汽车滑行阻力系数的测定方法
汽车滑行阻力系数的测定方法王兆甲李国栋刘金铎（中国汽车工程研究院股份有限公司天津分公司天津300461）[摘要] 利用VBOX进行滑行试验，可以得到极为准确试验数据，将试验数据进行二次回归计算，得出汽车滑行阻力系数。
可以得到比较准确的车辆道路阻力模型。
关键词:汽车滑行阻力系数A Method to Determine Vehicle Coasting Resistance CoefficientsWang Zhaojia, Li Guodong, Liu JinduoChina Automotive Engineering Research Institute Co. Ltd. Tianjin Branch[Abstract]Using VBOX for coasting tests, we can acquire extremely accurate test data. A method using quadratic regression calculations to derive coast-down coefficients is put forward. So that accurate data for Chassis Dynamometer Simulation is determined.Key words: Vehicle Coasting Resistance coefficients1 前言1.1 试验目的及背景理论在排放实验中，需要在底盘测功机上模拟道路行驶阻力。
底盘测功机的阻力可以由标准GB18351.3-2005中规定的数学模型来描述，模型为：2=++（式1.1）F a bv cv其中，a代表与速度无关的常数项阻力（如道路摩擦力等），b代表与速度一次项有关的阻力（如传动系阻力），c代表与速度二次项有关的阻力（如风阻等）[1]。
底盘测功机模拟道路行驶阻力，需要在测功机上设定a,b,c系数。
这三个系数需要预先确定。
试验依据的规程原型是SAE J1164——Chassis Dynamometer Simulation of Road Load Using Coastdown Techniques（Issued 1995-04）和GB18352-2005——轻型汽车排气污染物限制及测量方法。
这种方法给出了使用滑行技术在底盘测功机上模拟道路负荷的方法。
本说明在规程原型基础上进行补充完善，给出使用VBOX道路性能测试仪进行滑行测试的试验技术和可操作的使用滑行数据测算测功机动力参数a,b,c的方法。
滑行（Coastdown）是在特定环境下，特定场地中，让车辆在断开动力链输出的情况下由高车速向低车速自由减速，并记录减速过程中必要数据（各减速阶段时间，起止速度等）的道路试验。
滑行技术（Coastdown Techniques）是依据标准中的物理模型和适当的数学方法，使用滑行测得的数据，计算出模型中的动力参数a,b,c的试验技术。
具体地，滑行技术可表述如下。
依据相关标准和文献[1]，汽车滑行中所受阻力可表示为20dvF m a bv cv dt==++ （式1.2） 这是一个微分方程。
为处理方便，将此微分方程在速度v 的某些局部定义域内差分化—— 试验车以车速i v v +∆，滑行至车速i v v -∆，当行驶速度变化即v ∆较小（法规规定5km/h v ∆≤）时，我们可以认为这一过程是均匀减速运动。
可以列写如下方程()()2i i i d dv v v v dv v a dt t t +∆--∆∆=== （式1.3）其中，i a 代表由车速i v v +∆减速至i v v -∆过程中的平均减速度，也即在速度为i v 时刻的减速度；d t 代表由车速i v v +∆减速至i v v -∆的过程时间长度；i v 是选取的速度降区间的速度中点。
这样，将（式1.3）带入（式1.2），可得到在速度为i v 时的制动力202i i i dv m F a bv cv t ∆==++ （式1.4）由此，滑行试验的目的是在高速到低速的断开动力链的自由减速过程中，使用适当仪器和方法获取并记录一系列等速度降过程的速度降区间的速度中点i v ，及各个过程时间d t ；依据记录数据建立一系列（与选取的记录过程组数相同）关于动力参数a,b,c 的三元一次方程，构成方程组；再根据这个方程组，使用二元回归等方法，解算出最优动力参数a,b,c ，为底盘测功机提供精确的道路阻力模拟设定值。
1.2 与试验技术相关的问题——记录仪，场地和方法进行滑行试验需要三个必要的技术保障——精确的速度-时间记录，平直且足够长的场地，使得测试在仪器和场地的限定条件下可行的操作方法。
速度-时间记录可以使用先进的GPS 道路综合性能测试仪VBOX3i 完成。
VBOX3i 采用卫星定位技术测量车辆速度、位置等参数，再经运算得到其他导出参数。
其速度采样频率最高可达到100Hz ，速度记录精度可达0.1km/h （0.0278m/s ），并且可以记录完整的速度-时间曲线，方便地进行后续处理。
