汽車動(dòng)力性能與檢測(cè)

1、 知識(shí)鏈接 一、汽車動(dòng)力性能評(píng)價(jià)指標(biāo) 汽車動(dòng)力性能通常以最高車速、加速性能及最大爬 坡度等項(xiàng)目作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。 汽車動(dòng)力性能直接影響汽車平均行駛速度。動(dòng)力性 能越好，汽車以最快的運(yùn)輸速度完成運(yùn)輸工作的能力就 越高。 1 最高車速 最高車速是指汽車以廠定最大質(zhì)量狀態(tài)，在風(fēng)速不大于3 m/s 的條件下，在干燥、清潔、水平的混凝土或?yàn)r青路面上，所能達(dá)到 的最高穩(wěn)定行駛速度，單位為km/h。 通常發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率越大，汽 車的最高車速就越高。汽車最高車速 是汽車能夠連續(xù)穩(wěn)定行駛時(shí)的最高車 速，不是瞬時(shí)達(dá)到的最高車速。 目前最快的汽車為如圖 所示的 由英國人設(shè)計(jì)制造的超音速推進(jìn)號(hào)的 超音速推進(jìn)號(hào)汽車，該車

2、創(chuàng)下平均車 速1 227.99 km/h的紀(jì)錄。 2 加速性能 汽車加速性能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(shí)間或加速距離表示，它對(duì)汽車平均行駛速度影 響很大。 (1) 加速時(shí)間 加速時(shí)間是指汽車以廠定最大質(zhì)量狀態(tài)，在風(fēng)速不大于3 m/s的條件下，在干燥、清潔、水平的混凝土或?yàn)r青路面上，由 原地或某一低速加速到最高車速的 80% 所需的時(shí)間，單位為s。 加速時(shí)間分為原地起步加速時(shí)間和超車加速時(shí)間。 原地起步加速時(shí)間 原地起步加速時(shí)間是指汽車由 1 擋或 2 擋起步，以最大的加 速強(qiáng)度，選擇恰當(dāng)?shù)膿Q擋時(shí)間，逐步換擋至最高擋位，達(dá)到預(yù)定 距離或車速所需要的時(shí)間。測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)一般

3、以汽車從靜止?fàn)顟B(tài)加速 行駛 400 m 距離，或者加速至 100 km/h 速度所需的時(shí)間來表示 汽車原地起步加速性能。我國轎車的技術(shù)指標(biāo)中，一般給出的是 0 100 km/h 的加速性能。起步加速時(shí)間越短，動(dòng)力性能越好。 如圖所示的勞恩斯酷派2.0T 跑車，0100 km/h的加速時(shí) 間為 8.1 s。如圖 所示的布加迪威龍，該車裝配 W16 型 8.0 L 四 渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，0 100 km/h的加速時(shí)間僅需 2.9 s。 超車加速時(shí)間 超車加速時(shí)間是指用最高擋或次高擋由預(yù)定的車速，以最大加速強(qiáng) 度，加速到某規(guī)定車速所需的時(shí)間。 勞恩斯酷派2.0T 布加迪威龍 (2) 加速距離 加速距離

4、也分為原地起步加速距離和超車加速距離。 原地起步加速距離 汽車由 1 擋或 2 擋起步，以最大的加速強(qiáng)度，選擇恰當(dāng)?shù)膿Q擋時(shí)間，逐步換 擋至最高擋位，達(dá)到預(yù)定車速所經(jīng)過的路程?？捎闷噺撵o止?fàn)顟B(tài)加速行駛至 100 km/h速度所經(jīng)過的路程表示汽車原地起步的加速能力。 超車加速距離 用最高擋或次高擋由預(yù)定的車速，以最大的加速強(qiáng)度，加速到某規(guī)定車速所 經(jīng)過的路程。 超車加速能力通常采用以最高擋或次高擋從30 km/h或40 km/h的速度全力加 速至某預(yù)定高速所需的時(shí)間。 為了使汽車安全地從有坡度的匝道駛?cè)敫咚俟罚灿幸云囋谝?guī)定坡道上達(dá) 到規(guī)定車速所經(jīng)過的加速時(shí)間來表示汽車的加速性能。 3 最大

