6汽車動力性能與經(jīng)濟(jì)性能試驗(yàn)

1第6章汽車動力性與燃油經(jīng)濟(jì)性能試驗(yàn)2汽車性能概述汽車使用性能主要包括：汽車動力性能、汽車燃油經(jīng)濟(jì)性能、汽車制動性能、汽車操縱穩(wěn)定性能、汽車行駛平順性能和汽車平順性能等，這些性能是我們進(jìn)行汽車研究、汽車設(shè)計(jì)和使用必須考慮的，在?汽車?yán)碚?課中都會做詳細(xì)的論述。我們?汽車檢測技術(shù)?這門課程主要介紹在用車的汽車動力性能、汽車燃油經(jīng)濟(jì)性能試驗(yàn)。3汽車的動力性能：是指驅(qū)動輪所能發(fā)揮最大功率、最大扭矩以及與此相關(guān)的性能，包括行駛時(shí)的最高車速、加速性能、最大爬坡能力以及滑行能力等。動力性能是汽車最根本也是最重要的性能之一。汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性能：是指汽車行駛時(shí)燃料消耗的狀況。燃油經(jīng)濟(jì)性不但與發(fā)動機(jī)技術(shù)狀況有關(guān)，而且與與汽車的傳動系和行駛系等的技術(shù)狀況都有關(guān)系。4檢查汽車動力性和經(jīng)濟(jì)性的試驗(yàn)，包括道路試驗(yàn)〔路試〕和臺架試驗(yàn)〔臺試〕兩類。路試是最根本的和最直接的試驗(yàn)方法，但需要一定的道路條件和氣候條件，也比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力，一般在進(jìn)行汽車研究和設(shè)計(jì)制造時(shí)使用；臺式是路試的模擬方法，操作比較方便，也節(jié)省空間，在汽車研究時(shí)也會使用，特別是在汽車檢測維修部門使用比較多。5中國、德系轎車分類比較〔補(bǔ)充〕中國、德系車分類標(biāo)準(zhǔn)是將所有轎車車型劃分：微型-A00小型-A0緊湊型-A中級-B高級-C豪華-D他們主要是依據(jù)軸距、排量、重量等參數(shù)來劃分的6A00級轎車：2m≤軸距＜

2.2m之間，排量＜1L，如奧拓轎車、全球鷹熊貓、奇瑞QQ3

；A0級轎車：2.2m≤軸距＜

2.3m，1L≤排量＜1.3L，如兩廂夏利、本田飛度、雪佛蘭賽歐；A級轎車：2.3m≤軸距＜

2.45m之間，1.3L≤排量＜

1.6L，如捷達(dá)、比亞迪F3、駿捷、標(biāo)致307

；B級轎車：2.45m≤軸距＜

2.6m之間，1.6L≤排量＜

2.4L，如奧迪A4、馬自達(dá)6、東方之子、帕薩特；C級轎車：2.6m≤軸距＜

2.8m之間，2.3L≤排量＜

3.0L，如奧迪A6、奔馳E級、寶馬5系、紅旗盛世；D級轎車：2.8米≥軸距，3.0L≥

排量，如寶馬7系、奧迪A8、勞斯萊斯幻影、奔馳S系列。7第6章汽車性能試驗(yàn)

一、汽車動力性能試驗(yàn)

二、汽車燃油經(jīng)濟(jì)性能試驗(yàn)

8〔一〕汽車動力性臺架試驗(yàn)1、汽車動力性臺架試驗(yàn)的意義在用車的動力性臺架試驗(yàn)一般也稱為底盤測功試驗(yàn)。主要試驗(yàn)工程是測量驅(qū)動輪的輸出功率和驅(qū)動力，通過測量可以評價(jià)汽車的動力性能，同時(shí)也可以間接地判斷發(fā)動機(jī)所發(fā)出的功率是否有所下降以及下降的程度。另外，如果發(fā)動機(jī)輸出功率是的，那么通過底盤輸出功率與發(fā)動機(jī)輸出功率的比照，就可以計(jì)算出從發(fā)動機(jī)到驅(qū)動軸動力傳動的效率以及傳動系統(tǒng)的功率損耗，從而判斷傳動系統(tǒng)的技術(shù)狀況。92、汽車動力性臺架試驗(yàn)設(shè)備底盤測功機(jī)也叫轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺。是一種滾筒式的試驗(yàn)臺，在汽車制造廠、科研部門、汽車維修企業(yè)和檢測站被廣泛地應(yīng)用。在底盤測功機(jī)上，不僅可以測試不同工況下的驅(qū)動輪的輸出功率和驅(qū)動力，還可以進(jìn)行滑行性能測試、加速性能測試、車速表校驗(yàn)和里程表校驗(yàn)等試驗(yàn)。底盤測功機(jī)主要由滾筒及機(jī)械部件、功率吸收裝置(即測功裝置)、測量控制系統(tǒng)和附屬設(shè)備等幾局部組成。101〕滾筒〔1〕單滾筒結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)臺其滾筒是一種大直徑、單滾筒形式，其滾筒直徑多在1500～2500mm之間。滾筒直徑越大，模擬路面的效果就越好。但直徑過大那么設(shè)備造價(jià)高、笨重、占地面積大，安裝也不方便。

