？为什么？第四章1、 何谓汽车制动性？简要说明汽车制动性评价指标。

2、 何谓制动器制动力？地面制动力？地面附着力？三者间有什么联系和区别？画出车轮和整车制动受力图。

3、 何谓车轮滑动率？纵向附着系数、横向制动力系数和滑动率之间有什么关系？4、 汽车制动过程的时间大致分几个阶段 ？何谓汽车制动距离？它与哪些因素有关？5、 试分析汽车制动过程中减速度的变化，汽车在不同路程面上制动最大减速度a max 由什么决定？等于何值？6、 何谓汽车制动效能恒定性？影响热衰退因素有那些？7、何谓汽车跑偏？造成跑偏的原因是什么？8、何谓汽车侧滑？试画图说明汽车制动时，在侧向力作用下发生前轴和后轴侧滑情况？为什么说高速制动时发生后轴侧滑更危险？(图4-25会画会说明。

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：44332210B b ee e e P B P B P B P B ++++= 式中，b 为燃油消耗率[g ／(kw. h)]; P e 为发动机净功率(kw)拟合式中的系数为 怠速油耗s mL /299.0Q id = (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/i g i0(km/h)。

不同档位取不同i g。

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 a/3600+C D Au a3/76140+Giu a/3600+δmu a a/3600）绘制功率平衡图时只考虑P f和P w,所以Pe=1/η（Gfu a/3600+C D Au a3/76140）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44332210B b e e e e P B P B P B P B ++++=“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。

汽车理论大作业20100410420车辆四班杨江林1.内容本文在MATLAB/Simulink中搭建ABS莫型，将ABS寸整车的性能影响进行仿真，并对仿真结果进行分析来证明方法的可行性。

2原理由轮胎纵向力特性可知，车轮的滑移率 b s决定了制动力和侧向力的大小。

公式1给出了车轮滑移率b s的定义。

式中，丿宀为车速，对应线速度，V V为汽车线速度，r R为车轮半径，为车轮线速度。

如图1所示为车辆在制动行使时，地面作用于车轮的制动力sb F和侧向力yF随车轮制动滑移率b s的变化关系。

可以看出，侧向力随滑移率bs的增加而下降，当滑移率从1降为0时，制动力开始随滑移率的增加而迅速增加；当滑移率增至某值opt s时，制动力则随滑移率的增加而迅速减少。

公式1说明了车速与轮速的关系：当滑移率为1时，车速与轮速相等；当滑移率为0时，车轮已经处于抱死状态。

车轮抱死滑移时，不仅制动力减少，制动强度降低，而且车轮侧向附着力也大大减少。

因此，当前轮抱死滑移时，车辆丧失转向能力；而后轮抱死滑移则属于不稳定工况，易引起车辆急速甩尾的危险。

根据制动时附着系数与滑移率的关系曲线可知，当把车轮滑移率的值控制在最佳滑移率20%附近时，汽车将能够获得最好的制动效能同时还拥有较好的方向稳定性。

附着系数的数值主要取决于道路的材料、路面的状况、轮胎的结构、胎面花纹、材料以及车速等因素。

因此对于不同的路面来说，附着系数与滑移率的关系是不同的。

图2是不同路面的附着系数与滑移率的关系。

0 20 40 60 80 100^滑移率'图2不同路面的附着系数与滑移率的关系利用车轮滑移率的门限值及参考滑移率设计控制逻辑，使得车轮的滑移率保持在峰值附着系数附近，从而获得最大的地面制动力和最小的制动距离。

制动时的侧向稳定性。

3. 模型由于汽车动力学模型建立是个复杂的过程，采用单轮模型建立汽车动力学模型。

简化的单轮模型如图3。

同时获得较大的侧向力，保证由图可得到车辆的动力方程:车辆运动方程：dv m— dt车轮运动方程：dI FR T b dt车辆纵向摩擦力：F N（1）（2）式中, m为1/4整车质量（kg）；F为地面制动力（N）；R为车轮半径（m）; I为车轮转动惯量（kg?m2）；Tb为制动力矩（N?m), m); v 为车身速度(m/s); w 为车轮角速度（rad • s ）; N 为地面对车轮的法向反作用力（ N ）;卩为地面摩擦系数。

