汽車理論課程設計說明書
題目：汽車經濟性計算
班級姓名
學號序號
指導教師
目錄一.題目要求 1
二．計算步驟 4
1由發動機使用外特性曲線擬合公式，繪製功率外特性和轉矩外特性曲線； 4
2功率平衡圖； 5
3 汽車等速行駛時發動機的負荷率圖； 6
4汽車最高擋和次高檔等速行駛時發動機的燃油消耗率曲線； 6
5最高擋和次高檔等速百公里油耗曲線； 8
6求解六工況（gb/t 12545.2-2001）行駛的百公里油耗； 8
7最高擋和次高擋等速行駛，10整數倍車速的引數值表； 10
三．結論 11
1汽車等速百公里油耗： 11
2迴圈六工況油耗q： 12
3同類車型比較： 12
四.心得體會 12
五.參考資料 12
圖1，是某輕型貨車貨車裝用汽油發動機的負荷特性與萬有特性。
輕型貨車的有關資料：
汽油發動機使用外特性的ttq—n曲線的擬合公式為：
式中，ttq為發動機轉矩(n·m)；n為發動機轉速(r／min)。
發動機的最低轉速nmin=600r/min，最高轉速nmax=4000r/min；
裝載質量2000kg；
整車整備質量1880kg；
總質量g/g3880kg；
車輪半徑r0.367m；
傳動系機械效率t=0.85；
滾動阻力係數f=0.015；
空氣阻力係數×迎風面積： cda=2.77m2
主減速器傳動比i0 =5.23
飛輪轉功慣量if =
二前輪轉動慣量iw1 =
四後輪轉動慣量iw2 =
變速器傳動比（ig）見表1
表1 變速器各擋傳動比
負荷特性曲線的擬合公式為：[式中，b為燃油消耗率[g／( pe為發動機淨功率(kw),b0、b1、b2、b3、b4為擬合係數，見表2]
表2 負荷特性曲線的擬合係數
表3 六工況（gb/t 12545.2-2001）迴圈參數列
汽車盡量用高擋進行試驗，當高擋位達不到工況要求，超出規定偏差時，應降低一擋進行，當車輛進入可使用高擋行駛的等速行駛段和減速行駛段時，再換人高擋進行試驗。換擋應迅速、平穩。
經濟性計算時，取汽油密度0.742g/ml，柴油密度0.830g/ml
要求：1） 根據書上所給的發動機使用外特性曲線擬合公式，繪製功率外特性和轉矩外特性曲線；
2） 繪製功率平衡圖；
3） 繪製汽車等速行駛時發動機的負荷率圖；
4） 繪製汽車最高擋和次高檔等速行駛時發動機的燃油消耗率b ；
5） 繪製最高擋和次高檔等速百公里油耗曲線；
6） 求解六工況（gb/t 12545.2-2001）行駛的百公里油耗；
7） 列表表示最高擋和次高擋等速行駛時，在10整數倍車速的引數值（將無意義的部分刪除）；
8） 對經濟性進行總體評價；
由所給發動機使用外特性曲線擬合公式:
由maple軟體作圖，擬合在同一座標系可得功率和轉矩外特性曲線，如圖所示：
圖2 發動機外特性功率和轉矩特性曲線
由車速與發動機轉速可得車速：
求的各檔位對應的車速範圍，如表4所示：
表4 1-5檔車速範圍（km/h）
進而可得汽車實際輸出功率（阻力功率）；
輸出扭矩關於車速的函式和發動機各檔位的外特性功率表示式為：
以上各式：表示發動機的外特性功率，單位kw，表示汽車實際發出功率，單位kw，g表示汽車滿載整車重量，單位n，表示車速，單位km/h。
利用maple組合圖形顯示功能,由各檔位車速範圍限定圖形區域，畫出功率平衡圖的六個圖形，如圖3：
圖3 汽車功率平衡圖
等速行駛時，汽車主要克服空氣阻力和道路滾動阻力，負荷率的值為發出功率與汽車在對應車速下的外特性功率之比。
由（2）得汽車發出功率為：
可得負荷率：
由maple可得在各檔位對應轉速範圍下，負荷率，去點不實際的點可得如圖4，圖中由下到上依次為1、2、3、4、5檔；
圖4 發動機負荷率曲線
首先，求發動機實際輸出的功率；
取表2中八組轉速，對應最高檔和次高檔得相應16組車速，如表5所示：
表5 次高檔、最高檔八組轉速對應車速表
再由汽車實際發出的功率：
可得對應於每個檔位每個轉速的共十六組功率，如表6所示：
表6 次高檔、最高檔，八組車速對應功率表
可得對應於每組轉速和功率油膩和公式由maple輔助計算可得十六組b值：
燃油消耗率擬合公式：
捨掉端點某些不符合實際的點，利用maple繪圖功能，可得燃油消耗率圖，如圖5所示：
圖5 最高檔和次高檔燃油消耗率曲線
圖中，速度超過100km/h過大點處不符合實際的部分捨掉。
等速百公里油耗公式：
與燃油消耗率你和公式：
利用題目要求（4）中的十六組功率，利用maple作函式的兩條線圖，如圖6所示：
圖6 次高檔、最高檔等速百公里油耗
圖中，車速超過90km/h後等速百公里油耗呈現較大幅度的增長不符合使用實際捨掉。
由相關標準可得gb/t 12545.2-2001標準實驗的車速-路程座標圖，如圖7所示；
1) 工況1，工況3，工況5，勻速行駛；
可得等速駛過s（m）行程的燃油消耗量（ml）為：
由燃油消耗消耗率曲線和汽車的速度用插值法，可得工況1，工況3，工況5速度ua=40km/h、50 km/h、60 km/h時，燃油消耗率b=350.35 g/(kw/h)，325 g/(kw/h),304 g/(kw/h)。
可得乙個迴圈內燃油消耗量分別為：q1=15.049，q3=32.14 ，q5=34.8887。
2）工況2和工況4，勻加速階段；
勻加速行駛工況可採用單位時間內的燃油消耗量公式：
公式中：m表示貨車整車滿載質量，a 表示加速度，1.0161為旋轉質量轉換係數；
對於工況2，發動機轉速由1199r/min加速到1498r/min，由（1）-（5）題解題過程的發動機轉速範圍為1207—1614時，b對應值為351.551-312.373g/(kwh)；在這兩轉速間進行線性近似擬合得：。
對於工況4，發動機轉速由1498.7785r/min加速到1798.534r/min，由燃油消耗率圖插值法得b：
330g/（kw/h）—292 g/（kw/h）；在兩轉速間進行線性近似擬合得：;
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