5、爬坡度 最大爬坡度是指汽車滿載時(shí)，以 1 擋在良好的混凝土或?yàn)r青路面 的坡道上，所能爬上的最大坡度。 汽車的最大爬坡度表征汽車的爬坡能力。爬坡度可通過爬坡角度 和百分比坡度表示。兩者之間的關(guān)系如下： imax = tan 式中imax百分比坡度； 坡度角度值。 最大爬坡度是載貨汽車和越野車的一個(gè)非常重要的指標(biāo)。載貨汽 車經(jīng)常在各種不同的道路上行駛，必須具有足夠的爬坡能力。越野車 行駛道路的路況多樣，時(shí)常需要克服松軟坡道路面的較大阻力以及凹 凸不平路面的局部較大阻力。要求載貨汽車的最大爬坡度在 30% （16）左右，越野車的最大爬坡度一般不得小于 60%（30）。如 圖所示的大眾途銳最大爬坡度可

6、達(dá) 100%（45）。 大眾途銳 在評(píng)價(jià)汽車動(dòng)力性能時(shí)，由于汽車的類型、用途和使用條件 不同，對(duì)汽車動(dòng)力性能的要求也會(huì)有所不同。如經(jīng)常在高速公路 上行駛的汽車，汽車最高車速起主要作用，而對(duì)加速性能的要求 居于次位。而在城市內(nèi)行駛的汽車，因?yàn)樵谛旭傊行枰?jīng)常制動(dòng)、 停車和起步，所以汽車的加速性能便成為評(píng)價(jià)這類汽車的主要指 標(biāo)。同一品牌不同類型的汽車動(dòng)力性能也不盡相同，不同類型的 現(xiàn)代汽車動(dòng)力性能見下表。 現(xiàn)代汽車動(dòng)力性能 二、臺(tái)架檢測(cè)汽車動(dòng)力性能 因室外測(cè)試汽車動(dòng)力性能會(huì)受到道路條件、氣候、駕駛員的駕 駛技術(shù)等因素的影響，所以通常進(jìn)行過路試后的車輛還會(huì)在室內(nèi)臺(tái) 架上做對(duì)比試驗(yàn)。臺(tái)架試驗(yàn)的測(cè)試條件

7、更易于控制，比較適合在用 車輛的檢測(cè)。 汽車動(dòng)力性能室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)選用的儀器有底盤測(cè)功機(jī)和無外載 測(cè)功儀。底盤測(cè)功機(jī)檢測(cè)汽車的最大輸出功率、最高車速和加速性 能，無外載測(cè)功儀檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)功率。此部分主要介紹常見的底盤測(cè) 功機(jī)。 1 底盤測(cè)功機(jī)的結(jié)構(gòu)底盤測(cè)功機(jī)的結(jié)構(gòu) 底盤測(cè)功機(jī)是用于測(cè)量汽車驅(qū)動(dòng)輪輸出功率、扭矩和轉(zhuǎn)速 的專用計(jì)量設(shè)備。 汽車底盤測(cè)功機(jī)主要由道路模擬系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與控制系 統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)及引導(dǎo)系統(tǒng)等構(gòu)成。 道路模擬系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng) 2 底盤測(cè)功機(jī)的分類 底盤測(cè)功機(jī)分為單滾筒式底盤測(cè)功機(jī)和雙滾筒式底盤測(cè)功機(jī)兩類。 （1） 單滾筒式底盤測(cè)功機(jī) 如圖所示，單滾筒式底盤測(cè)功機(jī)的特點(diǎn)是

