6汽车动力性能与经济性能试验

1第6章汽车动力性与燃油经济性能试验2汽车性能概述汽车使用性能主要包括：汽车动力性能、汽车燃油经济性能、汽车制动性能、汽车操纵稳定性能、汽车行驶平顺性能和汽车平顺性能等，这些性能是我们进行汽车研究、汽车设计和使用必须考虑的，在?汽车理论?课中都会做详细的论述。我们?汽车检测技术?这门课程主要介绍在用车的汽车动力性能、汽车燃油经济性能试验。3汽车的动力性能：是指驱动轮所能发挥最大功率、最大扭矩以及与此相关的性能，包括行驶时的最高车速、加速性能、最大爬坡能力以及滑行能力等。动力性能是汽车最根本也是最重要的性能之一。汽车的燃油经济性能：是指汽车行驶时燃料消耗的状况。燃油经济性不但与发动机技术状况有关，而且与与汽车的传动系和行驶系等的技术状况都有关系。4检查汽车动力性和经济性的试验，包括道路试验〔路试〕和台架试验〔台试〕两类。路试是最根本的和最直接的试验方法，但需要一定的道路条件和气候条件，也比较费时费力，一般在进行汽车研究和设计制造时使用；台式是路试的模拟方法，操作比较方便，也节省空间，在汽车研究时也会使用，特别是在汽车检测维修部门使用比较多。5中国、德系轿车分类比较〔补充〕中国、德系车分类标准是将所有轿车车型划分：微型-A00小型-A0紧凑型-A中级-B高级-C豪华-D他们主要是依据轴距、排量、重量等参数来划分的6A00级轿车：2m≤轴距＜

2.2m之间，排量＜1L，如奥拓轿车、全球鹰熊猫、奇瑞QQ3

；A0级轿车：2.2m≤轴距＜

2.3m，1L≤排量＜1.3L，如两厢夏利、本田飞度、雪佛兰赛欧；A级轿车：2.3m≤轴距＜

2.45m之间，1.3L≤排量＜

1.6L，如捷达、比亚迪F3、骏捷、标致307

；B级轿车：2.45m≤轴距＜

2.6m之间，1.6L≤排量＜

2.4L，如奥迪A4、马自达6、东方之子、帕萨特；C级轿车：2.6m≤轴距＜

2.8m之间，2.3L≤排量＜

3.0L，如奥迪A6、奔驰E级、宝马5系、红旗盛世；D级轿车：2.8米≥轴距，3.0L≥

排量，如宝马7系、奥迪A8、劳斯莱斯幻影、奔驰S系列。7第6章汽车性能试验

一、汽车动力性能试验

二、汽车燃油经济性能试验

8〔一〕汽车动力性台架试验1、汽车动力性台架试验的意义在用车的动力性台架试验一般也称为底盘测功试验。主要试验工程是测量驱动轮的输出功率和驱动力，通过测量可以评价汽车的动力性能，同时也可以间接地判断发动机所发出的功率是否有所下降以及下降的程度。另外，如果发动机输出功率是的，那么通过底盘输出功率与发动机输出功率的比照，就可以计算出从发动机到驱动轴动力传动的效率以及传动系统的功率损耗，从而判断传动系统的技术状况。92、汽车动力性台架试验设备底盘测功机也叫转鼓试验台。是一种滚筒式的试验台，在汽车制造厂、科研部门、汽车维修企业和检测站被广泛地应用。在底盘测功机上，不仅可以测试不同工况下的驱动轮的输出功率和驱动力，还可以进行滑行性能测试、加速性能测试、车速表校验和里程表校验等试验。底盘测功机主要由滚筒及机械部件、功率吸收装置(即测功装置)、测量控制系统和附属设备等几局部组成。101〕滚筒〔1〕单滚筒结构的试验台其滚筒是一种大直径、单滚筒形式，其滚筒直径多在1500～2500mm之间。滚筒直径越大，模拟路面的效果就越好。但直径过大那么设备造价高、笨重、占地面积大，安装也不方便。

