汽车动力性与经济性实验报告

汽车动力性与经济性实验

目录

汽车动力性与经济性实验 (1)

1.实验目的 (2)

2.实验条件 (2)

a)动力性实验车条件 (2)

b)经济性实验车条件 (3)

3.动力性实验 (4)

a)试验一低速滑行法测滚动阻力系数 (5)

b)试验二次高档加速性能试验 (6)

c)试验三起步连续换挡加速性能试验 (9)

4.经济性实验 (11)

d)试验四等速行驶燃料消耗量试验 (11)

5.思考题 (15)

6.实验总结 (16)

1.实验目的

通过实验这个实践环节，了解汽车试验的全过程，掌握最基本的汽车整车道路试验测试技术，包括试验车的检查准备、测量原理和试验方案的设计、测试设备的选择、试验操作、误差的来源和控制、数据的取得和记录、试验结果的分析计算整理。巩固课堂上所学的汽车理论和汽车试验知识，提高实践能力。

2.实验条件

a)动力性实验车条件

试验前应对车辆进行检查和必要的调整，装载量按试验车技术条件规定装载（半载或180kg）。实验条件应当做详细记录，试验条件不符合技术条件要求的更应重点标识；轮胎气压符合车上标识规定；风速不大于3 m/s；试验车经充分预热。试验场地应为干燥平坦且清洁的水泥或沥青路面，任意方向的坡度不大于2%

实验仪器

使用一台英国racelogic公司生产的GPS车速仪，仪器型号为“VBOX-III”（已下简称VBOX）。测速范围从0.1－1600km/h。该仪器体积小、重量轻、安装方便、

测试精度高，测试距离最低分辨率可达10mm，采样频率最高100Hz。具有多种输出方式，有TTL脉冲输出、模拟量输出、串口输出、CAN接口和A/D输入等。多种工作方式均可程序设置，可很方便的配合多种采集仪器使用。同时仪器本身可以将从GPS 得到的信息如：时间、位置信息、车速、速度方向等和A/D输入信号存入CF卡中，所以该仪器可以不需要采集系统独立工作，是目前国际上一种比较先进的车辆测试设备。

b)经济性实验车条件

试验车辆载荷：M1/N1类加180kg，当50%载质量大于180kg时取在质量的50%；M2、M3类市客车为总质量的65%；其它车辆为满载。

试验的一般规定：试验车辆必须清洁，关闭车窗和驾驶室通风口，只允许开动为驱动车辆所必须的设备；由恒温器控制的空气流必须处于正常调整状态；试验车辆必须按规定进行磨合。

燃料流量计（精度为0.5%）

燃料流量计又称油耗仪，瑞士制造，由流量传感器、循环泵、二次仪表及快速装卡附件四部分组成。流量传感器由四个呈辐射状的活塞组成。当流体流入时，推动活塞往返运动，再带动曲轴－旋转编码器旋转，计算编码器输出信

号即可测量流量。该油耗仪可以测量电喷系统油耗，可在现

场快速安装，由二次仪表直接打印试验结果。试验时油路的

连接见右图

2)光学车速仪（精度为0.5%）

配合油耗仪使用的为光学车速仪。测速范围为0.5～

200km/h，配合二次仪表使用。

3)其它仪器：温度计；大气压力表；风速仪等

3.动力性实验

利用vbox所测得的速度时间曲线如下，同时，假设实验始终在一条直线上进行，

从而可以根据经纬度根据勾股定理计算位移。

其中一条线是速度曲线对时间积分而成（图中蓝色线），另一条线是利用经纬度计算得到的位移，借此可以标定计算得到位移曲线参数。

从而得到全过程的v-t、s-t曲线如图

a)试验一低速滑行法测滚动阻力系数

试验目的：

了解滑行试验条件、方法。学会试验仪器使用。掌握车速记录、分析方法。计算滚动阻力系数。

试验内容：

1)在符合试验条件的道路上，选取合适长度的直线路段，作为加速性能试验路段，在两端设置标杆作为记号。

2)实验前VBOX信号接收天线被置于车辆顶部，仪器被设置为只要有运动即开始记录数据；显示器设置为自动计算从20km/h到车辆静止所走过的时间和距离。实验

时车辆加速到大于20km/h，将变速器至于空档车辆开始滑行。车辆停止后，VBOX显示器立即显示滑行时间和距离数据。人工记录该数据可以作为滑行实验重复性是否良好的判断依据。试验在同一路段上至少往返各进行二至三次。

数据处理

将低速滑行法的四段曲线分别取出作图，进行线性拟合：

可见，南北方向存在一定坡度，但可以通过平均消除，

故对vobx记录的滑行数据进行处理，计算车辆滚动阻力系数。

滚动阻力系数为0.4336

=0.0123。

3.6∗9.8

b)试验二次高档加速性能试验

试验目的：

掌握车辆加速试验方法、条件。学会车辆加速性能指标的计算。绘制该档的动力因数曲线。

试验内容：

1)在试验一的路段上进行本试验。

2) 汽车在变速器预定档位，以预定的车速（稍高于该档最低稳定车速，选10的整倍数）作等速行驶，用VBOX监督初速度（偏差±1 Km/h）同时记录实验过程，当车速稳定后，驶入试验路段，迅速将油门踏板踩到底，使汽车加速行驶至该档最大车速的80%以上，对于轿车应达到100 Km/h以上。试验往返各进行一次，往返加速试验的路段应重合。

a)由记录数据，分别绘制试验车往返两次的加速性能曲线（V-T和V-S）取两次曲线的平均值绘制汽车的加速性能曲线。

计算动力因数D，绘制D-V曲线。

其中动力因数

dv

D f i g dt δ=++

，由于南北两次取平均值，故爬坡度0i =，由之前计

算，滚动阻力系数f=0.0123，取1δ=，加速度13.60.01

i i i v v dv dt +-⎛⎫= ⎪⨯⎝⎭，单位是2/m s 。实测数据dv

dt 的值有震荡，需要滤波，进行多项式拟合。

对上述v-t 图像采用5次多项式拟合

5432123456v a t a t a t a t a t a =+++++

利用matlab 计算参数如下

43212345

dv a t a t a t a t a

=++++/km h s ⎛⎫ ⎪⎝⎭