第三章汽車動力性能試驗

1、第5章 汽車基本性能試驗,第一節(jié) 動力性能試驗第二節(jié) 燃料經(jīng)濟性能試驗第三節(jié) 制動性能試驗第四節(jié) 操縱穩(wěn)定性能試驗第五節(jié) 汽車行駛平順性第六節(jié) 汽車通過性能試驗,第一節(jié) 汽車動力性能試驗,汽車動力性是汽車在行駛中能達到的最高車速、最大加速能力和最大爬坡能力，是汽車的基本使用性能。汽車屬高效率的運輸工具，運輸效率的高低在很大程度上取決于汽車的動力性。這是因為汽車行駛的平均技術(shù)速度越高，汽車的運輸生產(chǎn)率就越高。而影響平均技術(shù)

2、速度的最主要因素就是汽車動力性。一般常用汽車的最高車速、加速能力、最大爬坡度、發(fā)動機最大輸出功率、底盤輸出最大驅(qū)動功率作為動力性評價指標。,一 汽車動力性能評價指標,1． 最高車速（υamax，km/h) 最高車速是指汽車以廠定最大總質(zhì)量狀態(tài)，在風(fēng)速≤3m/s的條件下，在干燥、清潔、平坦的混凝土或瀝青路面上，能夠達到的最高穩(wěn)定行駛速度。注意：汽車的最高車速對于長途行駛車輛的平均行駛速度影響最大。,第一節(jié) 汽車動力性能評價指標,

3、2．加速能力 汽車加速能力是指汽車在行駛中迅速增加行駛速度的能力，通常用汽車加速時間來評價。加速時間是指汽車以廠定最大總質(zhì)量狀態(tài)，在風(fēng)速≤3m/s的條件下，在干燥、清潔、平坦的混凝土或瀝青路面上，由某一低速加速到某一高速所需的時間（t,s）,第一節(jié) 汽車動力性能評價指標,(1) 原地起步加速時間亦稱起步換檔加速時間，系指用規(guī)定的低檔起步，以最大的加速度（包括選擇適當?shù)膿Q檔時機）逐步換到最高檔后，加速到某一規(guī)定的車速所需的時間。（其

4、規(guī)定車速各國不同，如0-50 km/h，對轎車常用0-80 km/h，0-100 km/h）或用規(guī)定的低檔起步，以最大加速度逐步換到最高檔后，達到一定距離所需的時間，（其規(guī)定距離一般為0-400m，0-800m，0-100Om，起步加速時間越短，動力性越好）。,第一節(jié) 汽車動力性能評價指標,表3-1 轎車的原地起步加速時間,第一節(jié) 汽車動力性能評價指標,(2)超車加速時間 亦稱直接檔或次高檔加速時間，指用最高檔或次高檔，

5、由某一預(yù)定車速開始，全力加速到某一高速所需的時間，超車加速時間越短，其高檔加速性能越好。,第一節(jié) 汽車動力性能評價指標,3．最大爬坡度（Imax，%) 最大爬坡度是指汽車滿載、在良好的混凝土或瀝青路面的坡道上，汽車以最低前進擋能夠爬上的最大坡度。由于受道路坡道條件的限制，汽車綜合性能檢測站通常不做汽車爬坡測試。 在各種車輛中，越野車的最大爬坡度Imax最大，貨車次之，轎車一般不強調(diào)爬坡度。 提示：汽車的最高車速、最

6、大加速能力和最大爬坡能力是適用于作汽車定型試驗評價動力性的指標。,第一節(jié) 汽車動力性能評價指標,4．發(fā)動機最大輸出功率Pmax 發(fā)動機最大輸出功率是指發(fā)動機在全負荷狀態(tài)下，僅帶維持運轉(zhuǎn)所必需的附件時所輸出的功率，又稱總功率。此時被測試發(fā)動機一般不帶空氣濾清器、冷卻風(fēng)扇等附件。新出廠發(fā)動機的最大輸出功率一般是指發(fā)動機的額定功率。額定功率是制造廠根據(jù)發(fā)動機具體用途，發(fā)動機在全負荷狀態(tài)和規(guī)定的額定轉(zhuǎn)速下所規(guī)定的總功率。在國外