8、滾筒直徑大（1 5002 500 mm）、測(cè)試精度高，但制造和安裝費(fèi)用較高，一般用于制造廠和 科研單位。 （2）雙滾筒式底盤測(cè)功機(jī) 雙滾筒式底盤測(cè)功機(jī)的特點(diǎn)是 滾筒直徑?。?80 500 mm）、 設(shè)備成本低、使用方便，但測(cè)試精 度較差，一般用于汽車使用、維修 行業(yè)及汽車檢測(cè)線。 單滾筒式底盤測(cè)功機(jī) 3 運(yùn)用底盤測(cè)功機(jī)對(duì)汽車進(jìn)行測(cè)試的步驟 （1）測(cè)試操作準(zhǔn)備 設(shè)備準(zhǔn)備 a. 起動(dòng)系統(tǒng)。接通電氣及工控機(jī)電源，計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)入系統(tǒng)主 菜單，包括系統(tǒng)錄入、系統(tǒng)標(biāo)定、舉升離合、查看和結(jié)果打印五部 分。每項(xiàng)內(nèi)容包含若干下拉式子菜單，可根據(jù)需要進(jìn)行選擇。 b. 車輛數(shù)據(jù)錄入。根據(jù)子菜單的提示， 輸入被測(cè)車輛

9、的車牌號(hào)、車輛型號(hào)等項(xiàng)目。 c. 試驗(yàn)項(xiàng)目輸入。根據(jù)子菜單的提示， 選擇底盤測(cè)功、滑行測(cè)試、加速測(cè)試等項(xiàng)目 并輸入相關(guān)參數(shù)。如圖示的測(cè)試人員正在按 “功能選擇”鍵。 測(cè)試“功能選擇”鍵 d. 舉升器與離合器控制。在對(duì)應(yīng)項(xiàng)目的子菜單中，“舉升”用于 控制舉升器升降動(dòng)作。汽車駛上滾筒前，按“舉升”按鈕使舉升器處于 上升狀態(tài)?！半x合”用于控制滾筒結(jié)合或脫離飛輪。 e. 汽車駛上舉升器板，應(yīng)保證 車輪與滾筒成垂直狀態(tài)。再選“舉 升器降”，令舉升器下降，如圖所 示。 降下舉升器 安放車輪擋塊 f. 汽車停穩(wěn)后，用車輪擋塊頂住非 驅(qū)動(dòng)輪，如圖所示的汽車為后輪驅(qū)動(dòng)， 所以用車輪擋塊抵住前輪，或選用牽引 繩索

10、拉住汽車。 g. 將風(fēng)機(jī)放置在汽車前方并開啟風(fēng) 機(jī)，使風(fēng)吹向汽車以冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)。在試 驗(yàn)后應(yīng)將設(shè)備空轉(zhuǎn)1 min 以上再停止， 以保證測(cè)功機(jī)散熱。 被測(cè)車輛準(zhǔn)備 a.車輛外部清潔干凈，被測(cè)汽車空載。 b. 輪胎花紋中不得夾有石粒，胎面和胎壁不應(yīng)有破裂或割傷，輪胎 的規(guī)格和氣壓符合標(biāo)準(zhǔn)。 c.發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油油面和機(jī)油壓力應(yīng)在允許范圍內(nèi)。 d. 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的工作應(yīng)正常。 e. 自動(dòng)變速器的液面應(yīng)在規(guī)定的范圍內(nèi)。 f. 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤經(jīng)過維護(hù)，供油系和點(diǎn)火系處于最佳工作狀態(tài)。 g. 起動(dòng)走熱全車。 h. 關(guān)閉汽車運(yùn)行過程中不必要的耗能裝置，如空調(diào)等。 （2） 測(cè)量操作 功率測(cè)量 a. 確認(rèn)飛輪處于脫

