汽车设计课程设计指导书（汽车性能仿真计算）汽车工程系2009年12月说明汽车设计是车辆工程专业课程之一，也是最重要的一个实践性内容。其目的和作用是使学生能将已学过的力学、机械以及汽车知识综合运用于汽车零部件系统设计中，从而培养学生对汽车零部件系统的综合设计和实践能力。这是在所有实践性课程中最具活力，最能培养学生的自主学习、实践能力，最能培养学生创新思维的课程之一。汽车设计课程设计根据课题难易程度分为二到六人一组、各组独立完成，在学生设计过程中鼓励他们自主设计，积极创新。学生《汽车设计课程设计》的成绩主要从工作态度、设计工作量、质疑答辩等几部分组成。具体从出勤情况、设计论证、软件操作能力与设计能力、设计工作量与工程图图面质量、设计说明书质量、回答问题情况等方面评定。最终成绩按五级制记分，分为优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级。（设计报告按电子档附件1要求进行书写）1.前言1.1课程设计的目的在汽车的设计和改进时，需对样车的性能进行预测、评价、多方案选优或进行传动系的优化匹配等，这些都必须进行汽车动力性和燃油经济性（E–P性能）的计算。如采用手算并在坐标纸上作图，工作量大，费时费力，而且手算和作图误差较大，易出错。考虑到计算机在当前设计工作中的普遍应用，有必要利用计算机编制程序进行模拟计算，以方便迅速地得到具有相当精确度的数据和图形。1.2课程设计的任务采用MATLAB语言，编制程序对汽车的E–P性能进行计算，有关参数见指导老师所给文档。要求得到以下数据和图形：数据：1．最高车速uamax；2．加速时间t；3．最大爬坡度imax；4．多工况循环行驶百公里油耗；5．等速行驶百公里油耗；图形：1．驱动力阻力平衡图；2．汽车加速时间曲线；3．汽车的爬坡度图；4．功率平衡图；5．动力特性图；6．等速行驶百公里油耗曲线；7．燃油经济性－加速时间曲线（C曲线）。1.3课程设计的要求程序应满足以下要求：1．在给定了足够参数时能自动计算得到以上所有数据和图形，并能保证一定的计算精度；2．程序具有一定的通用性，能尽量满足多种车型E–P性能计算的要求；3．界面友好，使用灵活方便。课程设计完成后，将所有同课程设计有关的计算机文件保存在自建的以“班号＋学号＋姓名”命名的文件夹中。1.4注意事项在机房工作时请认真研读汽车数字化应用实验室上机管理规定；除最后的答辩外，课程设计的所有的工作均按分组进行；设计过程文件（说明书及计算机文件等）如内容重复率30%以上，雷同者成绩均按不及格处理；认真准备答辩，答辩不通过者必须重新完成指定的课程设计内容后方能进入毕业设计环节；1.5进度安排序号工作内容所需时间1课题任务介绍及MATLAB语言学习1天2MATLAB界面编程2天3MATLAB程序代码编写4天4程序调试3天5分析及编写设计说明书5天1.6参考资料[1].余志生.汽车理论.北京：机械工业出版社，2005。[2].张洪欣.汽车设计.北京：机械工业出版社，2005。2设计说明《汽车动力性和燃油经济性计算》2.1任务说明1.主要动力性指标的计算与作图1.1驱动力—行驶阻力平衡图（动力特性曲线）为全面地评价汽车在各个档位和不同车速下的动力性能，需要绘制驱动力—行驶阻力平衡图（动力特性曲线），以便清晰而形象地表明汽车行驶时的受力情况及其平衡关系。汽车的驱动力（单位为N）为riiTFTgtqt0在动力性计算时，目前一般采用稳态工况时发动机台架实验所得到的使用外特性中的功率与转矩曲线（常为采用最小二乘法拟合得到的多项式）。kktqnananaaT2210拟合阶数k随特性曲线而异，一般在2、3、4、5中选取。汽车在良好路面上行驶时经常遇到的滚动阻力fF和空气阻力wF为215.21aDfwuACGfFF其中车速au(km/h)与发动机转速n（r/min）之间的关系为)(377.00iirnuga在程序中，二重循环计算各档位下发动机最低转速minn到最高转速maxn对应的驱动力，并连接成线即得驱动力图（atuF）；计算Ⅰ档最低转速到发动机最高转速maxn所对应的最高车速相应的阻力，连接成线即得阻力曲线))((afwuFF。也可用动力特性图分析汽车的动力性。汽车的行驶方程为jwiftFFFFF或dtdumuACGGfriiTaDTgtq2015.21sincos将方程式两边除以汽车重力并整理得：...