這種大滾筒的試驗(yàn)臺主要在汽車制造廠或科研部門使用，不適用于汽車維修和檢測部門。11〔2〕雙滾筒結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)臺滾筒直徑比大滾筒要小得多，一般在185～400mm之間。滾筒不能做得太小，否那么將會增大滑轉(zhuǎn)率、滾動阻力和滾動損失功率，還會提高輪胎的溫度，特別是高速轉(zhuǎn)動時(shí)這些不利影響更加顯著。因此，在試驗(yàn)車速到達(dá)160km／h時(shí)，滾筒直徑不應(yīng)小于300mm；當(dāng)試驗(yàn)車速到達(dá)200km／h時(shí)，滾筒直徑不應(yīng)小于350mm。

這種雙滾筒式試驗(yàn)臺安裝和使用都很方便，但誤差較單滾筒實(shí)驗(yàn)臺大，在汽車檢測維修部門得到了廣泛的應(yīng)用。12底盤測功機(jī)132〕機(jī)械部件右圖為一種國產(chǎn)雙滾筒式底盤測功機(jī)的機(jī)械局部，右端上部兩個主滾筒通過聯(lián)軸器彼此連接并與測功器相連接，而右下部兩個副滾筒處于自由狀態(tài)。滾筒和其他機(jī)械部件都安裝在機(jī)械框架之內(nèi)，并整體坐落在事先挖好的地坑內(nèi)固定好。143〕功率吸收裝置功率吸收裝置或稱測功器是給汽車的驅(qū)動輪加載的裝置，是底盤測功機(jī)特有的關(guān)鍵部件。在做臺架試驗(yàn)時(shí)，為了模擬汽車在路面行駛時(shí)的各種阻力，就必須人為地給汽車驅(qū)動輪施加大小可調(diào)節(jié)的負(fù)載。根據(jù)負(fù)載種類的不同，測功器可分為電渦流測功器、水力測功器和電力測功器三種。15〔1〕三種測功器使用簡介水力測功器：是以水的阻力做負(fù)載的，目前已不太使用；電力測功器：是以發(fā)電機(jī)做負(fù)載，也就是將汽車的驅(qū)動功率轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)的電功率，功能比較強(qiáng)大，但本錢較高，更適合于科研部門和高等院校做科研使用；電渦流測功器：旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的渦流阻力矩為負(fù)載的裝置，因具有體積小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)和測量精度較高等特點(diǎn)，因而在汽車運(yùn)用檢測部門應(yīng)用較為廣泛。16〔2〕電渦流測功器工作原理①根本組成：它主要有定子和轉(zhuǎn)子兩大局部。定子：是一個鋼的機(jī)殼，在圓周方向上安裝有假設(shè)干個帶鐵心的勵磁線圈。轉(zhuǎn)子：是一個鋼制的、很厚實(shí)的圓盤，固定在轉(zhuǎn)軸上，可隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動。定、轉(zhuǎn)子之間，以及轉(zhuǎn)子圓盤和線圈鐵心之間都只有很小的間隙。