滑行试验最关键的问题是需要一条长而平的跑道，使得试验车有足够的时间从125km/h 的高速滑行到5km/h 的“步行”速度。
这个速度区间是可以自定义的，没有必要跨度那么大，但是足够长的场地是必须的。
[2]由于滑行试验的场地限制，无法一次性完成从要求的起始高速到终止低速的滑行，所以需要设计适当的方法。
根据实际情况，可以采用速度分段-多次滑行的方法完成整个试验。
假定试验需要从125km/h 的高速滑行到5km/h 的低速，而由于场地限制无法一次整体完成，那么，可将速度划分为125km/h →85km/h 、90km/h →50km/h 、55km/h →5km/h 三段，每次利用场地进行一个阶段的试验。
正反方向的试验可以穿插在此过程中进行。
[1]2 试验数据的处理方法以及原理依据（式1.4）202i i i dvm F a bv cv t ∆==++。
数据处理方法可对试验数据进行二次回归计算，得到a,b,c 三个待定系数。
滑行试验中可以得到（式1.4）中的n 组两个参数对：,i iv F 。
将参数带入方程2i i i F a bv cv =++，i=1,2,…n ，n 为数据组数，可以得到n 个关于a,b,c 的一次方程，这些方程构成关于a,b,c 的线性方程组。
使用二次回归求解a,b,c 。
二次回归的原理和方法如下。
[3]最小偏差准则： 最小残差准则是用来创造回归直线y = ax + b ，使之在n 个控制点(x1, y1), (x2, y2), ..., (xn, yn)上满足控制点到直线的垂直距离的平方和最小的方法。
见图2.1。
图2.1 回归直线，控制点和垂直距离示意图构造回归直线，就是找到适当的a , b 使得距离平方和[]21(())ni i i S y ax b ==-+∑取得最小值。
将最小偏差准则应用于构造二次回归曲线 同样，最小残差准则也可以用来创造二次回归曲线2f a bv cv =++ ，使得在n 个控制点(x1, y1),(x2, y2), ..., (xn, yn)上满足控制点到二次曲线的垂直距离的平方和最小。
算法的目的就是求取待定系数a, b, 和 c ，使得S = 221()ni i i i F cv bv a =⎡⎤-++⎣⎦∑ （式2.1）在a,b,c 的取值下取得最小值。
由（式2.1），S 可以被表为a 的二次多项式形式（认为b,c 为常数），对应地，S 可以被表为b 和c 的二次多项式（认为其他两个变量为常数）。
即S2432222()()i i i i i i i c v c bv av v F bv a F =++-++-∑∑∑223222()()i i i i i i i b v b cv av v F cv a F =++-++-∑∑∑222212()()i i i i i i a cv bv F cv bv F a ++-++-=∑∑∑S （a,b,c ）是关于a,b,c 的三元二次多项式函数。
a,b,c 的取值范围，即S 的定义域是整个实数域。
求取待定系数a,b,c 使得S 最小，就是求S （a,b,c ）在定义域上的最小值点。
由S 的偏差平方和的属性可知道，S 的最值是最小值而不是最大值。
若S （a,b,c ）在（a m ,b m ,c m ）上取得最小值，则（a m ,b m ,c m ）要么在定义域的边界，要么在驻点上。
S 的定义域是整个实数域，在边界上的值是无穷大，不可能是最小值，所以，最小值（a m ,b m ,c m ）点在S 的驻点上。
对S 分别求a,b,c 的偏导函数并令其为零，得到以a,b,c 为未知数的三元的一次方程组4322232[2()]2()0[2()]2()02()02i i i i i i i i i i i i i Sv c bv av v F cS v b cv av v F bS cv bv F ana ∂=++-=∂∂=++-=∂∂=++-=∂∑∑∑∑∑整理，得4322322()()()()()()()()()()()i i i i i i i i i i ii i v c v b v a v F v c v b v a v F vc v b n F a ++=++=++=∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑ （式2.2）这个线性方程组的解有两种情况——无解和有唯一解。
这个方程组的解，即为函数S （a,b,c ）在定义域上的驻点。
由前面的结论，最小值（a m ,b m ,c m ）点在S 的驻点上，所以：当解唯一时，最小值点在唯一驻点上，解就是函数S （a,b,c ）在定义域上的最小值；当无解时，函数S （a,b,c ）在定义域上没有最小值（也即，不存在a,b,c 使得F 可表为2a bv cv ++）。
使用最小二乘法，对F i 进行二次函数2a bv cv ++拟合，得到的正态方程也是（式2.2）。
[4] 解线性方程组（式2.2），得到解c,b,a ，构造二次曲线f(c,b,a).（c,b,a ）即为通过试验数据处理得到的滑行动力参数c,b,a 。
二次曲线f(c,b,a)即为制动力。