二自由度轿车模型的有关参数如下：总质量 m ＝1818．2kg绕z o 轴转动惯量 23885z I kg m =⋅轴距 L=3.048m质心至前轴距离 a=1.463m质心至后轴距离 b=1.585m前轮总侧偏刚度 rad N k /626181-=后轮总侧偏刚度 2110185k =- /N rad转向系总传动比 i=20试求：1)稳定性因数K 、特征车速ch u 。

2)稳态横摆角速度增益曲线r ωδ)s ----a u 车速u=22.35m/s 时的转向灵敏度r swωδ。

3)静态储备系数S.M.，侧向加速度为0．4g 时的前、后轮侧偏角绝对值之差12a a -与转弯半径的比值R/R 0(R 0=15m)。

4)车速u=30.56m/s,瞬态响应的横摆角速度波动的固有(圆)频率0ω、阻尼比ζ、反应时间τ与峰值反应时间ε。

提示： 1) 稳定性系数：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=122k b k a L m K =0.002422/m s 特征车速Ku ch 1==20.6s m /=74.18km/h 2) 转向灵敏度21KuL u s r +=⎪⎭⎫δω=0.618 3) ()211αα-=L a K y ⇒ 21αα-=0.0281rad δL R =0 ()21ααδ--=LR ⇒0R R =1.16 4) 固有圆频率 m c '=0ω=5.58rad/s.0f =0.8874Hz 阻尼比m h '=02ωξ=0.5892 反应时间ωτΦ-== 0.1811s 峰值反应时间 ωξωωεΦ-=0arctg=0.3899sMATLAB程序m=1818.2 ; Iz=3885 ; L=3.048 ;a=1.463 ; b=1.585 ;k1=-62618 ; k2=-110185 ;i=20 ; R0=15 ;t=0:0.05:8 ;K=m/(L*L)*(a/k2-b/k1);u_ch=(1/K)^0.5 ;q0=L/R0 ;u=30;w_r0=u./L*q0./(1+K.*u.*u) ;w0=L./u.*(k1.*k2.*(1+K.*u.*u)/(m.*Iz)).^0.5 ;zuni=(-m.*(a.*a.*k1+b.*b*k2)-Iz*( k1+k2))./(2*L.*(m.*Iz.*k1.*k2.*(1+K.*u.*u)).^0.5) ;Q=atan((1-zuni.^2).^0.5./( m.*u.*a.*w0/L/k2+zuni )) ;w=w0.*(1-zuni.^2).^0.5 ;w_r=w_r0.*(1+(1./(1-zuni.*zuni).*( (-m.*u*a/(L*k2)).^2.*w0.^2 + 2*m.*u*a.*zuni.*w0/(L*k2) +1 )).^0.5.*exp(-zuni.*w0.*t).*sin(w.*t+Q));plot(t,w_r);利用5.11的数据，在MATLAB 分别画出横摆角速度瞬态响应曲线。

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：44332210B b ee e e P B P B P B P B ++++= 式中，b 为燃油消耗率[g ／(kw. h)]; P e 为发动机净功率(kw)拟合式中的系数为 怠速油耗s mL /299.0Q id = (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/i g i0(km/h)。

不同档位取不同i g。

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 a/3600+C D Au a3/76140+Giu a/3600+δmu a a/3600）绘制功率平衡图时只考虑P f和P w,所以Pe=1/η（Gfu a/3600+C D Au a3/76140）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44332210B b e e e e P B P B P B P B ++++=“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。

汽车理论大作业420车辆四班杨江林1.内容本文在MATLAB/Simulink中搭建ABS模型，将ABS对整车的性能影响进行仿真，并对仿真结果进行分析来证明方法的可行性。

2.原理由轮胎纵向力特性可知，车轮的滑移率b s 决定了制动力和侧向力的大小。

公式1给出了车轮滑移率b s 的定义。

式中，为车速，对应线速度，V V 为汽车线速度，r R 为车轮半径，为车轮线速度。

如图1所示为车辆在制动行使时，地面作用于车轮的制动力sb F 和侧向力y F 随车轮制动滑移率b s 的变化关系。

可以看出，侧向力随滑移率b s 的增加而下降，当滑移率从1降为0时，制动力开始随滑移率的增加而迅速增加；当滑移率增至某值opt s 时，制动力则随滑移率的增加而迅速减少。