電渦流測功器運(yùn)行時(shí)要吸收幾十到上百千瓦的功率，渦流部件很容易發(fā)熱，一般用水強(qiáng)制冷卻。

17②工作原理假設(shè)在線圈中通入直流電，就會產(chǎn)生較強(qiáng)的磁場。磁力線將經(jīng)過鐵心、轉(zhuǎn)子盤以及定子外殼的一局部形成閉合回路，如圖中虛線所示。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時(shí)，轉(zhuǎn)子盤將切割磁力線而感應(yīng)很強(qiáng)的渦流。渦流與勵磁線圈的磁場間的相互作用，將使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動受到一定的阻力或制動轉(zhuǎn)矩。汽車驅(qū)動輪要帶動渦流測功器的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，就必然要克服這種渦流阻力而消耗能量。調(diào)節(jié)勵磁線圈的電流，就能改變磁場和渦流的強(qiáng)度，也就可以輕而易舉地改變驅(qū)動輪的負(fù)載。183、汽車動力性能的臺架試驗(yàn)1〕驅(qū)動輪輸出功率和驅(qū)動力試驗(yàn)發(fā)動機(jī)最大功率與最大扭矩隨轉(zhuǎn)速變化的特性曲線稱為發(fā)動機(jī)的外特性曲線；按國家標(biāo)準(zhǔn)?汽車動力性臺架試驗(yàn)方法和評價(jià)指標(biāo)?(GB／T18276-2000)的規(guī)定，以汽車發(fā)動機(jī)在額定轉(zhuǎn)矩和額定功率時(shí)的驅(qū)動輪輸出功率作為汽車動力性的評價(jià)指標(biāo)。測量時(shí)要求采用額定轉(zhuǎn)矩和額定功率工況，也就是在發(fā)動機(jī)全負(fù)荷情況下，測量兩個有代表性的試驗(yàn)點(diǎn)，即與額定轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速對應(yīng)的直接擋車速功率以及與額定功率轉(zhuǎn)速對應(yīng)的直接擋車速時(shí)的功率。19〔1〕根本方法一般在測量時(shí)，先在底盤測功機(jī)的計(jì)算機(jī)上設(shè)定好要檢測的假設(shè)干車速點(diǎn)，再起動汽車，逐步加速并換至直接擋，并將汽車加速踏板踩到底；同時(shí)，底盤測功機(jī)的計(jì)算機(jī)能夠自動增大激磁電流給發(fā)動機(jī)加載。最后，通過自動調(diào)節(jié)激磁電流(也就是調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的負(fù)載)，即可使發(fā)動機(jī)在預(yù)定的車速點(diǎn)上穩(wěn)定運(yùn)行，并測量發(fā)動機(jī)全負(fù)荷情況下的底盤輸出功率和驅(qū)動力；連續(xù)測量假設(shè)干車速點(diǎn)之后，就可以得到所需要的驅(qū)動輪輸出功率和轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速變化的曲線并找出最大值。20〔2〕試驗(yàn)結(jié)果的分析驅(qū)動輪輸出的功率：就是我們平時(shí)所說的底盤輸出功率。傳動阻功率，對應(yīng)的傳動阻力由三局部組成：汽車傳動系的傳動阻力、驅(qū)動輪在試驗(yàn)臺滾筒上滾動阻力、試驗(yàn)臺本身的機(jī)械傳動阻力。在難以確定發(fā)動機(jī)輸出功率的情況下，我們常采用“比較法〞大致判斷發(fā)動機(jī)的動力狀況。首先用標(biāo)準(zhǔn)車(即經(jīng)過走合的新車)進(jìn)行實(shí)測，要求同一型號的標(biāo)準(zhǔn)車不少于3輛。將測量結(jié)果平均值作為參考數(shù)據(jù)。再將被測車測試后的數(shù)據(jù)與參考值進(jìn)行比較，以判斷發(fā)動機(jī)的狀況。也可以通過實(shí)測大量新、舊汽車，積累充足數(shù)據(jù)之后確定某型號車的參考數(shù)據(jù)。21底盤測功能實(shí)驗(yàn)222〕加速性能試驗(yàn)加速性能試驗(yàn)是評價(jià)汽車動力性能的試驗(yàn)工程之一。按國家標(biāo)準(zhǔn)?汽車加速性能試驗(yàn)方法?(GB／T12543-1990)的要求。在路面上試驗(yàn)：逐步加速并換至直接擋空載行駛，計(jì)算從初速度20km／h加速到40km／h所需的時(shí)間。在試驗(yàn)臺上，駕駛員逐漸提高車速，同時(shí)監(jiān)視顯示器屏幕提示的車速，當(dāng)屏幕顯示車速達(dá)20km／h時(shí)，立即將加速踏板踩到底，當(dāng)屏幕顯示車速到達(dá)40km／h時(shí)，就可停止加速，屏幕將顯示所需的加速時(shí)間。按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB／T18276-2000的規(guī)定，那么是要求在汽車逐步加速并換至直接擋后，當(dāng)車速穩(wěn)定在30km／h時(shí)，全力加速至該車最高車速的80％，并記錄累計(jì)加速時(shí)間。233〕滑行性能測試通過測試滑行距離，可以檢驗(yàn)底盤維修的質(zhì)量。國家標(biāo)準(zhǔn)?汽車大修竣工出廠技術(shù)條件?(GB3798—1990)對汽車空載滑行距離作了規(guī)定：“汽車空載行駛初速為30km／h，滑行距離應(yīng)不小于220m。〞GB／T18276-2000規(guī)定的測試滑行距離和時(shí)間的方法是：設(shè)定滑行初速度v1(轎車80km／h、客車貨車60km／h〕和終速度v2〔轎車50km／h、客車貨車30km／h〕，當(dāng)車速超過v1后，將變速器置于空擋，利用車-臺系統(tǒng)儲存的動能使系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)直至設(shè)定的終速度v2，然后記錄系統(tǒng)自v1滑行至v2的時(shí)間和距離。與加速性能試驗(yàn)類似，也要在底盤測功機(jī)上選掛相應(yīng)轉(zhuǎn)動慣量的飛輪。24〔二〕汽車動力性能的道路試驗(yàn)方法路試要求測量汽車行駛的速度、加速度、行駛里程、時(shí)間等，使用的儀器主要是第五輪儀或非接觸式車速儀。251〕汽車條件要求汽車的發(fā)動機(jī)、傳動、行駛、轉(zhuǎn)向等系統(tǒng)完好無損，各輪胎氣壓正常，裝載質(zhì)量為廠定最大裝載質(zhì)量，客車乘員質(zhì)量或替代物業(yè)應(yīng)符合規(guī)定要求，試驗(yàn)前汽車應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱行駛，使發(fā)動機(jī)到達(dá)正常行駛溫度。1、試驗(yàn)條件