这种大滚筒的试验台主要在汽车制造厂或科研部门使用，不适用于汽车维修和检测部门。11〔2〕双滚筒结构的试验台滚筒直径比大滚筒要小得多，一般在185～400mm之间。滚筒不能做得太小，否那么将会增大滑转率、滚动阻力和滚动损失功率，还会提高轮胎的温度，特别是高速转动时这些不利影响更加显著。因此，在试验车速到达160km／h时，滚筒直径不应小于300mm；当试验车速到达200km／h时，滚筒直径不应小于350mm。

这种双滚筒式试验台安装和使用都很方便，但误差较单滚筒实验台大，在汽车检测维修部门得到了广泛的应用。12底盘测功机132〕机械部件右图为一种国产双滚筒式底盘测功机的机械局部，右端上部两个主滚筒通过联轴器彼此连接并与测功器相连接，而右下部两个副滚筒处于自由状态。滚筒和其他机械部件都安装在机械框架之内，并整体坐落在事先挖好的地坑内固定好。143〕功率吸收装置功率吸收装置或称测功器是给汽车的驱动轮加载的装置，是底盘测功机特有的关键部件。在做台架试验时，为了模拟汽车在路面行驶时的各种阻力，就必须人为地给汽车驱动轮施加大小可调节的负载。根据负载种类的不同，测功器可分为电涡流测功器、水力测功器和电力测功器三种。15〔1〕三种测功器使用简介水力测功器：是以水的阻力做负载的，目前已不太使用；电力测功器：是以发电机做负载，也就是将汽车的驱动功率转变为发电机的电功率，功能比较强大，但本钱较高，更适合于科研部门和高等院校做科研使用；电涡流测功器：旋转时产生的涡流阻力矩为负载的装置，因具有体积小、运转平稳和测量精度较高等特点，因而在汽车运用检测部门应用较为广泛。16〔2〕电涡流测功器工作原理①根本组成：它主要有定子和转子两大局部。定子：是一个钢的机壳，在圆周方向上安装有假设干个带铁心的励磁线圈。转子：是一个钢制的、很厚实的圆盘，固定在转轴上，可随转轴一起转动。定、转子之间，以及转子圆盘和线圈铁心之间都只有很小的间隙。