线性方程组可以使用克莱姆法则求解。
3 滑行试验和结果解算3.1 试验准备 1 道路要求道路应平直且具有足够长度，以进行下面规定的测量。
坡度必须恒定在±0.1%范围内，且不得超过1.5%。
2 大气条件 2.1 风试验时平均风速必须小于3m/s ，最大风速小于5m/s 。
此外，试验道路的侧向风速分量必须小于，风速应在高出路面0.7m 处测量。
汽车理论实验指导书
表1-1 汽车外部宽度参数测量结果
2）测量结果分析
表1-2 汽车外部高度参数测量结果
表1-3 汽车通过性参数测量结果
表1-2 汽车外部高度参数测量结果 单位：mm
表1-3 汽车通过性参数测量结果
2．汽车质量参数及转弯直径测量 测量日期： 测量地点： 实验车型号： 制造厂名： 轴数： 天气： 测量仪器和设备： 实验指导： 驾 驶 员：
2）轴载质量修正值 当轴载质量之和不等于整车质量时，以整车质量G0为基准，用各轴轴载பைடு நூலகம்量之比例 分配整车质量G0，即：
（1-3）
式中：
——第i轴轴载质量修正值，kg。
3．汽车最小转弯直径测量结果填入实验报告中的表1-6，并判断所测参数是否 合格，如不合格分析其原因。
2．汽车质量参数测量注意事项 1）实验车必须清洁； 2）无特殊规定时，一般只测量空车及满载质量； 3）测量时，汽车应停稳，发动机熄火，变速器置于空档，制动器放松。
3．汽车最小转弯直径测量注意事项 1）测量场地为平坦、硬实、清洁的水泥或沥青地面，其大小应允许汽车作全圆 周行驶； 2）汽车的前轮最大转角应符合该车技术条件规定； 3）保证汽车全部车轮着地。 七、结果整理与分析 1．汽车结构参数测量结果应填入实验报告中的表1-1～表1-4，与该车的技术条件进行比较，判断所测参数是否合格，对不合格参数分析其产生原因。 2．计算汽车质量参数测量结果，并填入实验报告中的表1-5。 1）采用车轮负荷计法一次显示值不必计算，地秤法计算如下： （1）整车质量
3．汽车最小转弯直径测量步骤 1）在前外轮和后内轮胎面中心线的上方，在车体离转向中心最远点和最近点 的垂直地面方向分别安装行驶轨迹显示装置。 2）汽车以低速行驶，方向盘转到极限位置、保持不动、待车速稳定后，起动 显示装置，使测点分别在地面上显示封闭的运动轨迹之后，将车开出轨迹 外。 3）用钢卷尺测量各测点在地面上形成的轨迹圆直径，应在互相垂直的两个方 向测量，取算术平均值作为测量结果。汽车向左转和向右转各测量一次。 前外轮、后内轮、最远点和最近点最小转弯直径分别以d1 、d2 、d3 、d4 表 示，见图1-1。
汽车试验技术课后习题参考答案
第一章1、汽车试验的类型有哪些。
答：（1）按试验目的的分类a质量检查试验b产品定型试验c研究性试验（2）按试验对象分类a整车试验b机构及总成试验c零部件试验（3）按试验场所分类a室内试验b室外道路试验c试验场试验2、如何进行汽车试验。
答：（1）试验准备阶段a制定试验大纲b准备仪器设备c人员配备和试验记录表格的准备(2)试验实施阶段(3)试验结束（总结）阶段3、试述误差的定义和来源。
答：误差是测量值与被测量之间的差。
主要有：a装置误差b方法误差c环境误差d人员误差4、系统误差的分类和消除方法有哪些。
答：（1）根据系统误差变化与否分类a恒值系统误差b变值系统误差（2）按误差产生的原因分类a工具误差b装置误差c 环境误差d方法误差e人员误差（3）根据误差的变化规律分类常值性的，累进性的、周期性的以及按复杂规律变化的系统误差系统误差的消除（1）固定不变的系统误差消除方法a代替法b交换法（2）线性系统误差消除方法对称测量法（3）周期性变换的系统误差消除方法每隔半个周期进行一次测量，取两次读数的平均值作为测量值，则可消除周期性误差。
5、试述随机误差的分布和消除方法。
答：a分布：呈正态分布b消除方法：消除趋势项c算术平均值，无限接近被测量的真值6、试述粗大误差的来源和消除方法。
答：①来源：a测量人员：由于测量者错误的读数和错误的记录造成的。
b客观外界条件：由于测量意外的改变（如外界振动）②引起仪器示值或被测对象位置的改变而产生粗大误差。
a消除方法：对于出大误差，除了设法从测量结果中发现和鉴别而加以剔除外;b此外，可采用不等精度测量和互相之间进行校核的方法3ð准则（莱以特准则）、罗曼诺夫斯基准则7、介绍回归分析处理数据的方法。
答：a一元线性回归b一元非线性回归c多元线性回归8、试述动态试验数据处理的方法。
1）数据分析2）数据准备3）数据性质检验4）数据分析类型9、试述试验数据修约的规则。
答：确定修约位数的表达方式a进舍规则b不许连续修约8、汽车道路试验的最大特点是什么？在汽车的道路试验中如何保证试验结果的真实性、重复性、可比性？试述试验前试验车辆应进行准备工作的内容答：⑪汽车道路试验的最大特点是接近实际使用情况。
滚阻系数
摘要滚动阻力系数，是用来计算滚动阻力的一个系数，是概括轮变形道路变心、道路变形以及接触面的摩擦等损失的系数。
它是车轮滚动时所需的推力（即滚动阻力）与车轮载荷的比值，即单位汽车重力所需之推力。
它的数值，是由试验测定的。
实践表明，它与路面的种类、轮胎的构造、材料、轮胎压力及行驶车速都有密切的关系。
