汽车动力性经济性试验报告.docx
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汽车动力性经济性试验报告
汽车动力性和经济性
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
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
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
；
6）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
试验车型号
JX6490TB-M3
发动机号
DURATORQ4D243H
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
轮胎气压（MPa）
前右，前左
轮胎型号
108RPRTRDCMAXX250/75R16C110/118
后胎
天气
晴-
气温（゜C）
风速
s
风向
北风
大气压力（kPa）
实验日期
3、主要实验仪器设备与实验车参数
试验车参数列表：
试验仪器：
仪器名称
型号
生产厂家
五轮仪
LC1100（8）
ONOSOKKE
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
总体的速度-时间曲线如下所示：
实验一：
低速滑行法测滚动阻力系数
1）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：
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
汽车理论课上学到，汽车行驶方程式为：
；即
考虑到试验场地的道路坡度不大，从而有：
；实验过程中风速较小，且车速较低，因此也可以忽略空气阻力
一项；同时试验汽车挂空挡记录，所以
。
从而汽车行驶方程式简化为：
同时空挡的情况下，飞轮空转，可以认为
，所以
；（在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=+
由南向北20km/h滑行停车曲线
拟合到的曲线为y=+
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：
所以，滚动阻力系数为：
试验二：
次高档加速性能试验
1）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
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
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：
线性拟合，有：
由北向南四档加速曲线多项式拟合结果为：
线性拟合，有
平均值：
设起点为t=0时刻
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/h—110km/h
加速时间/s
加速距离/m
由南向北
由北向南
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
由动力因数的表达式为：
；
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
；
从而动力因数简化为
；
根据上面的讨论得到速度时间平均值拟合结果有：
同时：
所以由matlab作图得30km/h—110km/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（平均值的拟合结果）对应点取值填入下表有：
加速到的车速km/h
30
40
50
60
70
80
90
100
110
加速时间T/s
0
加速距离S/m
0
试验三：
起步连续换挡加速性能试验
1）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
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
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：
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
Ⅰ换到Ⅱ
Ⅱ换到Ⅲ
Ⅲ换到Ⅳ
由南向北
由北向南
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/h
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
加速时间T/s
加速距离S/m
二、汽车燃料消耗量试验（参照GB/）
1.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%大于180kg时，取载质量的50%；
类市客车为总质量的65%；其他车辆为满载；
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
试验车型号
东风LZ6460Q8GS
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
65×7=455
轮胎气压（MPa）
前胎
轮胎型号
MICHELLINMXV8215/65R1596H
后胎
天气
晴
气温（゜C）
风速（m/s）
风向
北风
大气压力（kPa）
实验日期
2014/3/22
试验车参数
试验仪器：
仪器名称
型号
生产厂家
五轮仪
VBOXⅢS/N030659
RACELOGIC
油耗仪
flowtronic206
大气压力、温度表
风速仪
风云仪器
3.具体试验内容：
等速行驶燃料消耗量试验
1）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
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/L
1
N
50
502
2
S
50
3
N
60
30
4
S
60
5
N
70
6
S
70
7
N
80
8
S
80
9
N
90
502
10
S
90
11
N
100
12
S
100
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
实验时：
气温
，气压
，汽油密度
环境温度校正公式：
大气压力校正公式：
燃料密度校正系数：
所以校正公式为：
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
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。
等速百公里油耗特性曲线（未校正）
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）
50
60
70
80
90
100
油耗（L/100km）
校正后：
车速（km/h）
50
60
70
80
90
100
油耗（L/100km）
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、试验总结
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。
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