專利名稱：公路車輛滾動(dòng)阻力系數(shù)的測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是公路車輛滾動(dòng)阻力系數(shù)f值的測試方法，屬車輛性能參數(shù)的測試技術(shù)。
測試車輛滾動(dòng)阻力系數(shù)f值是研究分析車輛滾動(dòng)阻力變化及車輛相關(guān)性能研究必不可少的?，F(xiàn)有傳統(tǒng)的方法是采用車輛被牽引進(jìn)行測試和車輛以某一初速度開始滑行直至停止，經(jīng)計(jì)時(shí)和測量滑行距離來求出。很顯然，這與車輛正常行駛工況不符，原因是上述兩種方法的被測試車輛的所有車論均處于從動(dòng)工況，而正常行駛工況是車輛從動(dòng)輪處于從動(dòng)工況，車輛驅(qū)動(dòng)車論則是傳遞驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的驅(qū)動(dòng)工況?，F(xiàn)代車輛使用的都是充氣輪胎，充氣輪胎在硬路面上的滾動(dòng)阻力主要由輪胎遲滯變形引起，驅(qū)動(dòng)車輪上作用有驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和道路阻力矩，從動(dòng)車輪上作用有道路阻力矩，兩者的滾動(dòng)阻力是完全不同的?？梢哉f，現(xiàn)有采用傳統(tǒng)的測試車輛滾動(dòng)阻力系數(shù)的牽引法和滑行法都是在未有更切實(shí)際的方法的情況下采用的權(quán)宜的近似方法。用現(xiàn)有傳統(tǒng)的方法所測的數(shù)據(jù)不符合真實(shí)行駛工況，對研究分析車輛有關(guān)性能會(huì)導(dǎo)致失真。
本發(fā)明的目的就是為了克服和解決現(xiàn)有測試車輛滾動(dòng)阻力系數(shù)f值技術(shù)存在所測數(shù)據(jù)不符合車輛真實(shí)行駛工況，用來研究分析車輛的有關(guān)性能不妥的缺點(diǎn)和問題，研究發(fā)明一種能準(zhǔn)確、真實(shí)地測得車輛實(shí)際正常行駛工況時(shí)的滾動(dòng)阻力系數(shù)f值，更有利于研究車輛滾動(dòng)阻力的變化規(guī)律以及與之相關(guān)的車輛性能的研究的車輛滾動(dòng)阻力系數(shù)f值的測試方法。
本發(fā)明是通過下述的方法技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明方法的原理是車輛行駛狀態(tài)的功率平衡原理。它是通過被測試車輛改變車輛總質(zhì)量和車輛油門踏板位置，在同一試驗(yàn)路段路面上同向行駛的兩種行駛工況下，得到相同的穩(wěn)定車速Va1=Va2=Va值，測得車輛兩工況的總質(zhì)量Ga1、Ga2值及其兩工況的車輛驅(qū)動(dòng)車輪的輸出功率Pd1、Pd2值，然后按下面(1)式計(jì)算該車速下被測試車輛的滾動(dòng)阻力系數(shù)f值f=3600(Pd1-Pd2)(Ga1-Ga2)CoSaVa-----(1)]]>式中Pd1、Pd2——分別為兩工況的車輛驅(qū)動(dòng)車輪的輸出功率值(kw)Ga1、Ga2——分別為兩工況的車輛總質(zhì)量(N)
