### 汽车理论_动力性作业：Porsche911Carrera4S性能分析
#### 一、引言
本篇文章将通过一系列MATLAB代码分析Porsche911Carrera4S车型的动力性能，包括驱动力—行驶阻力平衡图、四驱附着率随车速变化的关系以及功率平衡图等关键指标。通过对这些指标的研究，可以深入了解车辆在不同条件下的动力表现及驾驶性能。
#### 二、驱动力—行驶阻力平衡图
**定义：**
驱动力—行驶阻力平衡图用于展示汽车在行驶过程中驱动力与行驶阻力之间的关系。该图能够直观地反映出车辆在不同速度下达到稳定状态所需的驱动力大小，以及随着速度增加阻力如何变化。
**MATLAB代码解析：**
- **u:** 表示车辆的速度，单位为km/h。
- **F:** 驱动力大小。
- **Ft:** 行驶阻力大小，由空气阻力和滚动阻力组成。
- **空气阻力 (Fw):** 与速度的平方成正比。
- **滚动阻力 (Ff):** 与车辆质量成正比。
代码中的关键函数`Fq`计算了驱动力的大小，其输入参数为发动机转矩T和当前使用的变速器挡位k。其中，车轮半径r、变速器传动比ig、主减速器传动比i0以及传动系机械效率η等参数被用于计算实际作用于驱动轮上的驱动力。
#### 三、四驱附着率随车速变化的关系
**定义：**
附着率是指车辆在加速或爬坡时，轮胎与地面之间的摩擦力与轮胎所能提供的最大摩擦力之比。对于四驱车辆而言，附着率的高低直接影响到车辆的加速能力和稳定性。
**MATLAB代码解析：**
在MATLAB代码中，通过计算不同速度下车辆的附着率来分析Porsche911Carrera4S的性能特点。这部分代码展示了四驱车辆在全力加速爬坡时的附着率情况，同时考虑了忽略和未忽略空气阻力和滚动阻力的情况，以便更全面地评估车辆性能。
#### 四、功率平衡图
**定义：**
功率平衡图显示了车辆在不同速度下发动机输出功率与行驶阻力功率之间的关系。通过这张图可以了解到，在特定速度范围内，发动机需要提供多少功率才能克服行驶阻力保持恒定速度。
**MATLAB代码解析：**
- **Pe:** 发动机输出功率。
- **Pt:** 行驶阻力功率。
代码中使用了多项式拟合函数来模拟发动机外特性曲线，并根据此曲线计算发动机在不同转速n下的输出功率Pe。接着，通过计算不同速度下的行驶阻力功率Pt，绘制出功率平衡图。
#### 五、总结
通过对Porsche911Carrera4S进行深入的性能分析，我们可以得出以下结论：
- 在不同速度下，车辆需要调整驱动力以适应行驶阻力的变化，以实现平稳行驶。
- 四驱系统的附着率会随着车速的增加而变化，这对于理解车辆的操控性和稳定性至关重要。
- 功率平衡图清晰地表明了发动机在不同行驶条件下需要提供的功率大小，这对于优化车辆性能和燃油经济性具有重要意义。
通过MATLAB代码分析Porsche911Carrera4S的动力性能不仅有助于工程师改进设计，也能够帮助消费者更好地了解该车型的实际表现。