路試的試驗(yàn)條件包括汽車條件、道路條件、氣象條件以及儀器設(shè)備要求等方面262〕道路條件進(jìn)行最高車速試驗(yàn)的道路應(yīng)是平坦、枯燥、清潔的瀝青或混凝土路面，路長2~3km，寬度不小于8m，縱向坡度在0.1%以內(nèi)。進(jìn)行最大爬坡度試驗(yàn)時(shí)，要求坡道長度不小于25m，坡度均勻，坡前應(yīng)有8~10m的平直路段。3〕氣象條件試驗(yàn)應(yīng)在沒有雨霧的天氣下進(jìn)行，氣溫在0~40℃，相對濕度小于95%，分素不大于3m/s。274〕使用的測量儀器第五輪儀有時(shí)因路面狀況不良而打滑，或因輪胎氣壓等原因而影響測試精度，而且不適合180km/h以上的高速測試。因而近年來多采用非接觸式車速儀代替五輪儀，它是采用光電原理和濾波技術(shù)，透光器向地面發(fā)射光束，受光器根據(jù)地面的反射信號經(jīng)過濾波處理后得到的光電信號頻率來計(jì)算車速。282、最高車速試驗(yàn)最高車速試驗(yàn)應(yīng)在無風(fēng)情況下，在良好、枯燥、水平的瀝青或混凝土路面上進(jìn)行。試驗(yàn)室應(yīng)關(guān)閉汽車門窗。在試驗(yàn)道路中間200m為測量路段，并保存足夠的加速路段，使汽車在進(jìn)入測量路段前即能夠到達(dá)最高穩(wěn)定車速。試驗(yàn)汽車在加速區(qū)間以最正確加速狀態(tài)行駛，油門全開，換入最高車速對應(yīng)檔位，使汽車以最高的穩(wěn)定車速通過測量路段。29官方公布的幾種汽車的最高車速〔km/m〕奇瑞QQ3〔微型-排量0.8L〕：130雪佛蘭賽歐〔小型-排量1.2L〕：165標(biāo)致307〔緊湊-排量1.6L〕：179群眾帕薩特〔中型-排量2.0L〕：198紅旗盛世〔中大-排量3.0L〕：235奔馳S級〔豪華-排量5.0L〕：250蘭博基尼〔跑車-排量5.6L〕：32030保時(shí)捷最高車速測試313、加速性能試驗(yàn)原地起步加速試驗(yàn)是指汽車在平直道路上用起步檔位起步，在以最大的加速度逐步換到最高檔后，測試到達(dá)預(yù)定距離或車速時(shí)所需要的時(shí)間。具體規(guī)定各國不同，對轎車常用0~80km/h或0~100km/h的時(shí)間作為評價(jià)，規(guī)定的距離一般為0~400m，0~800m，0~1000m等。起步加速時(shí)間越短，加速性能越好。32官方公布的0~100km/h加速時(shí)間〔s〕奇瑞QQ3〔排量0.8L〕：22雪佛蘭賽歐〔排量1.2L〕：12.9標(biāo)致307〔排量1.6L〕：11.8群眾帕薩特〔排量2.0L〕：12紅旗盛世〔排量3.0L〕：8.7奔馳S級〔排量5.0L〕：5.4蘭博基尼〔排量5.6L〕：3.733銳志0-100加速344、爬坡性能試驗(yàn)一般在專門的坡道上進(jìn)行。汽車以最低檔開始爬坡，其所能爬上的最大坡度即為最大爬坡能力。轎車的最大爬坡度一般在20%〔11.3°〕以上，貨車爬坡度在20%~30%之間，越野車爬坡能力還要更大。另有一種爬長坡試驗(yàn)，要求汽車通過最大縱向坡度不小于8%，而長度為8~10km的連續(xù)長坡。這種試驗(yàn)可以綜合考驗(yàn)汽車的動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、發(fā)動機(jī)的熱狀況和冷卻系統(tǒng)的冷卻能力以及低速、大轉(zhuǎn)矩條件下傳動系統(tǒng)的性能。35鈴木天語越野爬坡測試36路虎爬行能力375、滑行試驗(yàn)滑行是指汽車加速到某預(yù)定車速后，脫開發(fā)動機(jī)動力，利用汽車自身動能繼續(xù)行駛直到停止的過程?；性囼?yàn)的目的是測試汽車車輪的滾動阻力、車身空氣阻力以及傳動系統(tǒng)的各種阻力。簡單的滑行距離試驗(yàn)常被用作汽車裝備質(zhì)量的檢驗(yàn)手段?；性囼?yàn)在平直的路面上進(jìn)行，初速度一般選擇50km/h。在進(jìn)入滑行之前想讓車速略高于50km/h，然后將變速器置于空擋，松開離合器踏板，開始滑行，當(dāng)車速到達(dá)50km/h時(shí)開始測量，記錄整個滑行過程的時(shí)間和滑行距離。38飛機(jī)地面滑行試驗(yàn)39第6章汽車性能試驗(yàn)