11、離狀態(tài)。 b. 操作計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開始測(cè)試。 c. 起動(dòng)汽車，駕駛員根據(jù)顯示屏的提示，由低擋逐步換入直接 擋，將油門踏板踩到底，測(cè)試將自動(dòng)進(jìn)行，汽車被逐漸加載，并可 分別測(cè)量最大功率和最大驅(qū)動(dòng)力。 d. 測(cè)量結(jié)束后，顯示屏將顯示測(cè)量結(jié)果，并可以打印。 加速性能測(cè)試 a. 確認(rèn)飛輪處于結(jié)合狀態(tài)。 b. 操作計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入測(cè)試狀態(tài)。 c. 起動(dòng)汽車，駕駛員根據(jù)顯示屏的提示，逐步提高車速至預(yù)定 的初速度時(shí)，即迅速將油門踏板踩到底，當(dāng)車速升到終止速度時(shí)， 便停止加速。 d. 測(cè)試結(jié)束后，顯示屏將顯示出從初速度到終止速度期間的加 速時(shí)間。 滑行性能測(cè)試 a. 確認(rèn)飛輪處于結(jié)合狀態(tài)。 b. 操作計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入

12、測(cè)試狀態(tài)。 c. 起動(dòng)汽車，駕駛員將車速提高，當(dāng)車速超過規(guī)定的初 始速度后，即根據(jù)屏幕提示，切斷動(dòng)力，令車輪滑行直到停 止。 d. 計(jì)算機(jī)可根據(jù)測(cè)得的車速和時(shí)間計(jì)算出滑行距離。 知識(shí)鏈接 一、道路試驗(yàn)的主要儀器設(shè)備 1. 第五輪儀 第五輪儀主要用在機(jī)動(dòng)車輛的道路試 驗(yàn)中，用于測(cè)量車輛的行程、速度和時(shí)間 等參數(shù)。運(yùn)用第五輪儀檢測(cè)時(shí)將儀器的機(jī) 械部分固定在被測(cè)車輛的尾部或側(cè)面，隨 車一起行駛，形成第五輪，因此得名第五 輪儀。第五輪儀 第五輪儀分為機(jī)械式和電子式。兩種第五輪儀的原理和結(jié)構(gòu)類 似，均由電子電路運(yùn)算顯示部分和機(jī)械部分組成。國產(chǎn)微機(jī)第五輪 儀具有數(shù)據(jù)存貯、數(shù)據(jù)處理、打印數(shù)據(jù)以及繪制特性曲線

13、的功能。 2 .非接觸式車速儀 第五輪儀在使用中有很大局限性，若路面狀況不佳，可能造 成車輛打滑，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確，因而不適合做高速測(cè)試。 非接觸式車速儀不需要與路面接觸或設(shè)置任何測(cè)量標(biāo)志，而 是采用光電空間相關(guān)濾波技術(shù)。安裝在車輛上的光電速度傳感器 （簡(jiǎn)稱光電頭）照射路面，把路面圖像變換為與車速成正比的頻 率信號(hào)。儀器會(huì)顯示速度、距離、時(shí)間，計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行各種 數(shù)據(jù)處理。若配有流量傳感器還能測(cè)量燃油消耗。非接觸式車速 儀可用于測(cè)量車輛的最高車速、原地起步加速、超車加速、滑行、 爬坡度等各種基本性能試驗(yàn)，并適合各種車輛。 非接觸式車速儀 非接觸式車速儀外部安裝位置 二、試驗(yàn)條件的相關(guān)要求

14、1 .裝載質(zhì)量 試驗(yàn)車輛的裝載質(zhì)量為廠定最大裝載質(zhì)量或使試驗(yàn)車處于廠 定最大總質(zhì)量。裝載質(zhì)量應(yīng)均勻分布，具體載重分配見下表，也 可選用相同質(zhì)量的重物代替。 具體載重或替代重物的分布 單位：kg 2. 輪胎壓力 試驗(yàn)前，應(yīng)檢查輪胎的氣壓，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 10 kPa（0.1 kgf/cm ）。 3 .燃料、潤滑油和制動(dòng)液 試驗(yàn)汽車使用的燃料、潤滑油（脂）以及制動(dòng)液的牌號(hào)和規(guī)格都應(yīng) 符合試驗(yàn)汽車的技術(shù)條件或現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；除可靠性行駛試驗(yàn)、 耐久性道路試驗(yàn)外，同一次試驗(yàn)的各項(xiàng)性能測(cè)定必須使用同一批燃料、 潤滑油（脂）以及制動(dòng)液。 4.氣象條件 試驗(yàn)應(yīng)在無雨