7、有些廠家所謂的額定功率是指發(fā)動機在額定轉(zhuǎn)速下輸出的凈功率。常在額定功率后注有“凈”字，以示區(qū)別。凈功率是指在全負荷狀態(tài)下，發(fā)動機帶全套附件時所輸出的功率。汽車發(fā)動機最大輸出功率是汽車動力性的基本參數(shù)。汽車在使用一定時期后，技術(shù)狀況發(fā)生變化，發(fā)動機的最大輸出功率變小，所以用其變小的差值評價發(fā)動機技術(shù)狀況下降的程度。,第一節(jié) 汽車動力性能評價指標,5．底盤輸出最大驅(qū)動功率DPmax 汽車動力性采用汽車發(fā)動機在額定扭矩（最大扭矩）和額定功

8、率（最大功率）時的驅(qū)動輪輸出功率作為評價指標。底盤輸出最大驅(qū)動功率是指汽車在使用直接擋行駛時，驅(qū)動輪輸出的最大驅(qū)動功率(相應(yīng)的車速在發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速附近)。底盤輸出最大驅(qū)動功率，是實際克服行駛阻力的最大能力，是汽車動力性評價的一項重要指標。汽車在使用過程中，發(fā)動機本身、發(fā)動機附件及傳動系的技術(shù)狀況都會下降，其底盤輸出的最大功率將因此減小。,第一節(jié) 汽車動力性能評價指標,驅(qū)動輪輸出功率Pt以下式計算：式中　 ——驅(qū)動輪輸出驅(qū)動力矩

9、； ——驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速；　　　 ——發(fā)動機功率；　　　 ——傳動系機械效率。,,,,,,二．汽車動力性能道路試驗項目和方法,（一）汽車道路試驗條件 GB/T12534—1990《汽車道路試驗方法通則》規(guī)定了汽車道路試驗方法中通用的試驗條件和試驗車輛的準備工作。主要包括:,1．裝載質(zhì)量,2．輪胎氣壓,3．燃料、潤滑油（脂）和制動液,4．氣象,5．試驗儀器、設(shè)備,6．試驗道路,7．試驗車輛準備,1．裝載質(zhì)量

10、 無特殊規(guī)定時裝載質(zhì)量均為廠定最大裝載質(zhì)量或使試驗車處于廠定最大裝載質(zhì)量狀態(tài)。 裝載質(zhì)量均勻分布，裝載物應(yīng)固定牢靠，試驗過程中不得晃動和顛離；不應(yīng)因潮濕散失等條件變化而改變其質(zhì)量，以保證裝載質(zhì)量的大小、分布不變。乘員平均質(zhì)量按表3-2計算，可用相同質(zhì)量的重物代替。,表3-2 道路試驗乘員質(zhì)量 （單位：kg）,2．輪胎氣壓,,試驗過程中，輪胎冷充氣壓力應(yīng)符合該車技術(shù)條件的規(guī)定，誤差不超過10kPa（+0.1kgf/cm2

11、）。,3．燃料、潤滑油（脂）和制動液 試驗汽車使的燃料、潤滑油（脂）和制動液的牌號和規(guī)格，應(yīng)符合該車技術(shù)條件或現(xiàn)行國家標準的規(guī)定。除可靠性行駛試驗、耐久性道路試驗及使用試驗外，同一次試驗的各項性能測定必須使用同一批燃料、潤滑油（脂）和制動液。,4．氣象 試驗時應(yīng)是無雨無霧天氣、相對濕度小于95%、氣溫0～40°C、風(fēng)速不大于3m/s。(對氣象有特殊要求的試驗項目，由相應(yīng)試驗方法規(guī)定。)5．試驗儀器、設(shè)備

