精品汽车厂试车跑道设计.docx

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精品汽车厂试车跑道设计

汽车厂试车跑道设计

1前言

最近几年全国新建改建了许多汽车厂，由于规模的扩大

对汽车质量要求的提高以及对汽车改进的需要，都建设了相

应的试车跑道，跑道试验也是汽车生产过程中一个必不可少

的程序，汽车厂也越来越重视这个环节。

试车跑道是汽车整车道路试验的场所，试车跑道是实际

存在的各种各样的道路经过集中、浓缩、不失真的强化并典

型化的道路。

它包括高速行驶路、可造成汽车强烈颠簸的凸

凹不平路，以及易滑路、转向路、陡坡路、涉水路等。

高速环形跑道，以持续高速行驶为目的高速环道是试车

场的主体工程，其形状和大小视场地条件而异，以长圆形居

多，其次是电话听筒形、圆形、三角形等，周长从几百米到数

千米。

2几种常见的试车跑道路面

1）高速环形跑道。

以持续高速行驶为目的高速环道是

试车场的主体工程，其形状和大小视场地条件而异，以长圆

形居多；其次是电话听筒形、圆形、三角形等，周长从几百米

到数。

除正圆之外，一般高速环路由三部分组成，即直线段、

圆曲线段和缓和曲线组成。

①直线段。

直线段与高速公路相似，总坡尽量小，如果兼

作性能试验路，要求纵坡不大于2"。

横坡一般是内倾单向

坡，坡度能够确保雨水及时排掉，过大的横坡会使驾驶员长

期紧握转向盘而疲劳。

为了测试突然遭遇到侧向风时其对车

辆行驶状态的影响，某些试车场在直线段一侧设有横向风发

生装置。

②圆曲线段。

高速环道的设计车速和最大允许车速直

接受圆曲线段半径和横断面形状控制。

提高圆曲线半径!

和倾斜角θ都可以提高车速，但是

半径!

受场地的限制，倾斜角也不能过大。

过大使施工困

难，而且由于离心力引起的汽车附加荷载增加了汽车的负

荷和悬架的变形，在持续高速行驶中增加了爆胎的危险，驾

驶员也因承受过大的垂直加速度而容易紧张和疲劳。

圆曲线横断面的设计，希望从内侧到外侧平衡速度从

低到高是连续变化的，因此倾斜角应该是从内侧到外侧逐

渐增大。

最大倾斜角的设定取决于施工的难度，同时考虑不

使汽车附加荷载过大，一般认为，附加荷载不超过30%是合

适的。

③缓和曲线。

缓和曲线段是高速环道在直线段与圆曲线

段之间的过渡段。

汽车从直线段经缓和曲线段到圆曲线段，有

上下、绕垂直轴横摆和绕纵轴旋转等运动，为了使汽车平稳地

过渡，恰当地选择缓和曲线的形状和长度是十分重要的。

2）综合性能路。

综合性能路又称水平直线性能路。

一般

是电话听筒形，直线部分是试验段，要求路面平坦均匀。

横

坡在满足排水的情况下尽量小，纵坡不得大于2%，最好是

水平的。

长度在1km以上，宽度大于8m。

主要进行汽车动力

性、经济性、制动性能等试验。

有些中小型试车场将直线段

中间加宽到10m，进行操纵稳定性试验。

两端是回转弯道，

主要起掉头和加速作用在直线段不是足够长时，回转弯道

设一定的超高以提高试验车速。

3）回转特性试验广场一般是直100m左右的圆形广

场内倾坡或外倾坡小于0.5%，路面平坦均匀，而且能长期

保持比较稳定的附着系数,主要用于测量和评价汽车的转向

特性。

有的还设有淋水或溢水设施，用来测试汽车在湿滑路

上的回转特性。

4）多附着系数制动试验路也称易滑路，中间是加宽的

试验段。

试验段有几种不同附着的路面对接或并接成组合

路面，以检验汽车从高μ（附着系数）路到低μ路或左右两

侧车轮各在高μ路和低μ路面上制动的稳定性,这是研究

汽车防抱死装置（ABS）不可缺少的试验道路。

各种附着系数的路面用不同的耐磨材料铺砌，两侧装

有淋水量可调的喷头，可以形成湿滑路面，最低时可达到

μ=0.15~0.3,相当于冰雪路面的效果。

英国MIRA试验场用玄

武岩铺砌的低μ路是比较有代表性的易滑路，路面上有

100mm!