关键词滚动阻力系数滚动阻力车轮载荷一．引言1.汽车阻力与整车滚动阻力(1).汽车阻力汽车在水平道路上等速行驶时，必须克服来自地面的滚动阻力和来自空气的空气阻力。
滚动阻力以符号F W 表示。
当汽车在坡道上上坡行驶时，还必须克服重力沿坡道的分力。
称为坡道阻力，以符号F i 表示。
汽车加速行驶时还需要克服加速阻力，以符号F j 表示，因此汽车行驶的总阻力为ΣF=Ff+Fw+Fj+Fi上述阻力中，滚动阻力和空气阻力是在任何行驶条件下均存在的，坡度阻力和加速阻力在一定行驶条件下存在。
在水平道路上等速行驶时就没有坡度阻力和加速阻力。
（2）.整车滚动阻力车轮滚动时，轮胎与路面的接触区域产生相互作用力，轮胎和支承路面发生相应的变形。
由于轮胎和支承面的相对刚度不同，它们的变形特点也不同。
当弹性轮胎在混凝土路、沥青路等硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的。
这时，轮胎由于有内部摩擦产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时，损耗了一部分能量。
图为轮胎在硬路面上受径向载荷时的变形曲线。
图中OCA为加载变形曲线，面积OCABO为加载过程中对轮胎作的功。
ADE 为卸载变形曲线，面积ADEBA为卸载过程中轮胎恢复变形时放出的能量。
两面积之差OCADEO就是加载与卸载过程中由于轮胎变形而引起的能量损失。
这部分能量消耗在轮胎各组成部分相互间的摩擦以及橡胶、帘线等物质的分子间的摩擦，最后转化为热能而散失在大气中。
这种损失称为弹性物质的迟滞损失2.汽车滚动阻力系数滚动阻力系数，是用来计算滚动阻力的一个系数，是概括轮变形道路变心、道路变形以及接触面的摩擦等损失的系数。
汽车行驶阻力系数测量方法
汽车行驶阻力系数测量方法胡志龙;郭勇【摘要】为了更精确地测量汽车在道路上的行驶阻力状态,对整车试验的精确性提供保障,文章主要讨论了汽车行驶阻力在道路上使用第五轮仪的测量及数据处理的方法,以及如何通过设定在底盘测功机上进行模拟计算,最终得出汽车行驶阻力系数,并应用于整车试验.得出了滑行法与标准法行驶阻力的区别,表明滑行法相对标准法要更加准确,对汽车达到国家第Ⅲ阶段油耗法规的要求起到了一定的作用.【期刊名称】《汽车工程师》【年(卷),期】2014(000)009【总页数】2页(P50-51)【关键词】汽车;行驶阻力系数;滑行法;标准法【作者】胡志龙;郭勇【作者单位】天津一汽夏利汽车股份有限公司产品开发中心;海洋石油工程股份有限公司【正文语种】中文汽车在行驶中有滚动阻力、空气阻力、坡道阻力及加速阻力，在车速较低时，空气阻力较小，行驶阻力以滚动阻力为主。
随车速升高，空气阻力所占比例加大。
由于汽车的滚动阻力和空气阻力是消耗性行驶阻力。
故方便、快捷及准确地测定汽车的这2项阻力对降低汽车油耗具有重要的意义。
文章探讨了在道路上测量汽车行驶阻力并对滑行试验得到的数据进行处理，以及在底盘测功机上进行精确的模拟运算的方法[1]。
1 汽车行驶阻力试验1.1 试验要求道路应平直且具有足够长度，坡度必须恒定在±0.1%范围内，且不得超过1.5%。
试验时平均风速必须小于3 m/s，最大风速小于5 m/s。
试验道路的侧向风速分量必须小于2 m/s，风速应在高出路面0.7 m处测量。
此外，道路必须干燥，试验时空气体积质量与基准状态（P=100 kPa，T=293.2 K）相差不得超过±7.5%。
汽车应处在正常运行状态，并在至少经过3000km磨合后进行调整；轮胎必须和汽车同时磨合，或其轮胎花纹深度为原始花纹深度的90%～50%；汽车装载至其基准质量；汽车水平应调整至载荷的重心位于前排外侧座椅两“R”点的中间，并位于通过这两点的直线上；汽车必须干净。
汽车空气阻力系数的二次滑行测量法
收稿日期:1999-12-303基金项目:广州市建委基金资助项目(合同编号9728) 作者简介:吴诰 (1942-),男,教授,主要从事汽车结构设计计算及汽车安全与电子技术的研究.汽车空气阻力系数的二次滑行测量法3吴诰 ,刘绍辉,钟声龙,罗玉涛,黄晓昶(华南理工大学交通学院,广东广州510640)摘 要:在分析与论述国内外测量汽车空气阻力系数常用试验方法的基础上,采用二次滑行试验方法测量汽车空气阻力系数,并对实车进行了相应的滑行试验.通过对试验结果的分析与比较,证明了二次滑行法可有效地提高空气阻力系数测量的精度,误差范围控制在5%左右;同时简化了试验条件,缩短了试验路段长度,提高了试验可靠度.关键词:二次滑行法;空气阻力系数;高速滑行;低速滑行中图分类号:T K 461 文献标识码:A 文章编号:1000-565X (2000)06-0044-05汽车在水平道路上匀速行驶时的阻力,主要是滚动阻力和空气阻力.随着道路条件的改善,车速的逐步提高,车辆克服空气阻力的能耗将大于克服滚动阻力的能耗[1].研究表明,空气阻力是与反映车辆外形特征的空气阻力系数以及迎风面积成正比的.空气阻力系数的测量可以采用风洞试验和路面滑行试验两种方法.