滑行試驗

汽車的滑行試驗就是在汽車滑行過程中測量相關參數的試驗。汽車滑行是指汽車在水平路面且無風的條件下加速至某預定速度後,摘擋脫開發動機,利用汽車的動能繼續行駛的減速運動。

簡述

汽車滑行是指汽車在水平路面且無風的條件下加速至某預定速度後,摘擋脫開發動機,利用汽車的動能繼續行駛的減速運動。汽車的滑行試驗就是在汽車滑行過程中測量相關參數的試驗。

汽車產品檢測中,汽車滑行試驗是整車基本性能試驗項目之一,也是底盤測功機試驗中道路行駛阻力測量的常用方法。目前我國關於汽車滑行試驗方法的標準有GB/T12536-1990《汽車滑行試驗方法》和 GB 18352.3-2005《輕型汽車污染物排放限值及測量方法 (中國III、Ⅳ階段)》中附屬檔案CC 。前者是專門針對汽車道路滑行試驗制定的標準,適用於各類汽車;後者中的滑行試驗內容是為輕型汽車在底盤測功機上設定行駛阻力制訂的,適用於輕型汽車。

試驗目的

汽車滑行試驗的主要目的是求得汽車的行駛阻力,因為汽車底盤測功機試驗、汽車性能仿真計算、汽車底盤故障檢查均要進行道路滑行試驗,以客觀確定汽車行駛阻力或檢查評價汽車傳動系阻力狀況。此外,也有研究將汽車滑行試驗用於求解滾動阻力與空氣阻力等。

試驗方法

試驗條件

對於汽車道路滑行試驗的條件,不同的標準給出的規定有所差異,表1對比了幾個常用標準的規定。GB 18352.3—2005《輕型汽車污染物排放限值及測量方法 (中國III、Ⅳ階段)》中附屬檔案CC對試驗條件法的規定與歐洲法規ECE R83相同。

試驗儀器

試驗需要記錄風速、溫度、大氣壓力等外界環境的綜合氣象監測儀;還需要測量車速和滑行時間的道路測試儀器,時間測量的誤差應小於0.1s;車速測量的誤差應小於2%。

試驗準備

GB 18352.3—2005《輕型汽車污染物排放限值及測量方法 (中國III、Ⅳ階段)》中附屬檔案CC規定的試驗前準備項目如下。

(1)車輛裝載至其基準質量。車輛水平應調整至載荷的重心位於前排外側座椅兩“R”點的中間,並位於通過這兩點的直線上。

(2)道路試驗時,車窗應關閉。空調系統及前照燈的罩蓋也都應處於關閉位置。

(3)車輛必須乾淨。

(4)試驗開始前,採用適當的方式使車輛達到正常運行溫度。

影響因素

汽車滑行試驗是道路試驗,影響汽車滑行試驗的因素紛繁複雜,諸如路面結構及性質、車輛裝配質量、輪胎型號及氣壓、汽車總質量、車輛;準備及預熱、環境溫度以及風速等。

滑行阻力

滑行阻力因素主要包括輪胎滾動阻力、傳動系阻力、空氣阻力係數及汽車迎風面積。

(1)輪胎滾動阻力

輪胎滾動阻力包括輪胎與路面的摩擦力(滾動摩擦和滑動微摩擦)、輪胎內部材料摩擦產生的阻力、輪胎滾動時受到的空氣阻力以及胎面花紋塊拍擊路面發聲消耗的能量等。影響輪胎滾動阻力的因素主要是輪胎材料和輪胎結構。輪胎的主要原材料是橡膠和纖維骨架材料,其彈性遲滯損失對輪胎滾動阻力影響很大,尤其是胎面材料的彈性遲滯損失占到輪胎的50%以上。同一規格的輪胎使用不同的纖維簾線材料,輪胎滾動阻力有明顯差異。

(2)傳動系阻力

傳動系中齒輪副摩擦阻力、輪轂軸承摩擦阻力、潤滑油粘度、潤滑狀況,車輪定位前束阻力等傳動系阻力,以及輪胎轉動慣量引起的旋轉質量換算係數對滑行距離有一定的影響。

(3)空氣阻力係數及汽車迎風面積

空氣阻力的大小與空氣阻力係數及汽車迎風面積成正比,與速度平方成正比。減小空氣阻力係數或者汽車迎風面積,都可以增加汽車滑行距離。根據文獻的結論,廂式載貨汽車通過安裝導流罩,空氣阻力係數降低10.9%,可見空氣阻力係數對滑行距離的影響不容忽視。

結構參數

(1)輪胎氣壓

輪胎氣壓降低,胎體簾線鬆弛,其剛度減小,輪胎接地面積和彎曲變形、剪下變形增大,導致輪胎滾動阻力增大,滑行距離相應減小。

(2)汽車總質量

汽車總質量增加,輪胎負荷相應增加,輪胎變形量增加,致輪胎的彈性遲滯損失增加。汽車滾動阻力與其總質量成正比,是非線性的關係。當汽車總質量增大,汽車滾動阻力增大,但是滾動阻力增加量在減小,即滾動阻力係數是隨著總質量的增加而有所減小。這就是汽車質量越大滑行距離越遠的原因。

(3)汽車預熱時間

汽車開動後處於熱機過程,輪胎溫度隨著熱機時間增加而升高,隨著溫度的上升輪胎氣壓相應升高,大約1小時後輪胎氣壓達到穩定值。由輪胎氣壓對滑行距離的影響可知,輪胎氣壓升高滑行距離增加。同時,汽車充分預熱後必然使傳動系潤滑油溫度上升,使傳動系液力阻力減小,滑行的距離相應增加。

氣壓條件

汽車滑行試驗前合理選擇輪胎規格型號,選擇裝配質量良好的汽車進行滑行試驗。

滑行試驗前的車輛準備要嚴格,對輪胎氣壓檢查誤差控制在士l OkPa內,嚴格控制試驗車輛總質量誤差,對車輛預熱一定要充分,這樣才能對滑行試驗中的誤差控制在可接受的範圍內。

環境溫度、風速、大氣壓力等氣象條件對滑行試驗的影響較大,尤其是陣風的影響更大。故滑行試驗應該儘量選擇在無風、氣溫適當的環境下進行。

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