公式1说明了车速与轮速的关系：当滑移率为1时，车速与轮速相等；当滑移率为0时，车轮已经处于抱死状态。

车轮抱死滑移时，不仅制动力减少，制动强度降低，而且车轮侧向附着力也大大减少。

因此，当前轮抱死滑移时，车辆丧失转向能力；而后轮抱死滑移则属于不稳定工况，易引起车辆急速甩尾的危险。

图1滑移率与附着系数的关系根据制动时附着系数与滑移率的关系曲线可知，当把车轮滑移率的值控制在最佳滑移率20%附近时，汽车将能够获得最好的制动效能同时还拥有较好的方向稳定性。

附着系数的数值主要取决于道路的材料、路面的状况、轮胎的结构、胎面花纹、材料以及车速等因素。

因此对于不同的路面来说，附着系数与滑移率的关系是不同的。

图2是不同路面的附着系数与滑移率的关系。

图2 不同路面的附着系数与滑移率的关系利用车轮滑移率的门限值及参考滑移率设计控制逻辑，使得车轮的滑移率保持在峰值附着系数附近，从而获得最大的地面制动力和最小的制动距离。

同时获得较大的侧向力，保证制动时的侧向稳定性。

ABS 工作原理图3. 模型由于汽车动力学模型建立是个复杂的过程，采用单轮模型建立汽车动力学模型。

简化的单轮模型如图3。

图3 单车轮模型由图可得到车辆的动力方程： 车辆运动方程：dvmF dt =- （1）车轮运动方程：b d IFR T dt ω=- （2）车辆纵向摩擦力：F N μ= （3）式中，m 为1/4整车质量（kg ）；F 为地面制动力（N ）；R 为车轮半径（m ）；I 为车轮转动惯量（kg •m2）；Tb 为制动力矩（N •m ），m ）；v 为车身速度（m/s ）；ω 为车轮角速度（rad ·s ）；N 为地面对车轮的法向反作用力（N ）；μ为地面摩擦系数。

一．名词解释（每题5分，共50分）1. 驱动力：指的是一种趋势,它会对行业结构和竞争者行为的变化产生影响2. 负荷率：负荷率是指在规定时间内的平均负荷与最大负荷之比的百分数；负荷率用来衡量在规定时间内负荷变动情况，以及考核电气设备的利用程度3. 汽车比功率：比功率是衡量汽车动力性能的一个综合指标，具体是指汽车发动机最大功率与汽车总质量之比。

一般来讲，对同类型汽车而言，比功率越大，汽车的动力性越好。

4. 制动力系数：地面制动力与作用在车轮上的垂直载荷的比值5. f线组：是后轮没有抱死,在各种φ值路面上前轮抱死时的前后地面制动力关系曲线。

6. 牵引系数：可视为一个系数成上汽车总重量，用以求取车辆与地面最大可能牵引力，而该牵引力作用时，是不会出现打滑现象、7. 最小离地间隙：汽车满载静止时，支撑平面与汽车上中间区域最低点之间的距离8. 滑水现象：当轮胎在含有积水层的路面上滚动时，会对积水层进行排挤，于是轮胎与路面接触区前部的水便会因为惯性而产生动压力（与速度平方成正比）。

当轮胎转速的提高，动压力会使轮胎与路面的直接接触面减小。

而当转速到达一定程度时，动压力的升力与垂直向下的载荷相平衡，此时轮胎将完全失去与路面间的接触，而漂浮在水膜上9. 侧偏现象：当车轮有侧向弹性时即使Fy没有达到侧向附着极限，车轮行驶方向也将偏离车轮平面的方向。

10. 稳态横摆角速度增益：稳态横摆角速度与前轮转角之比二．简答题（共50分）1. 影响汽车动力性的因素有哪些？（15分）答：第一发动机参数发动机最大功率发动机最大转矩外特性曲线形状第二传动系效率主减速器传动比变速器档次变速器传动比最大传动比第三空气阻力系统第四汽车质量第五汽车驱动形式第六汽车轮胎第七使用因素2. 从受力情况分析比较汽车制动时，前轮抱死拖滑和后轮抱死拖滑两种运动的制动方向稳定性。

（15分）1）前轮抱死而后轮滚动：Fj的方向与汽车侧滑方向相反，能起到减小或阻止前轴侧滑的作用，即汽车处于一种稳定状态2）后轮抱死前轮滚动：Fj的方向与汽车侧滑方向相同，从而加剧后轴侧滑，而侧滑又加剧了Fj，汽车将急剧转动，从而汽车处于一种极不稳定的危险工况3. 汽车的瞬态响应有几个特点？评价瞬态响应品质的参数有哪些？瞬态响应的稳定条件是什么？（20分）答：。