一、汽車動力性能試驗(yàn)二、汽車經(jīng)濟(jì)性能試驗(yàn)

40二、汽車經(jīng)濟(jì)性能試驗(yàn)汽車工業(yè)永恒的三大主題：“節(jié)能、環(huán)保、平安〞其中兩項(xiàng)與燃油經(jīng)濟(jì)性有關(guān)：“節(jié)能〞、“減排〞或稱“環(huán)保〞與其有密切的關(guān)系；此外，在汽車運(yùn)輸本錢中，燃油消耗占20%~30，所以提高燃油經(jīng)濟(jì)性也有利于降低運(yùn)輸本錢。411、計(jì)量燃油消耗的儀器1〕定容式油耗儀：當(dāng)量杯液面到達(dá)預(yù)定的容積的上刻度線時(shí)開始計(jì)時(shí)，液面降到預(yù)定容積下刻度線時(shí)停止計(jì)時(shí)。由于定容式油耗儀是測量一定容量燃油的消耗時(shí)間，所以不適合瞬態(tài)油耗的測量。配合底盤測功機(jī)進(jìn)行臺架試驗(yàn)422〕容量式油耗儀：是通過測量單位時(shí)間內(nèi)消耗的燃油容積來計(jì)算油耗的，所以適合進(jìn)行連續(xù)測量。常用一種行星活塞式油耗傳感器，其組成由：殼體、油缸、曲柄、連桿和活塞組成，4個活塞呈十字