發(fā)動(dòng)機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　題 目： 汽車?yán)碚撜n程設(shè)計(jì) </p><p><b>　　任 務(wù) 書</b></p><p>　　表1 汽車動(dòng)力性參數(shù)表</p><p>　　表2 汽車燃油經(jīng)濟(jì)性擬合系數(shù)表</p><p>　　表3 六工況循環(huán)參數(shù)表</p><p&

2、gt;<b>　　根據(jù)上述參數(shù)確定：</b></p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性并畫出相應(yīng)的外特性圖；</p><p>　　推導(dǎo)汽車的驅(qū)動(dòng)力，并畫出汽車的驅(qū)動(dòng)力圖；</p><p>　　計(jì)算汽車每檔的阻力及驅(qū)動(dòng)力，畫出各檔汽車驅(qū)動(dòng)力—行駛阻力平衡圖，求出每檔的最高車速，最大爬坡度，通過(guò)分析確定汽車的動(dòng)力性評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)值，并計(jì)算出最大爬坡度時(shí)的相應(yīng)

3、的附著率；</p><p>　　計(jì)算汽車行使的加速度，并畫出加速度曲線；</p><p>　　計(jì)算汽車動(dòng)力特性，畫出動(dòng)力特性圖，求出每檔的最高車速，最大爬坡度，利用動(dòng)力特性分析確定汽車動(dòng)力性評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)值；</p><p>　　自學(xué)汽車的功率平衡圖，畫出汽車功率平衡圖，分析確定汽車的動(dòng)力性評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)值</p><p>　　畫出最高檔與次高檔的等

4、速百公里油耗曲線。</p><p>　　2、汽車動(dòng)力性能計(jì)算</p><p>　　2.1汽車發(fā)動(dòng)機(jī)外特性計(jì)算</p><p>　　由于哈弗汽車發(fā)動(dòng)機(jī)由實(shí)驗(yàn)臺(tái)架測(cè)得的扭矩接近于拋物線，因此用式2-1近似的擬合發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性曲線。</p><p><b>　　(2-1)</b></p><p><

5、;b>　　(2-2)</b></p><p><b>　　通過(guò)計(jì)算及作圖得：</b></p><p>　　圖2-1 哈弗汽車汽油發(fā)動(dòng)機(jī)外特性中的功率與轉(zhuǎn)矩曲線</p><p>　　根據(jù)圖2-1可知，在n=3850r/min時(shí)，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有大功率，最大功率約為61.73Kw，當(dāng)轉(zhuǎn)速繼續(xù)增加時(shí)，功率會(huì)下降；在n=2050r/min

6、時(shí)，具有最大扭矩，最大扭矩為。</p><p>　　該發(fā)動(dòng)機(jī)的最小穩(wěn)定轉(zhuǎn)速為n=600r/min，允許的最大轉(zhuǎn)速為n=6250r/min。（最大轉(zhuǎn)矩與最大轉(zhuǎn)速數(shù)值有異常）</p><p>　　2.2汽車驅(qū)動(dòng)力計(jì)算</p><p><b>　　1）輪胎半徑</b></p><p><b>　?、膨?qū)動(dòng)力為：<

7、/b></p><p><b>　　(2)行駛阻力為：</b></p><p>　　根據(jù)上兩式，繪制汽車驅(qū)動(dòng)力圖如下：</p><p>　　圖2-2 汽車驅(qū)動(dòng)-行駛阻力平衡圖</p><p>　　由于所使用的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)使用外特性的擬合公式為，擬合公式在轉(zhuǎn)速n達(dá)到一定程度時(shí)與轉(zhuǎn)矩Ttq匹配不合理，經(jīng)過(guò)合理選取作圖區(qū)間

8、，圖形如圖2-2汽車驅(qū)動(dòng)-行駛阻力平衡圖所示。</p><p>　　Ff+Fw是用最高擋或次高檔（Ff+Fw5或Ff+Fw4）是不合理的，因?yàn)椴煌臋n位對(duì)應(yīng)著不同的車速區(qū)間段，某一擋的汽車驅(qū)動(dòng)應(yīng)對(duì)應(yīng)該檔位下的行駛阻力。在5個(gè)不同檔位下，合理的區(qū)間上做出的，反映了在不同檔位下的驅(qū)動(dòng)-行駛阻力平衡圖。</p><p>　　而只與車速有關(guān)與不同檔位下傳動(dòng)比i以及傳動(dòng)效率無(wú)關(guān)，所以在不同檔位的Ff