风洞试验条件稳定,数据重复性好,但过小的缩尺模型所测得的数据与工程实际偏差较大;而1∶1模型风洞试验测量空气阻力系数效果真实,但试验所需费用较高,限制了一般条件的工厂应用.滑行试验成本低,可靠性较高,实用性强;因此,国内外仍然大量采用路面滑行试验法来测定汽车的空气阻力系数.我国国家标准GB 1334-77就规定了可用汽车滑行试验方法来测定汽车在初速度v =50km/h 时的滑行距离和空气阻力系数.美国1980年SA EJ (美国汽车工程师协会)也推荐了路面滑行试验法[2].1 滑行试验方法概述利用滑行试验方法来测定汽车的空气阻力系数已有几十年的历史.它的基本原理是应用下列方程的解来求空气阻力系数(假设汽车在水平而无风的条件下滑行):d v d t =-gf -C d A v 221.15m (1)式中:d v d t———滑行减速度;g ———重力加速度;f ———滚动阻力系数;A ———迎风面积;v ———车速;m ———汽车质量;C d ———空气阻力系数.由于滑行试验方法的不同,试验要求测量的变量及其测量精度亦各不相同.国内外曾采用以下几种方法:减速度法、交点法、时间法和行程法.华南理工大学学报(自然科学版)第28卷第6期J our nal of Sout h Chi na U nive rsit y of Tec h nology V ol.28 N o.62000年6月(Nat ural Scie nce Edition )J une 2000减速度法和交点法已有30年的历史,经验证明这两种方法在测量精度方面没有保证,其试验结果不可靠[3].时间法和行程法是使被测汽车以某一初速度(v 0)在已知滚动阻力系数的路面上滑行至停车,测量滑行时间或滑行行程,再通过数据处理求出空气阻力系数.其优点在于试验方法及测量设备比较简单,如果道路及外界气候条件良好,测量精度有保证,重复进行多次试验可得到可靠的结果.其缺点是当v 0不大的情况下,滑行能量的消耗主要花在滚动阻力上.由于空气阻力的能耗与车速成三次方比增大,若增大v 0,虽可提高测量精度,但会使试验路段增长,从而使试验路段的滚动阻力系数的测量精度较难以达到要求.综合以上几种方法的优缺点,我们在试验中采用了二次滑行法,即在同一工况条件下,将行程分为高速滑行区段(80～70km/h )和低速滑行区段(20～10km/h )进行试验;然后,再采用时间法进行试验验证(60～10km/h ).二次滑行法与时间法和行程法相比,其优点在于:(1)二次滑行法将滑行分为两次(即低速滑行与高速滑行),缩短了试验路段长度,简化了试验条件.(2)二次滑行法提高了高速滑行区段的滑行初速度(v 0=75～90km/h ).由于高速滑行中能量主要用于克服空气阻力,从而减小了滚动阻力系数误差对空气阻力系数的影响,提高了试验精度.(3)在试验中采用了验证滑行试验,并将其结果对二次滑行法的试验结果进行验证,有利于提高试验的可靠度和精度.2 试 验试验依据GB 7258-1997机动车运行安全技术条件和GB/T 12536-90汽车滑行试验方法进行.试验对象基本参数见表1.表1 两试验样车参数表Table 1 Parameters of two testing aut omobiles样车编号发动机型号额定载荷/kg 轴距/mm 车辆尺寸(长×宽×高)/(mm ×mm ×mm )1D C 613012000500010100×2453×301026B TA -5.912580500010425×2500×3310试验气象为:晴,风速0.8m/s ,平均气温27.5℃.试验气象符合国标GB/T 12536-90汽车滑行试验方法的要求.行驶试验在机场道路进行.该道为平直、坚实的水泥路面,道路平均坡度为4‰.试验车在行驶试验时,按技术条件、乘员数量及质量要求,载以相应载荷的砂袋,按要求进行配置.主要仪器设备有:风速仪、大气压力计、温度计、风向仪和车用非接触式速度计A EP -5(德国达特朗公司1998年生产,“0.2%级”).2.1 二次滑行试验面积参数是测定汽车的迎风面积,即汽车行驶方向的投影面积[4].经测量,样车1的迎风面积A 1=6.55m 2,样车2的迎风面积A 2=8.075m 2.在同一路段及工况条件下,样车1和样车2车速分别从80km/h 滑行至70km/h ,重复 第6期 吴诰 等:汽车空气阻力系数的二次滑行测量法45进行试验,记录滑行试验数据.高速滑行曲线如图1,2所示.图1 样车1的高速滑行曲线Fig.1 The high sp eed slide curves ofN o.1aut omobile 图2 样车2的高速滑行曲线Fig.2 The high sp eed slide curves of N o.2aut omobile 从图1,2中可知,高速滑行试验重复性和稳定性较好,可靠度高.在同一路段及工况条件下,样车1和样车2分别从20km/h 滑行至10km/h ,重复进行试验,记录滑行试验数据.低速滑行曲线如图3,4所示.