1.3、解答：1）（取四档为例） 由u F n u n Tq Tq F t t →⇒⎪⎭⎪⎬⎫→→→ 即 ri i T F To g q t η=432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-=og i i rnu 377.0=行驶阻力为w f F F +： 215.21a D w f U A C Gf F F +=+ 2131.0312.494aU +=由计算机作图有※本题也可采用描点法做图：由发动机转速在min /600n min r =，min /4000n max r =，取六个点分别代入公式：………………………………2）⑴最高车速：有w f t F F F +=⇒2131.0312.494a t U F += 分别代入a U 和t F 公式：2)09.6*83.53697.0*377.0(131.0312.494367.085.0*83.5*9.6*n T q += 把q T 的拟和公式也代入可得： n>4000而4000max =n r/min∴93.9483.5*0.14000*367.0*377.0max ==U Km/h ⑵最大爬坡度：挂Ⅰ档时速度慢，Fw 可忽略： ⇒)(max w f t i F F F F +-=⇒GfF Git -=max⇒013.08.9*388014400m a x m a x -=-=f G F i t =0.366（3）克服该坡度时相应的附着率 zx F F=ϕ忽略空气阻力和滚动阻力得：6.0947.12.3*366.0/=====a il l a i F Fi zϕ 3）①绘制汽车行驶加速倒数曲线（已装货）：40.0626 )(1f D g dudt a-==δ（GFwFt D -=为动力因素） Ⅱ时，22022111r i i I m r I m Tg f w ηδ++=∑ 2222367.085.0*83.5*09.3*218.038001367.0598.3798.1380011+++= =1.128ri i T F To g q t η=432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-=215.21a D w U A C F =由以上关系可由计算机作出图为：②用计算机求汽车用Ⅳ档起步加速至70km/h 的加速时间。

《汽车理论大作业》说明书学院交通学院专业名称车辆工程班级 2011级X班学号 2011010404XX姓名 XXX目录摘要 (3)关键词 (3)正文 (4)一确定一轻型货车的动力性能 (4)1.1解题说明： (4)1.2解题算法说明 (8)二题目1中货车装用汽油发动机的负荷特性与万有特性 (16)2.1解题说明 (16)2.2 解题算法说明 (20)三一中型货车装有前后制动器分开的双管路制动系 (26)3.1 解题说明 (26)3.2 解题算法说明 (32)四一辆汽车的结构参数如图1.8中给出的数据一样。

求解相关数据 (34)五、心得体会 (36)六、参考文献 (36)摘要：汽车的传动系统直接影响整车的动力性和燃油经济性,因此有必要对汽车传动系统设计参数进行优化,以实现汽车发动机与传动系的最佳匹配,达到充分发挥汽车整车性能的目的。

通过计算汽车的最高车速，加速时间，最大爬坡度，等速百公里油耗曲线等，绘制车汽车的驱动力—行驶阻力图，动力特性图，等速百公里油耗曲线。

通过这些数据来分析汽车的动力性和燃油消耗性，最后进行优化。

关键词：轻式货车、动力性、燃油经济性、评价指标正文：一: 确定一轻型货车的动力性能1.1作业解答： 1）、5001000150020002500300035004000100110120130140150160170180第六组使用外特性曲线转速n(r/min)扭矩T q (N *m )2）、取五档ri i T F To g q t η=432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-=og i i rn u 377.0=行驶阻力为wf F F +：215.21a D w f U A C Gf F F +=+2131.0312.494a U += 由计算机作图有10203040506070809010011000.20.40.60.811.21.41.61.824第六组驱动力行驶阻力平衡图车速Ua(km/h)力F (N )3）、动力特性图020406080100120140-0.020.020.040.060.080.10.12第六组汽车动力特性图Ua(km/h)D4）、①绘制汽车行驶加速倒数曲线（已装货）：40.0626)(1f D g du dt a -==δ（G Fw Ft D -=为动力因素）Ⅱ时，22022111r i i I m rIm Tg f wηδ++=∑2222367.085.0*83.5*09.3*218.038001367.0598.3798.1380011+++==1.128 ri i T F To g q t η=432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-=215.21aD w U A C F =由以上关系可由计算机作出图为：102030405060708090012345678910第六组汽车的加速度倒数曲线ua(km/h)1/a5）、10203040506070800102030405060708090100第六组汽车2档原地起步换挡加速时间曲线时间t （s ）速度u a （k m /h ）6）、汽车动力性指标 1.汽车的最高车速最高车速是指在水平良好路面上汽车所能达到的最高行驶速度。