9、+Fw首尾相接連在一起形成了完整平滑的曲線。</p><p>　　由圖2-2可知，汽車以5擋車速行駛時(shí)，與曲線的交點(diǎn)便是最高車速，4擋行駛下無(wú)交點(diǎn)，最高轉(zhuǎn)速下的車速即為最高車速，，3擋時(shí)，2擋時(shí)，1擋時(shí)。（因?yàn)榕ぞ孛黠@數(shù)據(jù)異常造成各檔位驅(qū)動(dòng)力明顯不足）</p><p><b>　　(2-5) </b></p><p>　　從圖2-2中還可以看出

10、，當(dāng)車速低于最高車速時(shí)，驅(qū)動(dòng)力大于行駛阻力。這樣，汽車就可以利用剩余的驅(qū)動(dòng)力加速或爬坡。</p><p>　　根據(jù)上述式，經(jīng)過(guò)選取合理作圖區(qū)間，繪制汽車爬坡度圖如下：</p><p>　　圖2-3 汽車的爬坡度圖</p><p>　　由圖2-3可得，汽車最大爬坡度為I擋時(shí)的最大爬坡度。</p><p>　　汽車一檔時(shí)計(jì)算最大爬坡度 <

11、/p><p>　　由驅(qū)動(dòng)力——行駛阻力平衡公式得</p><p>　　（上坡時(shí)加速阻力為0）</p><p><b>　　=0.012999</b></p><p>　　所以求得可知，最大爬坡度為0.382996=38.30%（一檔驅(qū)動(dòng)力明顯不足造成爬坡度明顯不足）</p><p><b>

12、　　同理可得</b></p><p>　　計(jì)算最大爬坡度時(shí)附著力大?。?lt;/p><p>　　在加速、上坡時(shí)，主要的行駛阻力加速阻力與坡度阻力，空氣阻力與滾動(dòng)阻力可忽略不計(jì)，故后驅(qū)動(dòng)輪的附著率簡(jiǎn)化為</p><p><b>　　(2-6)</b></p><p>　　式中，可以理解為包含加速阻力在內(nèi)的等效坡度，

13、以q表示，則</p><p><b>　　（2-7）</b></p><p>　　2.3汽車加速度計(jì)算</p><p>　　根據(jù)上式，經(jīng)過(guò)合理選取作圖區(qū)間，繪制汽車的行駛加速度曲線如下：</p><p>　　圖2-4 哈弗汽車行駛加速度曲線</p><p>　　由圖可以看出檔位越高，加速度越小。（

14、加速度受驅(qū)動(dòng)力影響造成每檔的數(shù)值明顯不足）</p><p>　　汽車加速時(shí)間計(jì)算： (2-9)</p><p>　　根據(jù)上式繪制汽車加速度倒數(shù)曲</p><p>　　圖2-5 汽車加速度倒數(shù)曲線</p><p>　　由圖2-5可得；若1擋與2擋的加速曲線有交點(diǎn)，顯然為了獲得最短的加速時(shí)間，應(yīng)在交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的車速由1擋

15、換2擋。若1擋與2擋加速度曲線不相交，則應(yīng)在1擋位加速行駛至發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到最高轉(zhuǎn)速時(shí)換入2擋。其他的各檔間的換擋時(shí)刻也按這個(gè)原則來(lái)確定。設(shè)從速度u1加速到u2，滿足加速曲線1/a,所以加速時(shí)間為曲線在u1-u2段1/a與橫軸所圍的面積。即：</p><p>　　2.4汽車動(dòng)力特性計(jì)算</p><p>　　令為汽車的動(dòng)力因數(shù)并以符號(hào)D表示則</p><p><b

16、>　?。?-10）</b></p><p>　　根據(jù)上式，經(jīng)過(guò)合理選取作圖區(qū)間可繪制汽車動(dòng)力特性圖：</p><p>　　圖2-6 汽車動(dòng)力特性曲線</p><p>　　f線與直接擋D-ua曲線的交點(diǎn)即為汽車最高車速，因此由動(dòng)力特性圖可求最高車速。</p><p>　　同理可得，在不同檔位下的D對(duì)應(yīng)在該檔位下的f,更好的反