100mm的含水槽，起到及时恢复制动时被汽车前轮

破坏的水膜的作用。

目前国内大多汽车厂也采用这种路面。

5）试验路有不同半径的弯曲路，包括回头弯和S弯，以

及存在各种缺陷的路段组成，弯道一般不设超高，缺陷路上

布置有凸出或凹下去的阴井盖、横沟、铁路叉口、局部修补

的补丁和反向超高等。

其主要用于检验汽车的操纵性、稳定

性、平顺性、噪声等，同时也可作为一种典型的坏路进行汽

车的可靠性行驶试验。

6）石块路是汽车行业一致认同的汽车可靠性行驶试验

路，从几十米到几百米，宽3.5m~4.0m，几乎每个汽车厂跑道

都有这种路面，因为这种路最早取自比利时某些失修的石

块路，所以又称比利时路。

花岗岩石块基本尺寸为（长!

宽!

高）225mm!

125mm!

170mm,标准差15mm~28mm,是考核汽

车轮胎、悬架系统、车身、车架以及结构部件的强度、振动和

可靠性的比较理想的试验道路。

7）大卵石路是将直径180mm~310mm的大鹅卵石稀疏

地、不规则地埋入水泥混凝土路槽中。

大卵石高出地表部分

的高度为40mm~120mm，铺砌成几十米到几百米长的大卵

石路。

汽车在大卵石路上行驶时，除了引起垂直跳动外，不

规则分布的卵石还对车轮、转向系统和悬架系统造成较大的

纵向和横向冲击。

大卵石路是大中型载货汽车、自卸车等可

靠性试验路之一。

8）扭曲路由左右两排相互交叉分布的凸块组成，凸块

形状似梯形最简单，也有正弦波形或环锥形，作用都是一致

的，就是使汽车产生强烈的扭曲，以检验车辆的车架、车身

结构强度和各系统的连接强度、干涉等。

凸块高度一般在

80mm~200mm,分别修筑成甲、乙、丙等扭曲路。

大中型载货

汽车要通过200mm的甲种扭曲路，微型车只需通过80mm

的丙种路。

9）搓板路每个凸起近似正弦波，是砂石路上常见的路况。

波距以500mm~900mm不等，行驶车速很高的波距达到

1100mm。

汽车以较高的车速在搓板路行驶时，悬下呈高频震

动，悬上比较平稳。

试车场用水泥混凝土修筑的搓板路大多

采用的波高为25mm，波距为600mm~800mm。

为了造成左

右车轮的相位差，常将左右两侧的搓板错位布置或斜置某一

角度。

搓板路用于汽车的振动特性、平顺性、可靠性试验。

10）溅水路一般是并联在石块路上，水深0.15m，可调，

池两侧设挡水墙。

汽车连续在石块路上行驶时，悬架系统、

特别是减震器发热严重，造成非正常损坏，所以试车场一般

规定汽车在石块路上每转两圈必须通过一次溅水池，起到冷

却悬架系统作用。

涉水池可修成环形或长条形，水深可调，

用于制动器浸水恢复试验、汽车下部和底板浸水密封性以及

电气装置防水性能试验。

11）标准坡道是常用坡道从10%~60%并列布置或阴阳

坡两面布置的数条坡道，坡长不小于20m。

40%以上的坡道

要采取防滑措施，坡顶和坡底的广场能保证汽车方便的掉

头。

标准坡道用于爬坡性能、停车制动器驻坡性能、坡道起

步和离合器研究开发等试验。

12）除以上道路和设施之外，有些汽车试验场还有长坡

路、枕木路、砾石路、盐水路、灰尘洞、噪声发生路、静路（标

准路面），以及沙石路、越野路等。

越野路主要是崎岖不平

的、无铺筑路面的道路，同时有沙地、沼泽地等地面通过性

试验设施以及弹坑、横沟、垂直台阶、驼峰等地形通过性试

验设施，用于考核越野车在无路区的通过性能。

每一项试验道路和设施的设计，都应该考虑汽车试验

安全的需要。

高速环道两侧，除供临时停车的硬路肩外，要

设不小于10m宽的安全地带并种植草皮；弯道外侧、桥涵

处、填方处以及在安全带内设置的标志杆、灯柱、测速装置

等都应安装安全护栏；高速入口应是惟一的。

3结束语

目前全国已建试车跑道中，各汽车厂所建跑道不尽相

同。

车型不同，试验内容、要求不同。

试车跑道设计应紧密结

合试验车型情况，设计不同类型的试验路面。

[考文献]

[1]汽车工程手册编委会.汽车工程手册[K].北京：

人民交通出版社，2001.

[2]邱毓强.汽车拖拉机试验学[M].北京：

机械工业出版社，1981.