a——為試驗(yàn)路段的坡度角Va——為兩工況下，車輛在同一路段同方向行駛的穩(wěn)定車速值(km/h)。測試是在試驗(yàn)路面上通過改變車輛的裝載質(zhì)量得到兩工況的不同車輛總質(zhì)量Ga1和Ga2值，并分別在車輛總質(zhì)量Ga1和Ga2的某一值時(shí)，調(diào)節(jié)車輛油門位置，在試驗(yàn)路段上多次穩(wěn)定行駛，以達(dá)到期望的穩(wěn)定車速Va值；再測試兩工況驅(qū)動(dòng)車輪輸出功率值Pd1、Pd2(建議用車輛的變速器直接擋行駛)，將兩工況采樣值代入(1)式，即可計(jì)算得出該車輛在Va穩(wěn)定車速下的滾動(dòng)阻力系數(shù)f值；其具體步驟為①給被測試車輛裝載砂袋或重塊，獲得車輛總質(zhì)量為Ga1(N)，總質(zhì)量為Ga1(N)的車輛在試驗(yàn)路段(水平路面最好，路面材料據(jù)測試需要選擇)，按油門固定位置Ⅰ勻速行駛獲得穩(wěn)定車速Va1=Va(kw/h)值；②卸下車上砂袋或重塊，獲得車輛總質(zhì)量為Ga2(N)，在同一試驗(yàn)路段路面上，與步驟①車輛行駛方向相同，與步驟①車輛使用變速擋位相同，重新調(diào)節(jié)油門位置獲得車輛勻速穩(wěn)定車速Va2=Va，該工況油門位置稱油門固定位置Ⅱ；③分別測得上述步驟①和步驟②兩種工況的車輛驅(qū)動(dòng)車輪輸出功率值Pd1和Pd2(kw)；④根據(jù)車輛行駛功率平衡原理，車輛行駛的每一瞬間車輛驅(qū)動(dòng)車輪的輸出功率始終等于全部運(yùn)動(dòng)阻力所消耗的功率。公路車輛在試驗(yàn)路面上勻速行駛時(shí)受到的行駛阻力有車輛的滾動(dòng)阻力、車輛的空氣阻力和坡度阻力，而上述步驟①與步驟②兩工況是同一輛試驗(yàn)車輛以同一勻速穩(wěn)定車速Va=Va1=Va2在同一試驗(yàn)路段按同一方向行駛的，故有Pd1-Pd2=Pf1-Pf2(2)其中Pf1=Ga1fCoSaVa3600(kw),Pf2=Ga2fCoSaVa3600(kw)]]>式中Pf1、Pf2——分別為兩工況車輛總質(zhì)量不同時(shí)，滾動(dòng)阻力消耗的功率值，故滾動(dòng)阻力系數(shù)f值計(jì)算式為f=3600(Pd1-Pd2)(Ga1-Ga2)CoSaVa-----(1)]]>
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果①本測試方法符合公路車輛真實(shí)行駛工況，而且可按要求測不同車速下某車輛在不同材質(zhì)路面行駛的滾動(dòng)阻力系數(shù)；②本測試方法可利用各地區(qū)現(xiàn)已有的公路路段和現(xiàn)已有的道路運(yùn)輸車輛綜合性能檢測站的測試設(shè)備來測試公路車輛的滾動(dòng)阻力系數(shù)f值。不需增加設(shè)備，不用增加投資，故采用本發(fā)明方法投資少。
本方法的實(shí)施方式也較為容易，只要按上面說明書所述的方法和具體步驟進(jìn)行測量，便能較好地實(shí)施本發(fā)明。發(fā)明人曾用本發(fā)明方法對汽車的滾動(dòng)阻力系數(shù)f值進(jìn)行過多次測試，下面是一個(gè)測試實(shí)例①測試車型及車況廣東省江門市汽車運(yùn)輸公司的一輛SY6480A型面包車，車牌號(hào)碼粵J.03082，車輛裝用輪胎規(guī)格前胎為185SR14，后胎為185R14C，輪胎氣壓P前左=P前右=2.6kg/cm2,P后左=P后右=3.1kg/cm2，測試時(shí)門窗全部關(guān)好，車廂內(nèi)裝砂袋并乘坐測試人員；②試驗(yàn)路況試驗(yàn)路段在廣東省江門市郊S270省道里程碑034至039路段，勻速采樣路段為036～037里程碑路段。路面為水平水泥良好路面，6車道寬；③試驗(yàn)時(shí)天氣晴，自然風(fēng)很微小；④車輛裝載砂袋時(shí)總質(zhì)量為2420kg，用Ⅳ擋在試驗(yàn)路段行駛獲得穩(wěn)定車速Va1=81kw/h，此時(shí)油門位置Ⅰ卸下砂袋后車輛總質(zhì)量為1930kg，用Ⅳ擋在試驗(yàn)路段調(diào)整油門位置直至車輛勻速穩(wěn)定車速Va2=81kw/h，此時(shí)油門位置Ⅱ；⑥分別測出兩工況車輛驅(qū)動(dòng)車輪輸出的驅(qū)動(dòng)功率值Pd1=13.093kw和Pd2=11.192kw。