《汽车理论实习》实习报告别克凯越1.6LE-AT 2011款综合性能分析学院：专业班级：指导老师：实习时间：姓名：学号：成绩：姓名：学号：成绩：组员任务分配：动力性，燃油经济性——制动性，操纵稳定性——目录一、别克凯越1.6LE-AT 2011款动力性分析 (2)1.发动机主要参数 (2)2.参数计算 (3)3.驱动力和行驶阻力平衡图 (6)4.动力特性图 (7)5.功率平衡图 (8)二、别克凯越1.6LE-AT 2011款燃油经济性分析 (9)1.百公里油耗估算 (9)2.等速行驶百公里燃油消耗量计算 (12)3.等加速行驶工况燃油消耗量的计算 (13)4.等减速行驶工况燃油消耗量的计算 (15)5.数据分析 (16)三、别克凯越1.6LE-AT 2011款制动性分析 (18)1.结构参数 (18)2.参数分析 (18)四、别克凯越1.6LE-AT 2011款操纵稳定性分析 (22)1.结构参数 (23)2.参数分析 (23)一、别克凯越1.6LE-AT 2011款动力性分析1.发动机主要参数整车技术参数项目别克凯越1.6LE-AT 2011整车尺寸长×宽×（mm）4515×1725×1445轴距（mm）2600轮距前轮（mm）1475后轮（mm）1476 最小离地间隙（mm）125空气阻力系数0.338 整备质量整车（kg）1260迎风面积（m^2） 2.277轮胎195/55 R15动力参数发动机项目别克凯越1.6LE-AT 2011发动机型号汽缸数和排列形式直列4缸每汽缸气门数 4 总排量1600最大输出/对应转速（kw/rmp）81/6000 最大扭矩/对应转速（nm/rmp）146/4000 最高车速172km/h（km/h ）最高转速 （r/min ）最大扭矩3600 最大功率6000变速器项目 传动比 Ⅰ挡 2.989 Ⅱ挡 1.568 Ⅲ挡 1.000 Ⅳ挡 0.701 主减速器3.463 2.参数计算（1）转矩和功率计算根据发动机的最大功率max e P 和最大功率时的发动机转速p n ，则发动机的外特性的功率e P n --曲线可用下式估算：23max 12e e pp p n nn P P C C n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎢⎥=+-⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦汽油机中C1=C2=1， n 为发动机转速(r ／min), Pe max =81kw ，p n =6000r/min ；发动机功率Pe 和转矩tq T 之间有如下关系：9549etq P T n=可得发动机外特性中的功率与转矩曲线：()min n re(kw)Ptq T ()N m •500 7.27 138.76 最低稳定转速点 1000 15.38 146.82150024.05153.08200033.00 157.56250041.95 160.24300050.63 161.14 最高转矩点350058.73 160.24400066.00 157.56450072.14 153.08500076.88 146.82550079.92 138.76最高功率点（最高转速点）600081.00 128.91可得，发动机外特性图：分析：该车实际的发动机外特性图上的转矩曲线有两个峰值，与一般外特性图相比，出现这种情况的原因应该是因为在求这两个图的功率和转矩所用的拟合公式不一样，思路也不一样引起的误差。

汽车理论大作业20100410420车辆四班杨江林1.内容本文在MATLAB/Simulink中搭建ABS模型，将ABS对整车的性能影响进行仿真，并对仿真结果进行分析来证明方法的可行性。

2.原理由轮胎纵向力特性可知，车轮的滑移率b s 决定了制动力和侧向力的大小。

公式1给出了车轮滑移率b s 的定义。

式中，为车速，对应线速度，V V 为汽车线速度，r R 为车轮半径，为车轮线速度。

如图1所示为车辆在制动行使时，地面作用于车轮的制动力sb F 和侧向力y F 随车轮制动滑移率b s 的变化关系。

可以看出，侧向力随滑移率b s 的增加而下降，当滑移率从1降为0时，制动力开始随滑移率的增加而迅速增加；当滑移率增至某值opt s 时，制动力则随滑移率的增加而迅速减少。

