汽车动力性经济性试验报告.pdf

汽车动力性和经济性汽车动力性和经济性试验报告试验报告实验内容：汽车加速性能试验汽车等速燃油消耗率试验一、汽车加速性能试验1、实验目的实验目的1)通过实验的环节，了解汽车试验的全过程；2)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，试验方案的设计、测试设备的选择、试验操作、误差来源和控制、数据的取得和记录、试验结果分析计算整理；3)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、实验条件实验条件1)试验前检查汽油发动机化油器的阻风阀和节气阀，以保证全开；2)柴油发动机喷油泵齿条行程能达到最大位置；3)装载量按试验车技术条件规定装载（满载）；4)轮胎气压负荷车上标示规定；5)风速；3/m s6)试验车经充分预热；7)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2%3、主要实验仪器设备与实验车参数主要实验仪器设备与实验车参数试验车参数列表：试验车型号JX6490TB-M3发动机号DURA TORQ4D243H底盘号（VIN）LJXCMDDB7AT113885出厂日期2010/12整备质量2215kg装载质量65kg*9档位数目6使用燃料-10#柴油里程表数10265生产厂家中国江铃汽车股份有限公司换挡车速试验地点沙河机场拖机道路面状况水泥切缝路试验载荷前右 0.4，前左 0.38轮胎气压（MPa）后胎 0.46轮胎型号108RPRTRDCMAXX 250/75R16C 110/118天气晴-气温(C)25.4风速3.5m/s风向北风大气压力（kPa）101.07实验日期2014.3.22试验仪器：仪器名称型号生产厂家五轮仪LC1100(931680718)ONO SOKKE信号采集系统大气压力、温度表风速仪风云仪器五轮仪采样频率 100 赫兹4、试验内容试验内容总体的速度-时间曲线如下所示：4.1 实验一：低速滑行法测滚动阻力系数实验一：低速滑行法测滚动阻力系数1)试验目的：试验目的：了解滑行试验条件、方法；学会仪器使用；掌握车速记录、分析方法；计算滚动阻力系数。2)试验内容：试验内容：a）.在符合实验条件的道路上，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标号；b）.试验车辆加速到大于 20km/h，将变速器置于空挡后，按下采集系统“开始”键，直至车辆停止，按“结束键”，记录车辆从 20km/h 到停止这一过程车速的变化。c）.试验在同一路段往返各进行一次；3)试验数据处理试验数据处理汽车理论课上学到，汽车行驶方程式为：；即tfwijFFFFF02cossin21.15q gTDaT i iC AduGfGumrdt考虑到试验场地的道路坡度不大，从而有：；实验cos1,sintani过程中风速较小，且车速较低，因此也可以忽略空气阻力一项；同时试验汽车wF挂空挡记录，所以。0tF 从而汽车行驶方程式简化为：0duGfGimdt同时空挡的情况下，飞轮空转，可以认为，所以；（在1()dufi gdt 滚动阻力与坡道阻力同向情况下，i 取正号；反向时，i 取负号）；截取 20km/h-0km/h 的数据，用 matlab 作图如下所示：由北向南 20km/h 滑行停车曲线拟合到的曲线为 y=-0.3362x+40.3207由南向北 20km/h 滑行停车曲线拟合到的曲线为 y=-0.3607x+72.9041两个斜率取平均，则可以抵消坡度的影响，因此认为坡度 i=0，由拟合的数据有：0.33620.36070.3485/(hs)2fgkm所以，滚动阻力系数为：0.34850.00993.6 9.8f 4.2 试验二：次高档加速性能试验试验二：次高档加速性能试验1)试验目的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计算；绘制该档的动力因数曲线；2)试验内容试验内容a）在试验一的路段上进行本试验；b）汽车变速器预定档位，以预定档位作等速行驶；c）车速稳定后，驶入试验路段；迅速将油门踩到底，使汽车加速行驶至该档最大车速的 80%以上；d）用仪器记录汽车的速度、加速时间、加速距离等加速行驶的全过程；e）试验往返各进行一次，往返加速试验的路段应重合；f）数据处理，画出加速曲线，动力因数曲线；3)试验数据整理分析试验数据整理分析截取 30km/h-110km/h 车速加速数据，用 matlab 处理作图如下：由 matlab 拟合结果得到：由南向北四档加速曲线多项式拟合结果为：43210.0005251.042774.97525607831723722vtttt线性拟合，有：14.01151898.57vt由北向南四档加速曲线多项式拟合结果为：43220.00048611.1257977.44737714754560589vtttt线性拟合，有14.03162243.37vt平均值：设起点为 t=0 时刻4320.0005060.03130.55651.136530.2195mvtttt四档直接加速由南向北 30km/h-110km/h 曲线四档直接加速由北向南 30km/h-110km/h 曲线由 matlab 分析结果有下表：30km/h110km/h加速时间/s加速距离/m由南向北23.35500.3由北向南22.32488.0由上面的数值可以得到结论：综合考虑风速和坡道阻力的影响，由北向南行驶阻力较小。