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汽车动力性能

归档日期:07-25       文本归类:加速性能      文章编辑:爱尚语录

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  汽车动力性是指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能。汽车动力性主要由三个方面指标来评定,即汽车的最高车速、汽车的加速时间、汽车的最大爬坡度。

  汽车动力性是指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。汽车是一种高效率的运输工具,运输效率之高低在很大程度上取决于汽车的动力性。所以,动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能。

  从获得尽可能高的平均行驶速度的观点出发,汽车动力性主要由三个方面指标来评定,即汽车的最高车速、汽车的加速时间、汽车的最大爬坡度。

  最高车速是指在水平良好的路面(混凝土或沥青)上汽车能达到的最高行驶车速。

  汽车的加速时间表示汽车的加速能力,包括原地起步加速时间和超车加速时间。原地起步加速时间是指汽车由一档或者二档起步,并以最大的加速强度(包括选择恰当的换挡时机)逐步换至最高档后到某一预定的距离或车速所需的时间。超车加速时间是指用最高档或者次高档由某一较低车速全力加速至某一较高车速所需的时间。因为汽车超车是与被超车车辆并行,容易发生安全事故,所以超车加速能力强,并行行驶的时间就短,行程也短,行驶就安全。

  一般用0—400m或0—402.5m(250mile)的秒数来表明汽车原步起步加速能力;也有用0—100km/h或0—96.6km/h(60mile/h)所需的时间来表明加速能力。

  对超车加速能力还没有一致的规定,采用较多的是用最高挡或次高挡由30km/h或40km/h全力加速行驶至某一高速所需的时间;还有用加速过程曲线即车速—时间关系曲线全面反映加速能力的。

  也有以一定坡道上汽车的加速时间来表明汽车加速性能的。如Timothy C.Moore提出美国新一代轿车满载时,在6%坡道上0—96km/h的加速时间不应大于20s。他认为,汽车具有这样的加速性能,便可以安全地从有坡度的匝道进人高速公路而驶入高速行驶的车流。

  汽车的爬坡能力是用满载(或某一载质量)时汽车在良好路面上的最大爬坡度表示。

  显然,最大爬坡度是指I挡最大爬坡度(在发动机输出力矩相同的条件下,一档的牵引力是最大的。因为一档时变速箱和主减速器的减速增矩作用最强)。轿车最高车速大,加速时间短,经常在较好的道路上行驶,一般不强调它的爬坡能力;然而,它的I挡加速能力大,故爬坡能力也强。货车在各种地区的各种道路上行驶,所以必须具有足够的爬坡能力,一般在30%即16.7°左右。要进一步说明的是:最大爬坡度代表了汽车的极限爬坡能力,它应比实际行驶中遇到的道路最大坡度超出很多,这是因为应考虑到在实际坡道行驶时,在坡道上停车后顺利起步加速、克服松软坡道路面的大阻力、克服坡道上崎岖不平路面的局部大阻力等要求的缘故。

  越野汽车的行驶条件比较苛刻,因而爬坡能力是一个很重要的指标,它的最大爬坡度可达60%即31°左右。

  汽车的动力性试验主要包括三部分:最高车速试验、加速试验、爬坡试验。其中加速试验分为起步加速试验和超车加速试验;爬坡试验有爬陡坡试验和长坡路试验。

  JIS和TRIAS规定,在长度为2.2km以上的铺装路上,先经过1km以内的辅助行驶,然后在200m测定区间,按每100m进行时间测定。在开始的100m区间和总的200m区间的平均速度中,取最大值。

  (1)最高车速试验不是求瞬时值,而是求可在一段距离连续行驶的最高车速,测定时的路面应该平坦而且足够长;

  最高车速试验受空气阻力的影响很大,试验时按照顺风和逆风两个方向行驶测定,求平均值。但是这样做依然不能完全消除风的影响,因此,应该避免大风时做试验。

  加速试验是为求得加速能力而进行的试验,一般在平坦的干燥铺装路面上测定从加速起点开始的时间、车速和距离等以求得加速能力。根据试车环境的实际使用条件决定加速开始和结束条件,大体可分为以下两种。

  从停车状态使油门全开进行起步加速。世界上广泛使用的试验条件是测量距离400m到达时间(通称0—4加速)。JIS和TRIAS(新型汽车试验方法)也采用距离法,规定测量距离200m和400m的到达时间。其试验结果如下图中a线所示。FIA(国际汽车联盟)规定的公认记录距离分别为1/4 mile、500m、1000m。从实用性方面看,欧洲有的高速公路无车速限制,很早就以1000m为测定区间测定过相关的数据。另外,还经常使用测量到达到规定车速的到达时间的方法。一般从启动开始至60 km/h、80 km/h、100 km/h、120km/h等。车速每提高20 km/h进行一次时间测量,其试验结果如下图中b线 加速试验曲线图

  起步时的操纵方法一般是以最快加速的方法进行试验,MT车是在发动机无负荷且在最高转速附近的高速空转的状态下,使离合器紧急接合的同时,节气门全部打开快速启动。中途的换挡均是在发动机接近最高允许转速时进行,而AT车通常是在解除脚制动的同时,使节气门全部打开启动。

  超车加速试验一般采用速度法。就是说,从某一定速度行驶状态,立即使节气门全开加速,测定达到规定车速时所需要的时间。在加速过程不进行人为的变速操作。IS中规定,初始速度为将最低稳定车速向上调整为10 km/h的倍数,开始加速后,连续测量车速每增加10 km/h所需要的时间。其结果如上图中c线所示。

  其他试验方法还有两车前后等速行驶,前车保持速度不变而后车节气门全开加速超过前车,求出从加速开始至超车完毕所用时间及距离。

  爬坡试验为评价在各种坡度的坡路上起步和爬坡能力而进行的试验。一般有爬陡坡和爬长坡路两种试验。

  陡坡一般指角度大于10%的坡。试验一般有两种:一种是从坡下平坦路处起步后向上爬坡;另一种是在坡路中途紧急停车之后再起步加速,从而试验起步的难易程度和加速能力。

  JIS所规定的方式是上述2种方法中的前一种。这种方法是测定通过5m助驶路后通过20m等角度坡路所需的时间。使用的挡位为最低挡,在加速过程不进行变速操作。如果爬坡能力有富余,则可爬更陡的坡路,或增加装载量进行试验;相反,如果爬坡能不足,可选择较缓坡路或减少装载量,求出爬坡能力的极限。

  由于驱动力受到大气环境的影响,所以也要进行恶劣大气环境下的条件评价。例如:如果海拔较高,发动机的容积效率就会下降。造成转矩降低,所以有时也进行高原试验。另外,因为夏季空调负荷大.所以也要施加相当于空调负荷的爬坡试验。

  另外,爬坡能力并非只取决于车辆的驱动力,有时也根据轮胎与路面之间的摩擦系数μ决定其最大极限,因此,还要进行冰雪路面等低摩擦系数下的爬坡试验。而且,近几年来为了试验不断增加的各种形式的4轮驱动车及装有限制各车轮间的差动装置的汽车的爬坡性能试验项目,也考虑了各车轮在不同摩擦系数路面上的试验条件。

  一般在坡度小于10%(5.7°)的长坡路进行行驶能力试验。JIS规定了用最短时间爬包括约12%(7°)坡度全长为10km的良好坡路,测定爬坡所需时间的办法。

  长坡路试验不仅测试动力性能,同时测试行驶时的发动机冷却水温度,各种润滑油温度及其各部分温度并进行整体的实用性评价。

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