电涡流测功器运行时要吸收几十到上百千瓦的功率，涡流部件很容易发热，一般用水强制冷却。

17②工作原理假设在线圈中通入直流电，就会产生较强的磁场。磁力线将经过铁心、转子盘以及定子外壳的一局部形成闭合回路，如图中虚线所示。当转子转动时，转子盘将切割磁力线而感应很强的涡流。涡流与励磁线圈的磁场间的相互作用，将使转子的转动受到一定的阻力或制动转矩。汽车驱动轮要带动涡流测功器的转子转动，就必然要克服这种涡流阻力而消耗能量。调节励磁线圈的电流，就能改变磁场和涡流的强度，也就可以轻而易举地改变驱动轮的负载。183、汽车动力性能的台架试验1〕驱动轮输出功率和驱动力试验发动机最大功率与最大扭矩随转速变化的特性曲线称为发动机的外特性曲线；按国家标准?汽车动力性台架试验方法和评价指标?(GB／T18276-2000)的规定，以汽车发动机在额定转矩和额定功率时的驱动轮输出功率作为汽车动力性的评价指标。测量时要求采用额定转矩和额定功率工况，也就是在发动机全负荷情况下，测量两个有代表性的试验点，即与额定转矩转速对应的直接挡车速功率以及与额定功率转速对应的直接挡车速时的功率。19〔1〕根本方法一般在测量时，先在底盘测功机的计算机上设定好要检测的假设干车速点，再起动汽车，逐步加速并换至直接挡，并将汽车加速踏板踩到底；同时，底盘测功机的计算机能够自动增大激磁电流给发动机加载。最后，通过自动调节激磁电流(也就是调节发动机的负载)，即可使发动机在预定的车速点上稳定运行，并测量发动机全负荷情况下的底盘输出功率和驱动力；连续测量假设干车速点之后，就可以得到所需要的驱动轮输出功率和转矩随转速变化的曲线并找出最大值。20〔2〕试验结果的分析驱动轮输出的功率：就是我们平时所说的底盘输出功率。传动阻功率，对应的传动阻力由三局部组成：汽车传动系的传动阻力、驱动轮在试验台滚筒上滚动阻力、试验台本身的机械传动阻力。在难以确定发动机输出功率的情况下，我们常采用“比较法〞大致判断发动机的动力状况。首先用标准车(即经过走合的新车)进行实测，要求同一型号的标准车不少于3辆。将测量结果平均值作为参考数据。再将被测车测试后的数据与参考值进行比较，以判断发动机的状况。也可以通过实测大量新、旧汽车，积累充足数据之后确定某型号车的参考数据。21底盘测功能实验222〕加速性能试验加速性能试验是评价汽车动力性能的试验工程之一。按国家标准?汽车加速性能试验方法?(GB／T12543-1990)的要求。在路面上试验：逐步加速并换至直接挡空载行驶，计算从初速度20km／h加速到40km／h所需的时间。在试验台上，驾驶员逐渐提高车速，同时监视显示器屏幕提示的车速，当屏幕显示车速达20km／h时，立即将加速踏板踩到底，当屏幕显示车速到达40km／h时，就可停止加速，屏幕将显示所需的加速时间。按照国家标准GB／T18276-2000的规定，那么是要求在汽车逐步加速并换至直接挡后，当车速稳定在30km／h时，全力加速至该车最高车速的80％，并记录累计加速时间。233〕滑行性能测试通过测试滑行距离，可以检验底盘维修的质量。国家标准?汽车大修竣工出厂技术条件?(GB3798—1990)对汽车空载滑行距离作了规定：“汽车空载行驶初速为30km／h，滑行距离应不小于220m。〞GB／T18276-2000规定的测试滑行距离和时间的方法是：设定滑行初速度v1(轿车80km／h、客车货车60km／h〕和终速度v2〔轿车50km／h、客车货车30km／h〕，当车速超过v1后，将变速器置于空挡，利用车-台系统储存的动能使系统继续运转直至设定的终速度v2，然后记录系统自v1滑行至v2的时间和距离。与加速性能试验类似，也要在底盘测功机上选挂相应转动惯量的飞轮。24〔二〕汽车动力性能的道路试验方法路试要求测量汽车行驶的速度、加速度、行驶里程、时间等，使用的仪器主要是第五轮仪或非接触式车速仪。251〕汽车条件要求汽车的发动机、传动、行驶、转向等系统完好无损，各轮胎气压正常，装载质量为厂定最大装载质量，客车乘员质量或替代物业应符合规定要求，试验前汽车应进行预热行驶，使发动机到达正常行驶温度。1、试验条件