图3 样车1的低速滑行曲线Fig.3 The low sp eed slide curves ofN o.1aut omobile 图4 样车2的低速滑行曲线Fig.4 The low sp eed slide curves of N o.2aut omobile 表2 试验结果表Table 2 Testing result 样车编号测试值滚动阻力系数空气阻力系数10.0120.50520.0090.487 从图3,4中可知,低速滑行试验可准确反映普通滑行试验方法的低速部分.对二次滑行试验的数据进行分析和处理,结果见表2.由试验结果可知,二次滑行法符合工程实际,可满足工程测试需要.2.2 验证试验采用普通时间滑行法进行试验验证,试验样车1,2分别从60km/h 滑行到10km/h ,重复进行试验,记录滑行试验数据.由二次滑行试验所得结果拟合的计算曲线与验证滑行曲线的比较见图5和图6.根据二次滑行试验结果计算所得的滚动阻力系数和空气阻力系数,采用逐段积分的方法,得到样车1与样车2的v -t 计算曲线.由普通时间滑行法所得的实验数据,可画出样车1与样车2的v -t 验证曲线.46 华南理工大学学报 第28卷 从图5,6中可知,计算曲线处于验证曲线的中间.由此可得出结论:二次滑行试验较普通滑行试验精度高.图5 样车1的验证滑行曲线Fig.5 The testing slide curves of N o.1automobile 图6 样车2的验证滑行曲线Fig.6 The testing slide curves of N o.2aut omobil 验证理论公式:6F =F f +F w +F i -F j =0(2)F j =m d v d t=m (v 0-v t )Δt (3)F f +F w +F i =m g (f 0±i )+C d A v 221.15(4)Δt =(v t -v 0)g (f 0±i )+C d A v 2/(21.15×m )(5)以上各式中:F f ———滚动阻力;F w ———空气阻力;F i ———坡度阻力;F j ———加速阻力;v t ———滑行末速度;v 0———滑行初速度;m ———汽车总质量;Δt ———滑行时间;f 0———滚动阻力系数;i ———坡度;A ———迎风面积;C d ———空气阻力系数.由上式可求出机动车滑行所需时间的理论值,通过与验证滑行的测试时间相对比,可基本验证滑行试验结果的误差是否在允许范围内.试验结果验证见表3.表3 试验结果验证表Table 3 Testing result verified table样车编号测试时间t/s 计算时间t/s 误差范围%1 114.38108.7364.9322 141.5133.7965.444 从上表可看出,二次滑行试验与验证滑行试验结果较为接近,误差在允许范围之内.3 结束语从上述试验结果可以看出,二次滑行法可提高高速滑行区段的滑行初速度,减小滚动阻力系数误差对空气阻力系数测量的影响,并可显著地缩短试验路段长度,提高试验精度和可靠度.由此可得出结论,二次滑行法显著优于普通时间法和行程法,可满足汽车测试的实际需要,是一种较佳的空气阻力系数测试方法. 第6期 吴诰 等:汽车空气阻力系数的二次滑行测量法47参考文献:[1] 余志生.汽车理论[M ].北京:机械工业出版社,1996.[2] SA EJ.SA E Handbook [M ],USA :SA EJ ,1980.[3] 倪佑民.汽车滑行实验方法的改进和数据处理[J ].汽车工程,1982(2):35-43.[4] 〔英〕A J 赛伯-里尔斯基.汽车空气动力学[M ].杨尊正,邹仲贤译.北京:人民交通出版社,1984.The Two-St age Coast down Testing Met hod toMeas ure t he Automobile Air D rag CoefficientWU Gao-gui ,L IU Shao-h ui ,ZHON G Sheng-long ,L UO Yu-t ao ,HUAN G Xiao-cha ng (College of Traffic and Communications ,Sout h China U niv.of Tech.,Guangzhou 510640,China )Abst ract :I n t his p ap e r ,a tw o-sta ge coast dow n testi n g met hod is p rese nte d.It is base d on t he f or me r met hods ge ne rally a dop te d bot h at home a nd a broa d t o dete r mi ne t he air dra g coeff icie nt.The results of t he two-sta ge coast dow n tests of t he ve hicle a re a nal yse d a nd comp a re d.It is s how n t hat t his testi n g met hod ca n re duce t he dista