17、應(yīng)汽車在該檔位下的動(dòng)力性。在動(dòng)力特性圖上做，由圖2-6分析可得，f線與5擋曲線的交點(diǎn)即為汽車最高車速,4擋行駛下D與f無(wú)交點(diǎn)，最高轉(zhuǎn)速下的車速即為最高車速，,3擋時(shí),2擋時(shí)，1擋時(shí)。</p><p>　　由動(dòng)力特性圖求最大爬坡度 令</p><p><b>　　令代入方程得</b></p><p>　　最大爬坡度為41.3%</p>

18、;<p><b>　　同理可得</b></p><p>　　2.5汽車的功率平衡</p><p>　　汽車運(yùn)動(dòng)阻力所消耗的功率有滾動(dòng)阻力功率,空氣阻力功率，坡道阻力功率及加速阻力功率。將汽車行駛方程式兩邊乘以行駛車速，并經(jīng)單位換算整理出汽車功率平衡方程式（式中功率單位為kw）如下</p><p><b>　　(2-11)

19、</b></p><p>　　圖2-7汽車功率平衡圖</p><p>　　由于只與轉(zhuǎn)速有關(guān)，與檔位無(wú)關(guān)，故</p><p>　　由上圖可得，發(fā)動(dòng)機(jī)功率（5擋）與阻力功率曲線相交點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的車速為良好水平路面上汽車的最高車速。</p><p><b>　　3、汽車經(jīng)濟(jì)能計(jì)算</b></p><

20、p>　　3.1汽車百公里油耗計(jì)算</p><p>　　計(jì)算等速百公里油耗：</p><p>　　負(fù)荷特性曲線的擬合公式為</p><p><b>　　(2-12)</b></p><p>　　等速百公里油耗公式為</p><p><b>　　(2-13)</b><

21、/p><p>　　根據(jù)上兩式畫出最高檔與次高檔的等速百公里油耗</p><p>　　圖3-1 4擋與5擋等速百公里油耗</p><p>　　由圖可得，在同等車速下，五擋比四檔油耗要小，盡可能的使用高檔行駛。</p><p><b>　　4、課程設(shè)計(jì)小結(jié)：</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)多個(gè)日日夜

22、夜的奮斗，終于做完了，靜下心來(lái)回顧總結(jié)一下其中的苦與樂(lè)。</p><p>　　繼上次專業(yè)英語(yǔ)大作業(yè)之后，又開始了手舞足蹈的生活了，當(dāng)林海晨老師以上一屆的學(xué)姐課程設(shè)計(jì)來(lái)講解時(shí)，感覺(jué)還好，不是特別難，主要有以下幾點(diǎn)1）了解摸索，運(yùn)用Excel表格2）汽車?yán)碚摃瞎降睦斫夂瓦\(yùn)用。3）Word文檔的一個(gè)排版格式。針對(duì)以上幾點(diǎn)我有了大概的規(guī)劃和想法，1）自己也明白，Excel對(duì)自己很陌生，大一的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)對(duì)Excel表格

23、的學(xué)習(xí)只是皮毛而已，于是我就想去網(wǎng)上看一些Excel教程視頻，將Excel的功能好好學(xué)一下，這不僅僅是為了完成課程設(shè)計(jì)，以后的工作也是很有用的。2）汽車?yán)碚摴?，這個(gè)問(wèn)題不大，因?yàn)樽约阂恢痹诤苷J(rèn)真的學(xué)習(xí)每一科目。3）Word文檔的排版或許也不是什么大問(wèn)題，自己摸索一下應(yīng)該是沒(méi)有問(wèn)題的。于是當(dāng)周的周五就開始著手去做，周五晚上，盯著設(shè)計(jì)書要求思考該如何下手去做，于是將書上的公式翻了一遍又一遍，一籌莫展，所以一晚上沒(méi)做出來(lái)太多的東西，第二天繼

24、續(xù)，早晨一大早從暖和的被窩里爬起來(lái)奔向圖書館，打開計(jì)算機(jī)繼續(xù)開始嘗試著去做出點(diǎn)什么，可是似乎并不是那么順利，比如Excel，轉(zhuǎn)速輸入，最低轉(zhuǎn)速600，往下拉，數(shù)字卻不變，于是在找怎么設(shè)置一下，因此，就去圖書館二樓借了兩本E</p><p>　　經(jīng)過(guò)這個(gè)課程設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了也學(xué)到了很多，不僅僅是知識(shí)方面，還有自己獨(dú)立完成事情的能力，任何事情都是這樣“萬(wàn)事開頭難”，不過(guò)還有一句話“世上無(wú)難事，只怕有心人”，只要你用心去