公式1说明了车速与轮速的关系：当滑移率为1时，车速与轮速相等；当滑移率为0时，车轮已经处于抱死状态。

车轮抱死滑移时，不仅制动力减少，制动强度降低，而且车轮侧向附着力也大大减少。

因此，当前轮抱死滑移时，车辆丧失转向能力；而后轮抱死滑移则属于不稳定工况，易引起车辆急速甩尾的危险。

图1滑移率与附着系数的关系根据制动时附着系数与滑移率的关系曲线可知，当把车轮滑移率的值控制在最佳滑移率20%附近时，汽车将能够获得最好的制动效能同时还拥有较好的方向稳定性。

附着系数的数值主要取决于道路的材料、路面的状况、轮胎的结构、胎面花纹、材料以及车速等因素。

因此对于不同的路面来说，附着系数与滑移率的关系是不同的。

图2是不同路面的附着系数与滑移率的关系。

利用车轮滑移率的门限值及参考滑移率设计控制逻辑，使得车轮的滑移率保持在峰值附着系数附近，从而获得最大的地面制动力和最小的制动距离。

同时获得较大的侧向力，保证制动时的侧向稳定性。

ABS 工作原理图3. 模型由于汽车动力学模型建立是个复杂的过程，采用单轮模型建立汽车动力学模型。

简化的单轮模型如图3。

图3 单车轮模型由图可得到车辆的动力方程： 车辆运动方程：dvmF dt =- （1）车轮运动方程：b d IFR T dt ω=- （2）车辆纵向摩擦力：F N μ= （3）式中，m 为1/4整车质量（kg ）；F 为地面制动力（N ）；R 为车轮半径（m ）；I 为车轮转动惯量（kg •m2）；Tb 为制动力矩（N •m ），m ）；v 为车身速度（m/s ）；ω 为车轮角速度（rad ·s ）；N 为地面对车轮的法向反作用力（N ）；μ为地面摩擦系数。

汽车理论1、 汽车动力性 汽车的动力性系指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度2、 汽车动力性的三个指标：（1） 汽车的最高车速（2）汽车的加速时间（3）汽车的最大爬坡度3、 由于轮胎有内部摩擦产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收4、 空气阻力分为压力阻力与摩擦阻力，压力阻力又分为四部分：形状阻力，干扰阻力，内循环阻力和诱导阻力5、 形状阻力占比例58%，最大。

汽车行驶方程：6、 附着力：地面对轮胎切向反作用力的极限值7、 后备功率：发动机功率与滚动阻力和空气阻力消耗发动机功率的差值8、 燃油经济性：一定运行工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程数。

（负荷率越高，燃油消耗量越低）10、我国及欧洲：行驶100km 所消耗的燃油升数 美国：每加仑燃油能行驶的英里数11、影响汽车燃油经济性的因数：使用方面和汽车结构方面使用方面 ⑴行驶车速 汽车在接近于低速的中等车速时燃油消耗量Qs 最低⑵档位选择 档位越低，后备功率越大，发动机的负荷率越低，燃油消耗率越高⑶挂车的应用 拖带挂车后，虽然汽车总的油耗量增加了，但分摊到每吨货物上的油耗下降了；汽车列车的质量利用系数较大 ⑷正确的保养与调整 汽车的调整和保养会影响到发动机的性能与汽车行驶阻力，所以对百公里油耗有相当影响12、汽车的比功率：单位汽车总质量的具有的发动机功率，单位：kW/t13、i 0选择到汽车的最高车速相当于发动机最大功率点的车速时，最高车速是最大的。

最小传动比还受到驾驶性能的限制14、i 0越大，后备功率越大，动力性越大，经济型越差（变速器最小传动比为1时的汽车最小传动比，即主减速器传动比i 015、确定最大传动比，需考虑三方面：最大爬坡度、附着率和汽车最低稳定车速按等比级数分配的优点：①发动机工作范围都相同，加速时便于操纵②各挡工作所对应的发动机功率都较大，有利于汽车动力性③便于和副变速器结合，构成更多挡位的变速器16、汽车的制动性：汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力17、制动性的评价指标：①制动效能—制动距离与制动减速度②制动效能的恒定性，即抗热衰退性能③制动时汽车的方向稳定性18、汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力，但同时又受到地面附着条件的限制19、滑动率的数值说明了车轮运动中滑动成分所占的比例20、制动力系数的最大值称为峰值附着系数 ABS ：15%~20%21、制动距离：汽车车速为u 0时，从驾驶员开始操纵制动控制装置（制动踏板）到汽车完全停住为止所驶过的距离。