15、、無霧、相對(duì)濕度小于 95%，氣溫介于 0 40 ， 風(fēng)速不大于 3 m/s的氣象條件下進(jìn)行。 5. 試驗(yàn)儀器和設(shè)備的準(zhǔn)備 試驗(yàn)儀器和設(shè)備須經(jīng)計(jì)量鑒定，須在使用期限內(nèi)，并在使用 前進(jìn)行校準(zhǔn)、調(diào)整，確保功能正常，符合精度要求。當(dāng)使用汽 車上安裝的速度表、里程表測(cè)定車速和里程時(shí)，試驗(yàn)前必須按 照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行誤差校正。 6 .試驗(yàn)道路 各項(xiàng)性能試驗(yàn)應(yīng)在清潔、干燥、平坦，用瀝青或混凝土鋪設(shè) 的直線道路上進(jìn)行；道路長 2 3 km，寬度不小于 8 m，縱向 坡度在 0.1% 以內(nèi)。 三、試驗(yàn)車輛的準(zhǔn)備 1記錄相關(guān)號(hào)碼 記錄試驗(yàn)樣車的生產(chǎn)廠名、牌號(hào)、型號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)、底盤號(hào)、 各主要總成號(hào)和出廠日期等。 2 試

16、驗(yàn)用燃料、潤滑油及輪胎的要求 試驗(yàn)用的燃料和潤滑油的牌號(hào)、規(guī)格，以及輪胎規(guī)格、氣壓等， 應(yīng)符合該車技術(shù)條件的規(guī)定。若技術(shù)條件無相關(guān)規(guī)定時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)冷 卻水的溫度為 80 90 ，發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油溫度為 50 90 ，變速 器、驅(qū)動(dòng)橋潤滑油溫度為 50 以上，必要時(shí)可在試驗(yàn)前進(jìn)行 20 30 min 較高車速的預(yù)熱行駛。為實(shí)現(xiàn)上述熱狀態(tài)，可采取保溫措施。 四、道路試驗(yàn)的內(nèi)容和方法 汽車動(dòng)力性能道路檢測(cè)通?？蛇M(jìn)行最高車速試驗(yàn)、加速性能試驗(yàn)、 爬坡性能試驗(yàn)和滑行試驗(yàn)。 1最高車速試驗(yàn) 在干燥、清潔、水平的混凝土或?yàn)r青路面上，選擇其中的 200 m 或 500 m 為測(cè)量路段，并用標(biāo)桿做好標(biāo)志，選定路段兩端

17、各設(shè) 100 m 為準(zhǔn)備路段，用以提 示試驗(yàn)人員準(zhǔn)備測(cè)試。根據(jù)試驗(yàn)汽車加速性能的優(yōu)劣，選定充足的加速區(qū)間，使 汽車在駛?cè)霚y(cè)量路段前能夠達(dá)到最高的穩(wěn)定車速。試驗(yàn)汽車在加速區(qū)間以最佳的 加速狀態(tài)行駛，在到達(dá)測(cè)量路段前保持變速器（及分動(dòng)器）在汽車設(shè)計(jì)最高車速 的相應(yīng)擋位，將油門踏板踩到底，使汽車以最高的穩(wěn)定車速通過測(cè)量路段。在該 路段往返進(jìn)行兩次試驗(yàn)，測(cè)定汽車通過測(cè)量路段的時(shí)間。按下列公式計(jì)算出汽車 的最高車速： Vmax=3600S/t 式中s 測(cè)速路段長度； t 往返試驗(yàn)測(cè)得時(shí)間的算術(shù)平均值。 2 .加速性能試驗(yàn) 加速性能試驗(yàn)應(yīng)在符合汽車道路試驗(yàn)通用條件下進(jìn)行。在確 定的道路上選擇 1.5 km