按式(1)代入各采樣值計(jì)算f值f=3600×(13.093-11.192)9.81×(2420-1930)×1×81=0.01758]]>
權(quán)利要求
1.一種公路車輛滾動(dòng)阻力系數(shù)f值的測試方法，其特征在于它是通過被測試車輛改變車輛總質(zhì)量和車輛油門踏板位置，在同一試驗(yàn)路段的路面上同向行駛的兩種行駛工況下，得到相同的穩(wěn)定車速Va1=Va2=VA值，測得車輛兩工況的總質(zhì)量Ga1、Ga2值及其兩工況的車輛驅(qū)動(dòng)車輪的輸出功率Pd1、Pd2值，然后按下面(1)式計(jì)算該車速下被測試車輛的滾動(dòng)阻力系數(shù)f值f=3600(Pd1-Pd2)(Ga1-Ga2)CoSaVa-----(1)]]>式中Pd1、Pd2——分別為兩工況的車輛驅(qū)動(dòng)車輪的輸出功率值(kw)Ga1、Ga2——分別為兩工況的車輛總質(zhì)量(N)Va——為兩工況下車輛在同一路段同方向行駛的穩(wěn)定車速值(km/h)a——為試驗(yàn)路段的坡度角測試是在試驗(yàn)路面上通過改變車輛的裝載質(zhì)量得到兩工況的不同車輛總質(zhì)量Ga1和Ga2值，并分別在車輛總質(zhì)量Ga1和Ga2的某一值時(shí)，調(diào)節(jié)車輛油門位置，在試驗(yàn)路段上多次穩(wěn)定行駛，以達(dá)到期望的穩(wěn)定車速Va值；再測試兩工況驅(qū)動(dòng)車輪輸出功率值Pd1、Pd2，將兩工況采樣值代入(1)式，即可計(jì)算得出該車輛在Va穩(wěn)定車速下的滾動(dòng)阻力系數(shù)f值；其具體步驟為①給被測試車輛裝載砂袋或重塊，獲得車輛總質(zhì)量為Ga1(N)，總質(zhì)量為Ga1(N)的車輛在試驗(yàn)路段，按油門固定位置Ⅰ勻速行駛獲得穩(wěn)定車速Va1=Va(kw/h)值；②卸下車上砂袋或重塊，獲得車輛總質(zhì)量為Ga2(N)，在同一試驗(yàn)路段路面上，與步驟①車輛行駛方向相同，與步驟①車輛使用變速擋位相同，重新調(diào)節(jié)油門位置獲得車輛勻速穩(wěn)定車速Va2=Va，該工況油門位置稱油門固定位置Ⅱ；③分別測得上述步驟①和步驟②兩種工況的車輛驅(qū)動(dòng)車輪輸出功率值Pd1和Pd2(kw)；④公路車輛在試驗(yàn)路面上勻速行駛時(shí)受到的行駛阻力有車輛的滾動(dòng)阻力、車輛的空氣阻力和坡度阻力，而上述步驟①與步驟②兩工況是同一輛試驗(yàn)車輛，以同一勻速穩(wěn)定車速Va=Va1=Ca2，在同一試驗(yàn)路段按同一方向行駛的，故有Pd1-Pd2=Pf1-Pf2(2)其中Pf1=Ga1fCoSaVa3600(kw),Pf2=Ga2fCoSaVa3600(kw)]]>式中Pf1、Pf2——分別為兩工況車輛總質(zhì)量不同時(shí)，滾動(dòng)阻力消耗的功率值，故滾動(dòng)阻力系數(shù)f值計(jì)算式為f=3600(Pd1-Pd2)(Ga1-Ga2)CoSaVa-----(1)]]>
全文摘要
本發(fā)明是公路車輛滾動(dòng)阻力系數(shù)f值的測試方法,它是通過被測車輛改變車輛總質(zhì)量和車輛油門踏板位置,在同一試驗(yàn)路段路面上同向行駛兩工況下獲得相同穩(wěn)定車速V
文檔編號(hào)G01N19/02GK1218179SQ9811825
公開日1999年6月2日 申請日期1998年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月28日
發(fā)明者周鋒, 尹錫權(quán), 許愛民, 周小舒 申請人:華南理工大學(xué)