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;3/m s ≤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2%≤3、主要实验仪器设备与实验车参数试验车参数列表: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t f w i j F F F F F =+++02cos sin 21.15q g TD a T i i C A duGf G u m rdtηααδ=+++考虑到试验场地的道路坡度不大,从而有:;实验cos 1,sin tan i ααα≈≈=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w F 挂空挡记录,所以。
0t F =从而汽车行驶方程式简化为:0duGf Gi mdtδ=++同时空挡的情况下,飞轮空转,可以认为,所以;(在1δ=()duf ig dt=-+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)2fg km +==所以,滚动阻力系数为:0.34850.00993.69.8f ==⨯4.2 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:43210.000525 1.042774.97525607831723722v t t t t =-+-+线性拟合,有:1 4.01151898.57v t =-由北向南四档加速曲线多项式拟合结果为:43220.0004861 1.1257977.44737714754560589v t t t t =-+-+线性拟合,有1 4.03162243.37v t =-平均值:设起点为t=0时刻4320.0005060.03130.5565 1.136530.2195m v t t t t =-+-+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)绘制动力因数曲线由动力因数的表达式为:;duduD f i g dtg dtδδψ=+=++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;i ±1δ=从而动力因数简化为;1duD f g dt=+根据上面的讨论得到速度时间平均值拟合结果有:3210.0099(0.002020.0939 1.113 1.1365)9.8*3.6D t t t =+-++同时:4320.0005060.03130.5565 1.136530.2195m v t t t t =-+++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 30405060708090100110加速时间T/s 0 3.57 5.817.829.8111.9114.3417.4122.12加速距离S/m34.061.992.6128.6172.4229.8311.1490.04.3 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ⅡⅡ换到ⅢⅢ换到Ⅳ由南向北 3.2 6.915.9由北向南 3.6 6.815.5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:102030405060708090100加速到的车速km/h加速时间T/s0.97 1.66 3.29 4.66 6.118.9010.6913.2117.1320.17加速距离S/m0.88 3.8215.6928.7747.1088.67121.05173.90265.50345.86二、汽车燃料消耗量试验(参照GB/T12545.2-2001)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1M 1N 于180kg 时,取载质量的50%;类市客车为总质量的65%;其他车23M M 、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参数试验仪器:仪器名称型号生产厂家五轮仪VBOX Ⅲ S/N 030659RACELOGIC 油耗仪flowtronic 206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/L1N 5035.3450235.27.01 7.0772S 5035.78500.532.5 6.49 6.5543N 6030502.135.57.07 7.1364S 6029.89500.536.57.29 7.3605N 7025.76501.440.28.02 8.0926S 7025.85500.338.87.76 7.8277N 8022.49501.346.89.34 9.4228S 8022.38499.740.88.16 8.2409N 9020.150248.89.72 9.81110S 9020.17503.646.89.29 9.37911N 10018.08503.455.411.01 11.10712S10018.04502.647.59.459.538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20C ︒100kPa 0.742/g mL 实验时:气温,气压,汽油密度25.4C ︒101.7kPa 0.741/g mL环境温度校正公式:110.0025(20)10.0025(2025.4)0.9865C T =+-=+⨯-=大气压力校正公式:210.0021(100)10.0021(101.7100) 1.0036C P =+-=+⨯-=燃料密度校正系数: 310.8(0.742)10.8(0.7420.741) 1.0008C Gg =+-=+-=所以校正公式为:01230.99084Q QQ C C C ==⨯⨯从而,校正后百公里油耗数据,如上表所示。