18、作為加速試驗(yàn)路段，兩端各設(shè) 100 m 為 測(cè)量初速度路段。 加速性能試驗(yàn)分為最高擋和次高擋加速性能試驗(yàn)以及起步連 續(xù)換擋加速性能試驗(yàn)。 裝有自動(dòng)變速器的汽車只進(jìn)行原地起步加速試驗(yàn)。 （1）最高擋和次高擋加速性能試驗(yàn) 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) 定車速起步，選取數(shù)值為 5 的整數(shù)倍速度如 20、25、30、35、40 km/h）等速通過 100 m 路段至加速性能測(cè)試路段的起始點(diǎn)處，迅 速將油門踏板踩到底，加速至該擋位最高車速的 80% 以上，對(duì)于 轎車車速應(yīng)達(dá)到 100 km/h 以上。試驗(yàn)中用第五輪儀或非接觸式車 速儀記錄汽車的初速度和加速行駛時(shí)間。在該試驗(yàn)路段

19、往返各進(jìn)行 一次試驗(yàn)，往返加速試驗(yàn)的路段應(yīng)重合。 （2）起步連續(xù)換擋加速性能試驗(yàn) 將汽車停在加速試驗(yàn)路段起點(diǎn)，以 1 擋起步，起步時(shí)將油門 踏板快速踩到底，使汽車以最大的加速度行駛。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最大 功率轉(zhuǎn)速時(shí)，迅速換擋，換擋后立即將油門踏板踩到底，如此往復(fù) 換至最高擋，直至加速到預(yù)定的車速（如 100 km/h），記錄所需 時(shí)間。在該試驗(yàn)路段往返各進(jìn)行一次試驗(yàn)，測(cè)得時(shí)間的算術(shù)平均值 即為原地起步加速時(shí)間。 3爬坡性能試驗(yàn) 爬坡性能試驗(yàn)是在有坡度的道路上，測(cè)定汽車的起步能力和爬 坡能力，其中分陡坡試驗(yàn)和長坡試驗(yàn)。試驗(yàn)儀器有秒表、鋼卷尺 （50 m）、標(biāo)桿、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表、坡度儀等。 （1）陡坡試

20、驗(yàn) 試驗(yàn)時(shí)的坡道應(yīng)接近于試驗(yàn)車的最大爬坡度。坡道長度不小于 25 m，坡前應(yīng)有8 10 m 的平直路段，坡度大于或等于 30% 的 路面應(yīng)為水泥鋪設(shè)，小于 30% 的坡道可為瀝青鋪設(shè)，在坡道中部 設(shè)置 10 m 的測(cè)速路段。允許以表面平整、堅(jiān)實(shí)、坡度均勻的自然 坡道代替測(cè)試路段。大于 40% 的陡坡必須設(shè)置安全保險(xiǎn)裝置。 非越野車爬坡試驗(yàn)方法 試驗(yàn)車使用最低擋，如有副變速器也將其置于最低擋，爬坡過程中不得換 擋。 將試驗(yàn)車停于接近坡道的平直路段上。起步后，將油門全開進(jìn)行爬坡。測(cè) 量并記錄汽車通過測(cè)速路段的時(shí)間及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。爬坡過程中監(jiān)視各儀表（如 水溫、機(jī)油壓力）的工作情況；爬至坡頂后，停車檢查各部位有無異常現(xiàn)象， 并做詳細(xì)記錄。如第一次試驗(yàn)車輛未能爬坡成功，可進(jìn)行第二