3()确定一轻型货车的动力性能(货车可装用()4()挡或()5()挡变速器,任选其中的一种进行整车性能计算):()1())绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。()2())求汽车最高车速,最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。()3())绘制汽车行驶加速度倒数曲线,用图解积分法求汽车用()2()档起步加速行驶至()70km/h()的车速-时间曲线,或者用计算机求汽车用()2()档起步加速行驶至()70km/h()的加速时间。()轻型货车的有关数据:()汽油发动机使用外特性的()Tq-n()曲线的拟合公式为()式中,()Tq()为发动机转矩(()N()•()m())();n()为发动机转速(()r/min())。()发动机的最低转速()n()min()=600r/min,()最高转速()n()max()=4000r/min()。()装载质量()2000kg()整车整备质量()1800kg()总质量()3880kg()车轮半径()0.367m()传动系机械效率()η()t()=0.85()滚动阻力系数()f()=0.013()空气阻力系数()×()迎风面积()C()D()A()=2.77m()2()主减速器传动比()i()0()=5.83()飞轮转动惯量()I()f()=0.218kg()•()m()2()二前轮转动惯量()I()w1()=1.798

分析:本题主要考察知识点为汽车驱动力-行使阻力平衡图的应用和附着率的计算、等效坡度的概念。只要对汽车行使方程理解正确,本题的编程和求解都不会有太大困难。常见错误是未将车速的单位进行换算。()2())首先应明确道路的坡度的定义()。求最大爬坡度时可以对行使方程进行适当简化,可以简化的内容包括两项()和(),简化的前提是道路坡度角不大,当坡度角较大时简化带来的误差会增大。计算时,要说明做了怎样的简化并对简化的合理性进行评估。()3())已知条件没有说明汽车的驱动情况,可以分开讨论然后判断,也可以根据常识判断轻型货车的驱动情况。()解:()1())绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图()汽车驱动力()Ft=()行驶阻力()F()f()+F()w()+()F()i()+F()j()=()G()•()f()+()+G()•()i+()发动机转速与汽车行驶速度之间的关系式为:()由本题的已知条件,即可求得汽车驱动力和行驶阻力与车速的关系,编程即可得到汽车驱动力与行驶阻力平衡图。()2())()求汽车最高车速,最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率()1()由1)得驱动力与行驶阻力平衡图,汽车的最高车速出现在5档时汽车的驱动力曲线与行驶阻力曲线的交点处,()Ua()max()=()99.08m/s()2()。()2()汽车的爬坡能力,指汽车在良好路面上克服()后的余力全部用来(等速)克服坡度阻力时能爬上的坡度,此时(),因此有(),可得到汽车爬坡度与车速的关系式:();而汽车最大爬坡度()为()I()档时的最大爬坡度。利用()MATLAB()计算可得,()。()3()如是前轮驱动,()=();相应的附着率()为()1.20(),不合理,舍去。()如是后轮驱动,()=();相应的附着率()为()0.50()。()3())绘制汽车行驶加速度倒数曲线,求加速时间()求得各档的汽车旋转质量换算系数()如下表所示:()汽车旋转质量换算系数()I()档()II()档()III()档()IV()档()V()档()1.3829()1.1027()1.0429()1.0224()1.0179()利用()MATLAB()画出汽车的行驶加速度图和汽车的加速度倒数曲线图:()忽略原地起步时的离合器打滑过程,假设在初时刻时,汽车已具有II档的最低车速。由于各档加速度曲线不相交(如图三所示),即各低档位加速行驶至发动机转速达到最到转速时换入高档位;并且忽略换档过程所经历的时间。结果用MATLAB画出汽车加速时间曲线如图五所示。如图所示,汽车用II档起步加速行驶至70km/h的加速时间约为26.0s。()