nce of t he testi n g run way ,cont rol t he testi n g e rror wit hi n 5%,si mplif y t he testi ng conditions a nd i mp rove t he measuri ng accuracy a nd t he de gree of relia bilit y.Key words :t he two-sta ge coast dow n testi n g met hod ;t he air dra g coeff icie nt ;hi gh sp ee d slide ;low sp ee d slide48 华南理工大学学报 第28卷 。
汽车试验学第5章 汽车基本性能试验
1. 爬陡坡试验
（1）坡路实测法
（2）负荷拖车测量法
max
arcsin( m m0
i1 i
sin )
2. 爬长坡试验
• 试验坡道为表面平整、坚实的连续上坡道，要求 该坡道长为8km～10km，其中上坡路段应占坡道 长度的90%以上，最大纵向坡度不小于8%。
• 记录车速从50km/h开始到停车整个滑行过程的滑 行时间和滑行距离。
• 滑行过程中，应保持汽车直线行驶，尽可能不转 动转向盘，不允许使用制动器。
• 试验至少往返各滑行一次，并且往返区段应尽量 重合。
• 由于滑行初速度较难准确地控制在50km/h，为使
试验结果具有可比性，应将实测的滑行距离换算
• 试验前，检查汽车是否处于良好的技术状态，尤 其发动机供油系和冷却系、动力传动系及制动系 的工作状况，里程表应经过校正。
2. 爬长坡试验
• 试验时，试验车停放在坡道起点处，记录里程表 指示里程，启动燃油流量计，然后起步开始爬坡。 在爬坡过程中，每行驶0.5km记录一次各部位的温 度值，观察仪表、发动机及动力传动系等工作状 况。
• 试验应往返进行，每个方向至少进行3次。
3.试验数据处理
取所有有效试验数据
• 算术平均值
n
x xi n i1
• 标准偏差
SD
n
(x xi )2
i 1
n 1
• 变化系数（标准偏差/算术平均值） k SD x
• 爬坡试验分类
▫ 爬陡坡试验：评价指标是汽车的最大爬坡度。 ▫ 汽车爬长坡试验：用于检查汽车长时间在较大功率
汽车滑行性能的检测
汽车滑行性能的检测作者：姚旺来源：《商情》2019年第52期【摘要】汽车滑行性能是指汽车存空挡时的滑行能力。
反映汽车滑行性能的参数有滑行距离和滑行阻力。
滑行距离足指汽车加速至某一预定车速后摘挡，利用汽车具有的动能行驶的距离。
滑行阻力是指汽车空挡、制动解除时，汽车由静止至开始移动所需的推力或拉力。
汽车传动系统的传动效率越高，汽车的滑行阻力越小，滑行距离越长，汽车的滑行性能就越好。
因此，可利用汽车的滑行性能来评价汽车传动系统的总体技术状况。
【关键词】汽车滑行性能检测1.滑行距离的检测（1）检测方法滑行距离可用路试法或底盘测功机检测。
①路试检测a.车辆空载，保证轮胎气压符合规定，并走热汽车保证传动系统温度正常。
b.在纵向坡度不超或1%的平坦、干燥和清洁的硬路面上，且风速不大于3 m/s时，进行路试。
c.当被测车辆行驶速度高于规定车速（ 30 km/h）后，置变速杆于空挡，开始滑行，在规定车速（30 km/h）时用速度计或第五轮仪测量滑行距离。
d.在试验路段往返各进行一次滑行距离检测，取两次检测的算术平均值作为检测结果。
②底盘测功机检测a.車辆空载，并保证轮胎气压符合规定。
b.根据被测车辆的基准质量选定底盘测功机相应的飞轮转动惯量。
当底盘测功机配备的飞轮装置的惯量级数不能准确地满足被测车辆的当量惯量需要时，可选配与被测车辆整备质量最接近的转动惯量级，但应对检测结果作必要的修正。
C.将被测车辆驱动轮置于底盘测功机滚筒上，运转汽车，使汽车传动系统和底盘测功机运转部件达到正常温度。
d.将被测车辆加速至高于规定车速（30 km/h）后，置变速杆于空挡，利用储存在底盘测功机旋转质量中的动能、驱动轮及传动系统旋转部件的动能，使汽车驱动轮继续运转直至车轮停止转动。
此时，测功机滚筒滚过的圈数与滚筒圆周长的乘积就相当于汽车的滑行距离。
利用底盘测功机的测距装置，可记录汽车从规定车速（30 km/h）开始的滑行距离。
（2）检测分析①滑行距离影响因素。
滑行阻力曲线abc查表法
滑行阻力曲线abc查表法滑行阻力曲线abc查表法的探讨与应用一、引言滑行阻力是机动车辆行驶时所受到的阻力，对于提高车辆性能和降低燃料消耗具有重要意义。
滑行阻力曲线abc查表法是一种常用的求解滑行阻力的方法。
本文将深入探讨滑行阻力曲线abc查表法的原理与应用，并分析其在汽车工程领域的价值。
二、滑行阻力曲线abc查表法的原理与概述滑行阻力曲线abc查表法基于滑行试验数据建立了车速与滑行阻力之间的关系。
其原理是将车辆滑行试验所得的数据进行回归分析，拟合出滑行阻力曲线的参数。
在实际应用中，可以通过查表的方式，根据不同车速和滑行阻力的对应关系来求解滑行阻力。
