????总1=????1+????2=11+13=24m
图5.3是本设计中的发动机外特性曲线图，由图可以得出柴油机在功率达到3.5km时的燃油消耗率b为350g/kW?h。
图5.3 发动机外特性曲线图
但是这是在发动机转速达到3500rpm时的燃油消耗率，在赛车加速的整个过程中转速还没有达到3500rpm，整个过程是非常非常复杂的，为了简化模型将这一段的燃油消耗率b近似等于320g/kW?h，式5.3为燃油消耗量计算公式：
??=????????
?? ……………………………………………………………………(5.3)
式中：
?? — 燃油消耗的质量，g； ?? — 燃油消耗率，g/kW?h； ???? — 发动机功率，kW；
?? — 行驶时间，h；
将上式各个值带入计算得：
????1=????????????总1
2.9
=320×3.5×≈1?? 3600故到此可以得出a段刚开始阶段的行驶策略为首先缓慢拉动赛车油门拉线，目标是使赛车能在1.6s左右时速达到32km/h，此时油门拉线正好拉到底，赛车此过程中行驶11m。后持续保持油门拉线最大大约1.3s，当速度大概达到42km/h时，也即行驶了13m左右后松开油门继续滑行，两个阶段共消耗柴油1g。 5.3.4 a段直线段行驶策略的确定
通过本文之前的论证可以知道要想完成比赛，高速范围应该保持在36～42km/h，则中间直道的初步行驶策略即为滑行到36km/h后加速到42km/h，后再滑行，如此往复，直到在进入T1弯道之前将速度降到25km/h左右。
则赛车从????????=42????/?滑行到????2=36????/?过程中根据能量守恒，由式5.1得出：
0.5×120×(11.672?102)=15×????3
得：
????3≈145??
然后赛车开始加速，由式5.2得出：
????合2=
????????
=3.5×1000×0.8÷10=280?? ????2
则此时加速度为：
??a3=
????合2???1
??=(280?15)÷120=2.2m/s2
因为这个过程加速度是不断变化的，是一个相对复杂的过程，为
了简化这个模型，本设计将这一段路程的加速度近似等于一个定值，也就是将这一段路程设计为匀变速直线运动，计算过程如下：
????4????4
????3+????????==(2.2+1.89)÷2=2??/??2 222
?????????????2==(11.672?102)÷(2×2)=9?? 2????4
Sa总2=????3+????4=145+9=154m
滑行过程减速度为：
????6=
??1
=15÷120=0.125??/??2 ??两段过程的时间计算如下：
????3=
?????????????2
=(11.67?10)÷0.125=13.4?? ????6
?????????????2
????4==(11.67?10)÷2=0.8?? ????4
????总2=????3+????4=13.4+0.8=14.2?? L两段行驶????总3耗油由式5.3得：
????2=????????????4
0.8
=320×3.5×≈0.25?? 3600故得到，当赛车行驶这样一个过程，即从42km/h滑行到36km/h再从36km/h加速到42km/h，行驶距离154m，时间14.2s，消耗柴油0.25g。
赛车自T7出弯后共行驶了：
????1=????总1+????总2=24+154??=178?? a段共有1075m，现在共驶出的路程只有178m，因此后面的直线路程必然还有几个36～42km/h的过程。计算如下：
?????1=La?????1=1075?178=897m
na1=
?????1
????总2
≈5.8
又因为在赛车进入弯道T1时时速应该降低，所以赛车最多只能再行驶5个?????1，也就是距离T1还有：
?????2=?????1?5????1=127m
至此可以认为a段直线行驶已经结束，接下来必然是滑行或者制动以将速度降到安全车速。至此共消耗柴油：
????总1=????1+6????2=1+6×0.25=2.5?? 5.3.5 a段行驶策略的对比与优化
在上一小节中本设计计算了a段直线行驶的行驶策略，但是如果将小节中一开始假设的加速度降低会怎么样呢？当加速度降低，则单位时间内的油耗会降低，但是要达到所需的速度则加速持续的时间需要增加，这就使得这样的对比只能通过计算得出结论。
先假设此时加速度为a2=1.8m/s2，根据力的平衡：
????合2=??1+??????1=15+120×1.8=231??
????3=
????????12.1m43.6km
=3.5×1000×0.8÷231==>????????=42km/h ??合sh由于赛车的最大稳定速度稍大于赛车的最大速度，因此赛车从17.4km/h加速42km/h就可以当作是匀加速运动，行驶距离为：
??总??3
22
??max?????7==(11.672?4.82)÷(2×1.8)=31.4?? 2??2
????5=
?????????????7
=(11.67?4.8)÷1.8=3.8?? ??2
3.8
≈1.1?? 3600将上式各个值带入式5.3计算得：
????3=????????????5=320×3.5×
故到此可以得出a段刚开始阶段的行驶策略为首先缓慢拉动赛车油门拉线，使加速度维持在1.8m/s2,使赛车能在3.8s左右时速达到42km/h，赛车此过程中行驶31.4m，整个阶段共消耗柴油1g。
通过本文之前的论证可以知道要想完成比赛，高速范围应该保持在36～42km/h，则中间直道的初步行驶策略即为滑行到36km/h后加速到42km/h，后再滑行，如此往复，直到在进入T1弯道之前将速度降到25km/h左右。
则赛车从????????=42????/?滑行到????2=36????/?过程中根据能量守恒，由式5.1得出：
0.5×120×(11.672?102)=15×????5
得：
????5≈145??
然后赛车开始加速，加速度为a2=1.8m/s2，得出：
????6????6
?????????????2
==(11.67?10)÷1.8=0.92?? ??2
22
?????????????2==(11.672?102)÷(2×1.8)=10?? 2??2
Sa总4=????5+????6=145+10=155m
滑行过程减速度为：
????7
??1
==15÷120=0.125??/??2 ??两段过程的时间计算如下：
?????????????2
????7==(11.67?10)÷0.125=13.4?? ????7
?????????????2
????8==(11.67?10)÷1.8=0.9?? ??2
????总3=????7+????8=13.4+0.9=14.33?? 行驶Sa总3耗油由式5.3得：
????4=????????????8=320×3.5×
0.9
≈0.28?? 3600故得到，当赛车行驶这样一个过程，即从42km/h滑行到36km/h再从36km/h加速到42km/h，行驶距离155m，时间14.3s，消耗柴油0.28g。
本田杯节能车行驶策略及油耗的计算.docx