这一方面是因为当时是北风，向北行驶时阻力更大；另一方面可能是坡度造成的。4)绘制动力因数曲线绘制动力因数曲线由动力因数的表达式为：；duduDfig dtg dt 由于是往返试验，坡道阻力可以抵消，且忽略旋转惯量，近似认为；i1从而动力因数简化为；1 duDfg dt根据上面的讨论得到速度时间平均值拟合结果有：3210.0099(0.002020.09391.1131.1365)9.8*3.6Dttt同时：4320.0005060.03130.55651.136530.2195mvtttt所以由 matlab 作图得 30km/h110km/h 直接档加速动力因数曲线图 9：四档直接加速动力因数曲线从加速性能曲线从加速性能曲线(平均值的拟合结果平均值的拟合结果)对应点取值填入下表有：对应点取值填入下表有：加速到的车速km/h30405060708090100110加速时间 T/s03.575.817.829.8111.9114.3417.4122.12加速距离 S/m034.061.992.6128.6172.4229.8311.1490.04.3 试验三：起步连续换挡加速性能试验试验三：起步连续换挡加速性能试验1)试验目的试验目的了解车辆加速试验方法，掌握数据处理方法，计算 0-100km/h 加速时间2)试验内容试验内容a）试验路段同试验一b）汽车停于试验路段一端，变速器置入该车起步档；迅速起步并将油门踏板快速踩到底，当发动机达到最大功率转速时，力求无声换挡，换挡后立即将油门全开，直至最高车速的 80%以上；c）用仪器测定记录汽车加速行驶的全过程（速度、距离、时间）；d）往返各进行一次，往返试验的路段应重合3)试验数据整理分析试验数据整理分析a）绘制起步换挡加速性能曲线。以速度为纵坐标，时间 T 和距离 S 为横坐标，用matlab 作图得：图 10：由南向北起步换挡加速性能曲线 V-T 图图 11：由北向南起步换挡加速性能曲线 V-T 图分析：分析：由上面的两图可以明显看出加速换挡时的速度的波动变化。由于换挡的时候速比减小，加速度相应减小，曲线出现小平台。大致计算出出换挡的时间如下表：换挡时间换到换到换到由南向北3.26.915.9由北向南3.66.815.5可知，两次试验换挡的时间非常接近，这是与试验操作人员的熟练度相关，同时原理上每次换挡的时候都是到发动机最大功率转速 2500r/min 开始换挡，因此也可以保证换挡的时间不会相差过大。b）画出加速性能平均曲线，从曲线对应点取值填入下表：加速到的车速 km/h102030405060708090100加速时间 T/s0.971.663.294.666.118.9010.6913.2117.1320.17加速距离 S/m0.883.8215.6928.7747.1088.67121.05173.90265.50345.86二、二、汽车燃料消耗量试验（参照汽车燃料消耗量试验（参照 GB/T12545.2-2001）1.试验条件试验条件1)试验车辆载荷：类整备质量加 100kg;类加 180kg，当质量的 50%大1M1N于 180kg 时，取载质量的 50%；类市客车为总质量的 65%；其他车23MM、辆为满载；2)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。2.试验仪器设备与试验车参数试验仪器设备与试验车参数试验车参数试验仪器：仪器名称型号生产厂家五轮仪VBOX S/N 030659RACELOGIC油耗仪flowtronic 206大气压力、温度表风速仪风云仪器试验车型号东风 LZ6460 Q8GS发动机号4G64S4M底盘号（VIN）LGG193GA83P006766出厂日期2003 年整备质量装载质量65kg*7档位数目5使用燃料RON92#汽油里程表数60949生产厂家东风柳州汽车有限公司换挡车速4600 高速/2500 低速试验地点沙河机场拖机道路面状况水泥切缝路试验载荷657=455前胎0.26轮胎气压（MPa）后胎0.26轮胎型号MICHELLIN MXV8 215/65 R15 96H天气晴气温(C)25.4风速(m/s)3.5风向北风大气压力（kPa）101.7实验日期2014/3/223.