第二章 实例2 汽车整车动力性仿真计算

      取国产某小型轿车进行仿真计算，发动机输出转矩特性可由台架试验获得，其发动机外特性具体参数如表2-1所示。

      汽车基本参数如下：发动机排量为1096mL，最大转矩为87N·m（3000～3500r/min），转速范围为800～5500r/min，满载总质量约为970kg，车轮滚动半径为0.272m，传动系机械效率为0.9，空气阻力系数为0.3，迎风面积为2.3㎡，滚动阻力系数为0.012，旋转质量换算系数δ=1.03+0.04i_g²，变速器速比i_ｇ＝(３.416，1.894，1.280，0.914，0.757)，主减速比为4.388。

      根据上述理论公式编写M文件，具体程序如下：
      clear all
      clc
      n=［1500:500:5500］;
      T=［78.59  83.04  85.01  86.63  87.09  85.87  84.67  82.50  80.54］;
      dt=polyfit（n,T,4）;%对发动机输出转矩特性进行多项式拟合，阶数取4
      n1=1000:100:5400;
      t=polyval（dt,n1）;
      figure（1）
      title（'发动机外特性'）
      plot（n1,t,n,T,o）,grid on%图示发动机输出转矩特性

%汽车驱动力计算

      G=input（'整车重力/N，G＝'）；%输入970*9.8;
      ig=［3.416  1.894  1.28  0.914  0.757］;
      k=1:5;%5个前进档
      r=0.272;i0=4.388;eta=0.9;
      ngk=［800 800 800 800 800 800］;
      ngm=［5400 5400 5400 5400 5400］;
      ugk=0.377  *  r  *  ngk（k）/（ig（k）*  i0）;%计算每一档发动机800rpm时的最低行驶速度
      ukm=0.377  *  r  *  ngm（k）/（ig（k）  *  i0）;%%计算每一档发动机5400rpm最高行驶速度
      for k=1:5%依次计算5个档的驱动力
      u=ugk（k）:ukm（k）;
      n=ig（k）*  i0  *  u/ r / 0.377;
      t=54.8179+2.2441  *  （n/ 100）- 4.8003  *  （n/ 1000）.   2+2.815e-10.n.  3;
      Ft=t  *  ig（k）*  i0  *  eta/r;
      figure（2）
      plot（u,Ft）
      hold on,grid on%保证K的每次循环的图形都保留显示
      end

%行驶阻力计算

      f0=0.009;
      f1=0.002;
      f4=0.0003;%三者都是轿车滚动阻力系数
      %disp空气阻力系数Cd=0.3—— 0.41,迎风面积 A=1.7——2.1
      Cd=input（空气阻力系数Cd=）;%输入0.3
      A=input（迎风面积/m2,A＝）;%输入2.3
      u=0:10:160;
      f=f0+f1.*（u/ 100）+f4. * （u/ 100）. 4;
      Ff=G  *  f;%计算滚动阻力
      Fw=Cd  *  A  *  u  .   2  . / 21.15;%计算空气阻力
      F=Ff+Fw;%滚动阻力、空气阻力之和
      title（'驱动力-阻力图（五档速比为3.416  1.894  1.28  0.914  0.757）'）
      plot（u,F,'mo-'）;
      grid on
      hold on

%图解法求解最高车速

 for u=50:160;k=5;
      n=ig（k）* i0  *  u./ r/ 0377;
      t=54.8179+2.2441  *  （n/100）- 4.8003  *  （n/ 1000）.   2+2.815e- 10 *  n .  3;
      Ft=t  *ig（k） *  i0  *  eta/ r;
      f=f0+f1  *  （u/ 100）+f4  *  （u/ 100） .  4;
      Ff=G  *  f;
      Fw=Cd  *  A *  u .2 . / 21.15;
      F=Ff+Fw;
      if abs（Ft-F）<1;%当驱动力与行驶阻力差值小于1N时，近似认为相等，即到达理论最高车速
            umax=u;break
      end
end
disp =====汽车动力性能仿真计算结果=====
disp驱动力-行驶阻力平衡图及最高车速
fprintf（'汽车理论最高车速（驱动力与行驶阻力曲线交点）Vmax=%3.3f km/ h \\  n',umax）