本科生毕业设计(论文)
在万有特性图中,最内层的等耗油率曲线是最经济的区域,耗油率最低,燃油经济性最好。曲线愈往外,经济性愈差,从中很容易找出最经济的负荷和转速。
4.2.3 发动机的转速特性
发动机在使用外特性下,发动机转矩Te?n?可以看成转速n的函数,可以用下列数学模型表示:
Te?n???6?10??6??n?ne??Temax2 (4-1)
式中 Temax/ne---最大转矩及对应转数
由技术参数可知,发动机转矩为150N.m/2500rpm,转数范围为
800?5000rpm,利用MATLAB,能拟合出发动机转数特性的曲线。
图4.3 发动机转数特性曲线
由拟合出的发动机转速特性曲线可知,发动机转矩随转速先增大,等达到最大值150N.m/2500rpm时开始减小。
4.3液力变矩器特性
4.3.1 泵轮力矩系数
建立泵轮力矩系数的数学模型:
??0p当id?0.5 ?p?id???0.8 (4-2) ?id?0?.5217
本科生毕业设计(论文)
当id?0.5 ?p?id???7?id?0.?5??0p (4-3)
2id---液力变矩器转速比 范围是0~1
根据数学模型可知,泵轮力矩系数与液力变矩器转速比成函数关系,利用MATLAB拟合出泵轮力矩系数曲线。
图4.4 泵轮力矩系数曲线
由泵轮力矩系数曲线可知,当液力变矩器转速比为0.5时,泵轮力矩系数最大为2.5。
4.3.2 泵轮力矩
根据技术参数中的变矩器有效直径D以及转数范围,能够建立泵轮力矩的数学模型:
Tp?n???p?n2D5?10?6 (4-4)
??8600N/m3---液体重度
根据数学模型 ,利用MATLAB拟合出变矩器的泵轮力矩曲线,在不同的泵轮力矩系数下,即在不同的液力变矩器的转速比下,对应不同的泵轮力矩
18
本科生毕业设计(论文)
图4.5 泵轮力矩曲线
4.3.3发动机和液力变矩器工作点
发动机与液力变矩器结合在一起时,他们仍按自身的规律工作,只有在二者的扭矩和转速相同时,才能稳定的工作。因此将发动机转矩与液力变矩器的泵轮力矩曲线以相同的坐标比例绘制在相同的图上,即可得到发动机与液力变矩器的共同工作的输入特性即发动机与液力变矩器的工作点。本课题通过MATLAB拟合出的发动机与液力变矩器的工作点如下图。
图4.6 发动机与液力变矩器工作点
19
本科生毕业设计(论文)
根据上图,我们可以求出发动机和液力变矩器工作点,其转速范围为2671~4481rpm。
4.3.4 变矩系数
建立变矩系数的数学模型:
当id?0.85 kd?id???id?kd0?1?/0.85?kd0 (4-5) 当id?0.85 kd?id??1 (4-6)
id---液力变矩器转速比 范围是0~1
根据数学模型可知,变矩系数与液力变矩器转速比成函数关系,利用MATLAB拟合出变矩系数曲线。
图4.7变矩系数曲线
由拟合的变矩系数曲线可知,当液力变矩器转速比为1时,泵轮力矩系数最大为2.4。
4.3.5 涡轮力矩
根据已求出的发动机和液力变矩器工作点和变矩系数,能够建立涡轮力矩的数学模型:
Tt?nep???6?10???6??nep?ne??Temaxkd (4-7)
2?20
本科生毕业设计(论文)
nep---发动机与泵轮交点转数
根据数学模型 ,利用MATLAB拟合出变矩器特性曲线,在不同的变矩系数下,即在不同的液力变矩器的转速比下,对应不同的涡轮力矩。
图4.8液力变矩器特性曲线
4.4动力性计算
4.4.1 各档驱动力和行驶阻力
1.发动机转速
nt?nepid 2.汽车行驶速度
ut?0.337Rnt/?igi0? 3.各档驱动力
Ft?nep??Tt?nep?igi0?T/r 4.行驶阻力
FC2r?u??Gf?DAu/21.15 利用MATLAB拟合各档驱动力和行使阻力曲线
21
4-8) 4-9)
4-10)
4-11)
( ( ( (