12、 試驗儀器、設(shè)備須經(jīng)計量檢定，在有效期內(nèi)使用，并在使用前進行調(diào)整，確保功能正常，符合精度要求。 當使用汽車上安裝的速度表、里程表測定車速和里程時，試驗前必須按GB12548進行誤差校正。,6．試驗道路 除另有規(guī)定外，各項性能試驗應(yīng)在清潔、干燥、平坦的，用瀝青或混凝土鋪裝的直線道路上進行。道路長 2～3 km，寬不小于 8 m，縱向坡度在0.1%以內(nèi)。7．試驗車輛準備①接車檢查（1）記錄試驗樣車的生產(chǎn)廠名、牌號、型

13、號、發(fā)動機號、底盤號、各主要總成號和出廠日期等。（2）檢查車輛裝備完整性及裝配調(diào)整情況，使之符合該車裝配調(diào)整技術(shù)條件及GB 7258的有關(guān)規(guī)定。（3）行駛檢查，行駛里程不大于是100km。,②車輛磨合 根據(jù)試驗要求，對試驗車輛進行磨合。除另有規(guī)定外，磨合規(guī)范按該車使用說明書的規(guī)定。③預(yù)熱行駛 試驗前，試驗車輛必須進行預(yù)熱行駛，使汽車發(fā)動機、傳動系及其他部分預(yù)熱到規(guī)定的溫度狀態(tài)。,（二）汽車動力性道路試驗項目和方法

14、1．滑行試驗 滑行是指汽車加速到指定車速后，轉(zhuǎn)入空擋，斷開動力，利用汽車的動能繼續(xù)行駛直至停車的過程。 滑行試驗的目的是為了檢測汽車車輪滾動阻力、空氣阻力、動力傳動系的各種阻力。,試驗方法: 在長約1000 m的試驗路段兩端立上標桿作為滑行區(qū)段，汽車在進入滑行區(qū)段前車速應(yīng)稍大于50km／h。汽車駛?cè)牖袇^(qū)段前，駕駛員將變速器排擋放入空擋(松開離合器踏板)，汽車開始滑行。當車速為50km／h(汽車應(yīng)進入滑行區(qū)段)時，用

15、儀器監(jiān)視并進行記錄，直至汽車完全停住為止。在滑行過程中，駕駛員不得轉(zhuǎn)動方向盤。用第五輪儀或非接觸車速儀記錄滑行初速度[應(yīng)為(50±0.3)km／h]和滑行距離。試驗至少往返各滑行一次，往返區(qū)段盡量重合。,用實測初速度和實測滑行距離，按公式算出在標準初速度v0=50km/h下的滑行距離S為：,式中：a — 計算參數(shù),1／s2 ；v0′— 實測滑行初速度，m／s；b —常數(shù)，m／s2 ( b=0.2 ；當車重≤40000 N

16、且滑 行距離≤600 m時， b=0.3)；S′— 實測滑行距離，m；C — 常數(shù)，m2/s2 (c=771.6 )。,2．最高車速試驗,在符合試驗條件的道路上，選擇中間200m為測量路段，并用標桿做好標志，測量路段兩端為試驗加速區(qū)間。根據(jù)試驗汽車加速性能的優(yōu)劣，選定充足的加速區(qū)間(包括試車場內(nèi)環(huán)形高速跑道)，使汽車在駛?cè)霚y量路段前能夠達到最高的穩(wěn)定車速。試驗汽車在加速區(qū)間以最佳的加速狀態(tài)行駛，在到達測

17、量路段前保持變速器(及分動器)在汽車設(shè)計最高車速的相應(yīng)擋位，油門全開，使汽車以最高的穩(wěn)定車速通過測量路段。試驗往返各進行一次，測定汽車通過測量路段的時間。,（km/h）,t —— 往返試驗所測時間的算術(shù)平均值,s。,式中:v —— 汽車最高車速, km/h；,試驗結(jié)果按下式計算：,3．加速性能試驗 道路試驗中常采用:①原地起步加速時間②超車加速時間兩項指標評價汽車的加速能力。,（1）最高擋和次高擋加速性能試驗 在試

