驱动力——行驶阻力程序.doc

汽车驱动力——行驶阻力原程序 %轻型货车有关参数 n_min=600;n_max=4000; m1=2000;m0=1800;m=3880; r=0.367; eT=0.85; f=0.013; CDA=2.77; i0=5.83; If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598; ig=[6.09 3.09 1.71 1.00]; L=3.2; a=1.947; b=L-a; hg=0.9; g=9.8; 在汽车工程领域，驱动力与行驶阻力是两个关键概念，它们直接影响着汽车的性能和效率。这个MATLAB程序主要用于分析轻型货车的驱动力与行驶阻力之间的平衡关系。以下是相关知识点的详细说明： 1. **驱动力（Driving Force）**： 驱动力是发动机通过传动系统传递到车轮上的力，它推动车辆前进。在本程序中，驱动力通过`Tq`计算得出，由发动机扭矩与传动比、终传比、轮胎半径等因素决定。公式`Tq=-19.313+295.27.*N-165.44.*N.^2+40.874.*N.^3-3.8445.*N.^4`是一个发动机扭矩与转速N的关系模型，可能基于实验数据拟合得到。 2. **行驶阻力（Rolling Resistance and Aerodynamic Drag）**： - **滚动阻力（Rolling Resistance）**：车辆在行驶过程中，轮胎与路面接触产生的反作用力，主要由`Ff`表示，计算公式为`Ff=m*g*f`，其中`m`是车辆质量，`g`是重力加速度，`f`是滚动阻力系数。 - **空气阻力（Aerodynamic Drag）**：车辆在空气中运动时，受到的空气阻力，与车辆形状、速度和迎风面积等因素相关。程序中通过`Fw=CDA.*ua.^2./21.15`计算，其中`CDA`是车辆的风阻系数，`ua`是车辆相对风速，21.15可能是一个常数，用于单位转换。 3. **动力传输效率（Transmission Efficiency）**： 程序中的`eT`代表传动效率，即发动机扭矩传递到车轮扭矩的实际比例。在这个例子中，`eT=0.85`意味着大约85%的发动机扭矩最终转化为车轮扭矩。 4. **其他参数**： - `n_min`和`n_max`：发动机转速的最小值和最大值，单位是rpm，转换为kW后用于计算驱动力。 - `m1`和`m0`：可能分别代表车辆总质量和空载质量。 - `r`：轮胎半径，用于将转速转换为线速度。 - `ig`：可能代表不同档位的传动比。 - `L`，`a`和`b`：可能与车辆尺寸相关，`L`是总长度，`a`和`b`可能与轴距有关。 - `hg`：车辆重心高度，对滚动阻力有一定影响。 - `If`和`Iw1`，`Iw2`：可能是转动惯量的参数，影响动力系统的动态响应。 5. **MATLAB绘图**： 程序最后利用MATLAB绘制了多条曲线，包括四个档位下的驱动力`Ft1`，`Ft2`，`Ft3`，`Ft4`以及总行驶阻力`F`与速度的关系图。颜色分别为红色，蓝色，绿色和紫色，便于比较不同条件下的驱动力和阻力情况。 6. **车辆性能分析**： 通过分析驱动力和行驶阻力的平衡图，可以评估车辆在不同速度下的加速性能、爬坡能力以及燃油经济性。例如，如果驱动力曲线高于行驶阻力曲线，车辆能够加速；反之，如果行驶阻力超过驱动力，则车辆将减速或无法启动。 7. **优化方向**： 对于汽车设计者来说，降低行驶阻力（如改进车辆流线型设计，减小风阻系数`CDA`）和提高传动效率（`eT`）是提升车辆性能的重要途径。同时，合理选择和设计轮胎材料及结构也能有效减少滚动阻力`f`。 通过以上分析，我们可以看出，这个MATLAB程序是对汽车驱动力与行驶阻力进行定量分析的一个工具，对于理解汽车动力学特性和优化车辆设计具有实际意义。