三、滑行阻力曲线abc查表法的应用与优点1. 应用范围广泛：滑行阻力曲线abc查表法适用于不同类型的汽车，无论是轿车、卡车还是客车都可以通过该方法来求解滑行阻力，具有较强的通用性和适用性。
2. 导出滑行阻力参数：滑行阻力曲线abc查表法可以通过滑行试验数据的分析和处理，导出滑行阻力曲线的参数。
这些参数对于汽车设计、性能评估和燃油消耗的估算具有重要意义。
3. 精度较高：滑行阻力曲线abc查表法的精度较高，能够较好地模拟真实的滑行阻力曲线。
在实际使用中，通过合理的数据处理和拟合算法，可以提高求解结果的准确性。
四、滑行阻力曲线abc查表法的实施步骤为了更好地理解滑行阻力曲线abc查表法的实施过程，以下为推荐的步骤：1. 数据采集：需要进行滑行试验来获取车速和滑行阻力的数据。
试验过程中要注意记录车速、滑行距离和相应的滑行阻力。
2. 数据处理：对试验数据进行处理，包括数据筛选、异常值处理和数据平滑处理等。
处理后的数据能更好地反映车辆实际的滑行特性。
3. 回归分析：使用回归分析方法对处理后的数据进行拟合，得到滑行阻力曲线的参数。
常用的回归分析方法包括最小二乘法和非线性拟合法等。
4. 参数求解：根据拟合后的滑行阻力曲线参数，构建查表法。
可以根据车速区间的间隔，通过插值或查表的方式来求解滑行阻力曲线上任意点的滑行阻力。
汽车滑行阻力系数的测定方法研究
汽车滑行阻力系数的测定方法研究汽车滑行阻力系数的测定方法汽车滑行阻力系数（即空气阻力系数）是汽车在空气的摩擦阻力的空气动力特性的量化指标，是汽车运行中最主要的一项动力学参数之一。
它不仅对汽车的在空气中的拖拽性能有着重要影响，而且也与车辆技术性能、燃油经济性和通用性能有着密切的关系。
因此，研究和测定汽车滑行阻力系数，对确定汽车设计和技术改进有重要意义。
有多种测量汽车滑行阻力系数的方法，其中最常用的是地面轨迹摩擦测试法和风洞滑行测试法。
（1）地面轨迹摩擦测试法地面轨迹摩擦测试法是目前用于汽车滑行阻力系数测量的最常用方法，它以汽车本身作为测试样本，在特定的地面上测试汽车在不同风速下的气动特性。
测试时，汽车以固定的速度行驶，测量风速、空气压力和动量。
测试地面的表面要平整、水量适中，且表面的粗糙度不高。
这种地面状况能更好地模拟汽车在真实道路行驶的状况，比如公路、桥梁等。
测试完毕之后，根据记录的测试数据，实现汽车滑行阻力系数的测量。
（2）风洞滑行测试法风洞滑行测试法是在高速风洞中将汽车送入构成模型，并使其在规定的速度滑行。
这种测试模式较地面轨迹摩擦测试要求更为严格。
在风洞内，模型汽车可能会遭遇比地面上更大的气流冲击，碰撞现象往往有利于测试汽车滑行阻力协调性数据的测试，这是因为它可以更精确地模拟汽车真实行驶的状况，尤其是在汽车低速时的拖拽性能问题。
汽车滑行阻力系数之所以重要，是因为它直接关系到汽车的任务能力以及经济性和可靠性。
因此，测定汽车滑行阻力系数既是必要的又是重要的，各种测量方法日益得到重视和发展。
地面滑行摩擦测试法和风洞滑行测试法是当前测量汽车滑行阻力系数最常用的方法，它们都具有特点和局限性，但若有效结合，就可以更好地评估汽车滑行阻力系数。
道路滑行阻力测量及用滑行法进行转鼓模拟
道路滑行阻力测量及用滑行法进行转鼓模拟杨龙;罗文旭;王冠;李壬兵【摘要】为更精确、真实地测量汽车的燃料消耗量,采用滑行法进行试验.本文介绍了车辆道路行驶阻力的测量及数据处理方法,并将道路滑行阻力在转鼓上进行模拟计算,最终得到汽车在转鼓上的行驶阻力系数,并用于整车试验.【期刊名称】《工程与试验》【年(卷),期】2015(055)004【总页数】4页(P60-63)【关键词】汽车;滑行;燃料消耗量;排放【作者】杨龙;罗文旭;王冠;李壬兵【作者单位】长城汽车股份有限公司技术中心,河北保定071000;河北省汽车工程技术研究中心,河北保定071000;长城汽车股份有限公司技术中心,河北保定071000;河北省汽车工程技术研究中心,河北保定071000;长城汽车股份有限公司技术中心,河北保定071000;河北省汽车工程技术研究中心,河北保定071000;长城汽车股份有限公司技术中心,河北保定071000;河北省汽车工程技术研究中心,河北保定071000【正文语种】中文【中图分类】U467.1+1目前，GB 19578-2014《乘用车燃料消耗量限值》即中国第四阶段油耗标准将于2016年开始实施。
车企为体现车辆的真实燃料消耗量，大多采用滑行法进行试验，而车辆行驶阻力测量数据的准确性将直接影响排放及燃料消耗量的结果。
因此，研究用滑行法测量道路行驶阻力的试验方法，控制关键环节及影响因素，从而得到道路行驶阻力，并在试验室进行转鼓模拟道路阻力，用于排放和油耗的测试。
GB/T 12536-1990及GB 18352.3-2005中，对汽车道路滑行试验方法均有规定。
由于NEDC工况最高车速为120km/h，因此，为真实地模拟道路阻力，应采用高于120km/h的初速度滑行，记录滑行速度与滑行时间等参数。
(1)道路及天气要求试验道路、气象条件对滑行试验具有较大影响。
滑行试验道路应水平、干燥，具有足够的长度，坡度必须恒定在±0.1%范围内，且气象条件符合标准要求，尤其是尽量选择无风的天气进行。