18、驗道路上，選取合適長度的路段，作為加速性能試驗路段，在兩端各放置標桿作為記號。汽車在變速器預(yù)定擋位，以預(yù)定的車速(從稍高于該擋最低穩(wěn)定車速起，選5的整數(shù)倍速度如20km/h、25km/h、30km/h、35km/h、40km/h)作等速行駛，用儀器監(jiān)督初速度，當車速穩(wěn)定后(偏差±1km/h)，駛?cè)朐囼灺范危杆賹⒂烷T踏板踩到底，使汽車加速行駛至該擋最大車速的80%以上，對于轎車應(yīng)達到100km/h以上。 用第五輪儀或非

19、接觸車速儀記錄汽車的初速度和加速行駛的全過程，試驗往返各進行一次，往返加速試驗的路段應(yīng)重合。,（2）起步連續(xù)換擋加速性能試驗 試驗路段同最高檔和次高檔加速性能試驗。汽車停于試驗路段之一端，變速器置入該車的起步擋位，迅速起步并將油門踏板快速踩到底，使汽車盡快加速行駛，當發(fā)動機達到最大功率轉(zhuǎn)速時，力求迅速無聲地換擋，換擋后立即將油門全開，直至最高擋最高車速的80%以上，對于轎車應(yīng)加速到100km/h以上。用第五輪儀或非接觸車速儀測定

20、汽車加速行駛的全過程，往返各進行一次，往返試驗的路段應(yīng)重合。,根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，取往返兩次試驗的平均值，分別繪制試驗車的加速性能曲線(v-t曲線和v-S曲線)。,最高擋加速性能曲線,起步連續(xù)換擋加速性能曲線,4．爬坡性能試驗 分陡坡試驗和長坡試驗。試驗儀器有秒表、鋼卷尺(50m)、標桿、發(fā)動機轉(zhuǎn)速表、坡度儀等。,(1)非越野車爬坡試驗方法 試驗車使用最低擋，將試驗車停于接近坡道的平直路段上。起步后，將油門全開進行爬坡。測量并

21、記錄汽車通過測速路段（10m)的時間及發(fā)動機轉(zhuǎn)速。爬坡過程中監(jiān)視各儀表(如水溫、機油壓力)的工作情況；爬至坡頂后，停車檢查各部位有無異?，F(xiàn)象發(fā)生，并做詳細記錄。如第一次爬不上，可進行第二次，但不超過兩次。爬不上坡時，測量停車點(后輪接地中心)到坡底的距離，并記錄。,如果試驗車克服了該坡道，再到大一級坡度的坡道上進行上述試驗。以此類推，直到汽車不能爬上更大坡度的坡道為止。如果第一次爬不上去，可進行第二次，但不允許超過兩次。最后以能爬至坡頂

22、的最陡坡道的坡度作為該車最大爬坡度。 另外，如果汽車中途爬不上坡應(yīng)測量停車點(后輪接地中心)到坡底的距離，并記錄爬不上的原因，以供分析。 如果找不到汽車制造廠規(guī)定坡度的坡道，也可以在其他坡度的坡道上進行試驗。此時可以通過增減載荷或改變變速器擋位的辦法爬坡，并按下式折算成廠定最大總質(zhì)量狀態(tài)下，變速器掛最低擋位時的爬坡度。,如沒有規(guī)定坡度的坡道，可增減裝載質(zhì)量或采用變速器較高一擋(如Ⅱ擋)進行試驗，再按公式折算為廠定最大總質(zhì)

23、量下變速器使用最低擋時的爬坡度。,最大爬坡度：,式中：α實——試驗時的實際坡度，(°)；ma實— 汽車實際總質(zhì)量，kg；ma — 汽車廠定最大總質(zhì)量，kg；i1 — 最低擋總速比； i實— 實際總速比。,爬坡的平均車速： V=36/t （km/h） 式中t — 通過測速路段的時間,s,2．爬長坡試驗 汽車爬長坡試驗需用下述試驗儀器：用來測定大氣溫度、發(fā)動機冷卻系出水溫度、發(fā)動機潤滑油溫