路试的试验条件包括汽车条件、道路条件、气象条件以及仪器设备要求等方面262〕道路条件进行最高车速试验的道路应是平坦、枯燥、清洁的沥青或混凝土路面，路长2~3km，宽度不小于8m，纵向坡度在0.1%以内。进行最大爬坡度试验时，要求坡道长度不小于25m，坡度均匀，坡前应有8~10m的平直路段。3〕气象条件试验应在没有雨雾的天气下进行，气温在0~40℃，相对湿度小于95%，分素不大于3m/s。274〕使用的测量仪器第五轮仪有时因路面状况不良而打滑，或因轮胎气压等原因而影响测试精度，而且不适合180km/h以上的高速测试。因而近年来多采用非接触式车速仪代替五轮仪，它是采用光电原理和滤波技术，透光器向地面发射光束，受光器根据地面的反射信号经过滤波处理后得到的光电信号频率来计算车速。282、最高车速试验最高车速试验应在无风情况下，在良好、枯燥、水平的沥青或混凝土路面上进行。试验室应关闭汽车门窗。在试验道路中间200m为测量路段，并保存足够的加速路段，使汽车在进入测量路段前即能够到达最高稳定车速。试验汽车在加速区间以最正确加速状态行驶，油门全开，换入最高车速对应档位，使汽车以最高的稳定车速通过测量路段。29官方公布的几种汽车的最高车速〔km/m〕奇瑞QQ3〔微型-排量0.8L〕：130雪佛兰赛欧〔小型-排量1.2L〕：165标致307〔紧凑-排量1.6L〕：179群众帕萨特〔中型-排量2.0L〕：198红旗盛世〔中大-排量3.0L〕：235奔驰S级〔豪华-排量5.0L〕：250兰博基尼〔跑车-排量5.6L〕：32030保时捷最高车速测试313、加速性能试验原地起步加速试验是指汽车在平直道路上用起步档位起步，在以最大的加速度逐步换到最高档后，测试到达预定距离或车速时所需要的时间。具体规定各国不同，对轿车常用0~80km/h或0~100km/h的时间作为评价，规定的距离一般为0~400m，0~800m，0~1000m等。起步加速时间越短，加速性能越好。32官方公布的0~100km/h加速时间〔s〕奇瑞QQ3〔排量0.8L〕：22雪佛兰赛欧〔排量1.2L〕：12.9标致307〔排量1.6L〕：11.8群众帕萨特〔排量2.0L〕：12红旗盛世〔排量3.0L〕：8.7奔驰S级〔排量5.0L〕：5.4兰博基尼〔排量5.6L〕：3.733锐志0-100加速344、爬坡性能试验一般在专门的坡道上进行。汽车以最低档开始爬坡，其所能爬上的最大坡度即为最大爬坡能力。轿车的最大爬坡度一般在20%〔11.3°〕以上，货车爬坡度在20%~30%之间，越野车爬坡能力还要更大。另有一种爬长坡试验，要求汽车通过最大纵向坡度不小于8%，而长度为8~10km的连续长坡。这种试验可以综合考验汽车的动力性、燃油经济性、发动机的热状况和冷却系统的冷却能力以及低速、大转矩条件下传动系统的性能。35铃木天语越野爬坡测试36路虎爬行能力375、滑行试验滑行是指汽车加速到某预定车速后，脱开发动机动力，利用汽车自身动能继续行驶直到停止的过程。滑行试验的目的是测试汽车车轮的滚动阻力、车身空气阻力以及传动系统的各种阻力。简单的滑行距离试验常被用作汽车装备质量的检验手段。滑行试验在平直的路面上进行，初速度一般选择50km/h。在进入滑行之前想让车速略高于50km/h，然后将变速器置于空挡，松开离合器踏板，开始滑行，当车速到达50km/h时开始测量，记录整个滑行过程的时间和滑行距离。38飞机地面滑行试验39第6章汽车性能试验

一、汽车动力性能试验二、汽车经济性能试验

40二、汽车经济性能试验汽车工业永恒的三大主题：“节能、环保、平安〞其中两项与燃油经济性有关：“节能〞、“减排〞或称“环保〞与其有密切的关系；此外，在汽车运输本钱中，燃油消耗占20%~30，所以提高燃油经济性也有利于降低运输本钱。411、计量燃油消耗的仪器1〕定容式油耗仪：当量杯液面到达预定的容积的上刻度线时开始计时，液面降到预定容积下刻度线时停止计时。由于定容式油耗仪是测量一定容量燃油的消耗时间，所以不适合瞬态油耗的测量。配合底盘测功机进行台架试验422〕容量式油耗仪：是通过测量单位时间内消耗的燃油容积来计算油耗的，所以适合进行连续测量。常用一种行星活塞式油耗传感器，其组成由：壳体、油缸、曲柄、连杆和活塞组成，4个活塞呈十字