具体试验内容：等速行驶燃料消耗量试验具体试验内容：等速行驶燃料消耗量试验1)实验目的实验目的了解车辆燃油消耗道路试验方法、仪器安装过程；掌握燃油消耗数据处理方法2)试验试验要求要求a）汽车用常用档位，等速行驶；b）试验车速从 50km/h 开始，以 10km/h 的整倍数均匀选取车速，直至最高车速的 90%；c）驾驶员将车速控制好后，按下油耗仪开始按钮，通过 500 米的测试端，停止计数，测量通过该路段的时间及燃料消耗量；d）至少测定 5 个试验车速，同一车速往返各进行一次；3)实验数据整理实验数据整理序号行驶方向速度表示值 km/h时间T/s实际行驶距离 m燃料消耗量 ml未校正的百公里油耗/L校正后百公里油耗/L1N5035.3450235.27.01 7.0772S5035.78500.532.56.49 6.5543N6030502.135.57.07 7.1364S6029.89500.536.57.29 7.3605N7025.76501.440.28.02 8.0926S7025.85500.338.87.76 7.8277N8022.49501.346.89.34 9.4228S8022.38499.740.88.16 8.2409N9020.150248.89.72 9.81110S9020.17503.646.89.29 9.37911N10018.08503.455.411.01 11.10712S10018.04502.647.59.45 9.538修正的百公里油耗计算如下，仅以向北行驶时 40km/h 为例：燃料消耗量的测定值均应校正到标准状态下的数值。标况下：气温，气压，汽油密度20 C100kPa0.742/g mL实验时：气温，气压，汽油密度25.4 C101.7kPa0.741/g mL环境温度校正公式：110.0025(20)10.0025(2025.4)0.9865CT 大气压力校正公式：210.0021(100)10.0021(101.7 100)1.0036CP 燃料密度校正系数：310.8(0.742)10.8(0.7420.741)1.0008CGg 所以校正公式为：01230.99084QQQCCC从而，校正后百公里油耗数据，如上表所示。4)绘制等速燃料消耗量特性曲线绘制等速燃料消耗量特性曲线以车速（km/h）为横轴，燃料消耗量为纵轴，绘制等速燃料消耗量散点图如下所示：分别绘制了校正前和校正后的油耗特性曲线，因为校正后的特性曲线才能与其他车型的燃油经济性相对比，而校正前是非标准状况下的油耗曲线，适用于当时的油耗分析。4050607080901001104.00_5.00_6.00_7.00_8.00_9.00_10.00_11.00_12.00_向北向南平均未校正的燃油消耗-车速曲线车速/km/h百公里油耗/L等速百公里油耗特性曲线（未校正）4050607080901001104.0005.0006.0007.0008.0009.00010.00011.00012.000向北向南平均校正后燃油消耗-车速曲线车速/km/h百公里油耗/L图 15：等速百公里油耗特性曲线（校正后）将不同车速的等速平均油耗填入下表：未校正时：车速（km/h）5060708090100油耗（L/100km）6.757.187.898.759.5110.23校正后：车速（km/h）5060708090100油耗（L/100km）6.827.257.968.839.5910.32由图 14、15 的油耗特性曲线可知：随着车速的增加，油耗量迅速增大，且增大的速率也随车速增加而增加。原因是空气阻力是谁车速的平方成正比，并且当车速较大时，空气阻力成为行驶阻力的主要因素。又因为，从而油耗量FbQC随车速增加而增加。还可以看出，向北行驶的油耗明显高于向南行驶，一个原因是当时是北风，向北行驶时，相对速度为车速和风速的代数和，因此空气阻力偏大；另一个原因可能是道路不是完全水平的，可能会有一定的坡度。三、三、试验试验总结总结1.测滚动阻力系数的实验中，需要往返做实验，以消除风力和坡度的影响，从实验的结果来看，这是很有必要的。两个方向的滚动阻力系数差距很大。不过，在实验的过程中，由于需要躲避行人，所以有时需要转动方向盘，因此造成了一定的误差。2.起步连续换挡加速试验中，由画出的图像明显可以看出加速换挡的速度曲线的变化，也可以看出换挡的时间。可以看出换挡后会有一个平台，这是因为换挡后牵引力下降，导致加速度下降引起的。3.燃油经济性实验中，因为环境不是标准状况，油耗需要校正，这一点是比较重要的。在这里的数据分析中可以看出风阻的影响还是比较大的，两个方向的油耗差距有些大。4.另外想说的一点就是，出学校以后就餐是一个比较大的问题，我们去的餐馆饭菜质量有限，价格偏高，卫生状况也不敢保证，所以建议老师在以后的实验中换一个就餐地点。