24、度、變速器齒輪油溫度、分動器齒輪油溫度及主減速器齒輪油溫度的遠程多點溫度計，記錄試驗全過程中變速器排擋使用次數(shù)的排擋記錄儀；測定燃料消耗量的燃油流量計；測量行駛時間的秒表。 試驗坡道為表面平整、堅實的連續(xù)上坡道，要求該坡道長為8km～10km，其中上坡路段應(yīng)占坡道長度的90％以上，最大縱向坡度不小于8％。 單車試驗，應(yīng)按該汽車使用說明書的規(guī)定，使汽車處于最大總質(zhì)量狀態(tài)；拖帶掛車的汽車試驗，應(yīng)預(yù)先準備處于規(guī)定總質(zhì)量的掛車，

25、以供其做拖帶掛車的爬長坡試驗。 試驗之前應(yīng)檢查汽車是否處于良好的技術(shù)狀態(tài)，尤其應(yīng)重點檢查發(fā)動機供油系和冷卻系、動力傳動系及制動系的工作狀況，里程表應(yīng)經(jīng)過校正。,試驗時，將試驗車停放在坡道起點處，并記錄里程表指示里程，啟動燃油流量計，然后起步向上爬坡。爬坡中盡可能使用較高的擋位，并且各擋位下都應(yīng)全負荷，在保證安全的前提下以較高車速行駛，一直爬至試驗終點。試驗中每行駛0.5km里程記錄一次各部位的溫度值，記錄試驗全過程中的排擋使用次

26、數(shù)和使用時間(或行駛里程)，觀察儀表、發(fā)動機及動力傳動系等工作狀況。并通過里程表指示值、燃油消耗量測量結(jié)果，以及爬坡時間等參數(shù)計算出平均車速和平均百公里燃料消耗量。 如果在爬坡過程中，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機冷卻水沸騰，或發(fā)動機潤滑油溫度超過105℃，或供油系發(fā)生氣阻，或發(fā)動機強烈爆震，或動力傳動系脫擋等使汽車不能正常行駛的現(xiàn)象，就立即停車檢查，并記錄停車處的行駛里程、行駛時間、燃料消耗量及各部位溫度。同時，還要詳細記錄故障形態(tài)，以供試驗結(jié)果

27、分析用。,(2)越野車爬坡試驗方法 試驗車變速器使用最低擋，分動器亦置于最低擋，全輪驅(qū)動，停于接近坡道的平直路段上。起步后，將油門全開進行爬坡；當試驗車處于坡道上時，停住車輛，變速器放入空擋，發(fā)動機熄火2 min，再起步爬坡。測量并記錄通過測速路段的時間及發(fā)動機轉(zhuǎn)速。爬坡過程中監(jiān)視各儀表的工作狀況，爬至坡頂后，檢查各部位有無異常現(xiàn)象，并做詳細記錄。,三．汽車動力性能臺架試驗項目和方法 汽車動力性室內(nèi)臺架試驗的方式，主要是

28、用無負荷測功儀檢測發(fā)動機功率，用底盤測功機檢測汽車驅(qū)動輪最大輸出功率、最高車速和加速能力、汽車傳動系統(tǒng)傳動效率等。室內(nèi)臺架試驗不受氣候、駕駛技術(shù)等客觀條件的影響，只受測試儀器本身的精度的影響，測試條件易于控制。,1．汽車驅(qū)動輪輸出功率測試 測功試驗時，汽車驅(qū)動輪置于底盤測功機的滾筒裝置上，驅(qū)動滾筒旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動力和車速的數(shù)值通過測力裝置和測速裝置分別測出，根據(jù)公式計算汽車驅(qū)動輪輸出功率。,(kw),式中：Pk——驅(qū)動輪輸出功率(kw

29、)； F——驅(qū)動輪驅(qū)動力(N)； v——試驗車速(km/h)。,測試時測試點的選擇：① 發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速下的車速、驅(qū)動輪輸出功率 （直接檔、最高檔）；② 發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩時，驅(qū)動輪的輸出功率和驅(qū) 動力；③ 汽車常用車速（如經(jīng)濟車速）下的驅(qū)動輪輸 出功率；,2．傳動系統(tǒng)傳動效率檢測 在底盤測功機上測得的驅(qū)動輪輸出功率取決于發(fā)動機輸出功率、傳動系統(tǒng)傳動效率、滾動阻力損失功率和試驗臺傳動效率