(汽车试验学)汽车加速性能与燃料消耗量试验报告

1、汽车加速性能与燃料消耗量试验报告姓名：刘力硕班级：汽21学号：2012010728同组人：詹晓航、王悦、潘新钢、赵忆伟试验时间： 2015年3月28日报告时间： 2015年4月9日1.汽车加速性能试验31.1.试验目的31.2.试验条件31.3.主要试验仪器与试验车参数31.4.试验内容41.4.1.低速滑行法测量滚动阻力系数41.4.2.次高档加速性能试验41.4.3.起步连续换挡加速性能试验41.5.数据处理与分析51.5.1.低速滑行法测量滚动阻力51.5.2.次高档加速性能试验81.5.3.起步连续换挡加速性能试验122.汽车燃料消耗试验142.1.试验目的142.2.试验条件142.

2、3.主要试验仪器与试验车参数142.4.试验内容152.5.数据处理与分析152.5.1.数据记录152.5.2.数据处理152.5.3.绘制曲线162.5.4.试验结果的重复性检验和置信区间173.思考题174.试验总结181. 汽车加速性能试验1.1. 试验目的1) 了解滑行试验条件、方法，学会试验仪器使用，掌握车速记录、分析方法。计算滚动阻力系数。2) 掌握车辆加速试验方法、条件，学会车辆加速性能指标的计算，绘制该档的动力因数曲线。3) 了解车辆加速试验方法，掌握数据处理方法，计算0-100km加速时间。1.2. 试验条件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)

3、 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 1.3. 主要试验仪器与试验车参数1) 试验车辆与环境：试验车型号江铃全顺排JX6490TB-M3发动机号DURATORQ4D243H底盘号（VIN）LJXCMDDB7AT11385出厂日期2010.12整备质量（kg）2215装载质量（kg）65kg*9人档位数目六档使用燃料0号柴油里程表数13280km试验地点沙河机场拖机道换挡转速（r/min）生产厂家江铃汽车路面状况

4、水泥切缝路试验载荷（kg）65kg*6人轮胎气压（MPa）前：0.36Mpa后：0.44Mpa轮胎型号205/75R16C 110/118R 8PR MAXXIS UE-168N TRUCMAXX天气晴有霾气温（）22.4风俗（m/s）3.7风向西风大气压力（kPa）1007.1试验日期2015/3/282) 试验仪器仪器名称型号生产厂家出厂号五轮仪VBOXIII 030659RACELOGIC030942大气压力表、温度表、风速仪FY型便携式数字综合气象观测仪上海风云气象仪器无1.4. 试验内容1.4.1. 低速滑行法测量滚动阻力系数1) 在符合试验条件的道路上，选取合适长度的直线路段，作为

5、加速性能指标试验路段，在两端设置标杆作为记号。2) 试验车辆加速到大于20km/h，将变速器至于空挡后，按下采集系统“开始”键，直至车辆停止，按“停止”键，记录车辆从20km/h到停止这一过程车速的变化。试验在同一路段上至少往返各进行一次。1.4.2. 次高档加速性能试验1) 在实验一的路段上进行本试验。2) 汽车在变速器以预定档位，以预定的车速（稍高于该档最低稳定车速，选10的整倍数）做等速行驶，用五轮仪监督初速度（偏差1km/h）,当车速稳定后，驶入试验路段，（按下开始键后）迅速将油门踏板踩到底，使汽车加速行驶至该档位最大车速的80%以上，对于轿车应达到110km/h以上。用仪器记录汽车的

6、速度、加速时间、加速距离等加速行驶的全过程，试验往返各进行一次，往返加速试验的路段应重合。1.4.3. 起步连续换挡加速性能试验1) 试验路段同试验一。2) 汽车停于试验路段之一端，变速器置入该车的起步档，（启动试验开始键后）迅速起步并将油门踏板快速踩到底，使汽车尽快加速行驶，当发动机达到最大功率转速时，力求迅速无声地换挡，换挡后立即将油门全开，直至最高车速的80%以上，对于轿车应加速到100km/h以上。用仪器测定记录汽车加速行驶的全过程（速度、距离、时间）往返各进行一次，往返试验的路段应重合。1.5. 数据处理与分析1.5.1. 低速滑行法测量滚动阻力1.5.1.1. 绘制图像1) 整个试

7、验过程的v-t曲线如下：2) 选择20km/h0的四四次滑行，绘制v-t图像：求得每段滑行时间与距离如下：滑行时间（s）滑行距离（m）42.2110.835948.0117.666442.6115.587047.7122.3890从数据中可以看出，向南滑行时阻力更大，试验当天风速较高，对试验结果影响也较大。对曲线进行线性拟合，得到加速度如下：次数加速度（m/s2）1-0.12952-0.11123-0.12814-0.1098平均-0.11971.5.1.2. 试验结果分析汽车行驶时的驱动力-行驶阻力方程式如下：Ft=Ff+Fi+Fw+Fj汽车在进行空挡低速滑行时，驱动力Ft=0，加速阻力Fi

8、=0。由于试验场地坡度较小，所以可以近似忽略，认为汽车只受滚动阻力与空气阻力的作用。设滚动阻力系数为f，则得到关系式如下：gdudt=-f-FwG其中，Fw/G=CDA(ua-uf)221.15G本实验试验车的CD值取0.35，因为试验车的长宽高为496320002398，所以取A=2000*2398=4.796m2，风速取3.7m/s，G=2215+3909.8N=25529N。低速滑行时不计飞轮的转动惯量，忽略轮胎的转动惯量，则取=1。当汽车行驶速度为20km/h(5.56m/s)时，Fw/m=0.354.7965.56-3.7221.1525529=1.0810-5m/s2可以看出，风阻

9、引起的减速度相对于汽车减速度来说是非常小的，因而可以忽略风阻。即：gdudt=-f由上文拟合得到的平均结果可得，滚动阻力系数f=0.0122。1.5.2. 次高档加速性能试验1.5.2.1. 绘制图像1) 绘制四次试验的v（30110）-t曲线，通过积分运算计算行驶距离s，并绘制v-s曲线，入下：求得每段加速时间与距离如下：加速时间（s）加速距离（m）23.7502.223.2488.322.6472.922.5468.22) 来回取平均及四次平均绘制曲线：3) 计算动力因数D：其中，f为滚动阻力系数，i为爬坡度，为考虑车轮、发动机飞轮的转动惯量后的质量换算系数。由试验一可知f=0.0122，

10、i=0，取=1，加速度的计算：，为t时刻的速度，为t+1 时刻的速度，据此算出动力因数后，可画出动力因数随时间变化曲线：1.5.2.2. 试验结果分析由动力因数图像可以看出，随着车速的增加，动力因数先增大，后减小。这与发动机的速度特性有关，因为一直用一个档位加速，所以发动机的转速随车速增大而增大，当发动机的转速处在一个适中的位置时，发动机发出的功率最大，也就近似表现为汽车的动力因数达到最大，大于或小于这个转速都会使动力因数下降。这一点也可以通过汽车的外特性图看出。加速至下列车速（km/h）30405060708090100110加速时间t(s)03.725.357.349.3911.5514.

11、1217.2423.11加速距离s(m)036.4157.1987.62124.63169.71230.02313.02485.961.5.3. 起步连续换挡加速性能试验1.5.3.1. 绘制图像1.5.3.2. 试验结果分析从上图中可以明显看出三个换挡时刻。对比第一次与第二次试验，会发现第二次试验加速到100km/h的时间更少，距离更短。对比可以发现，这是因为第二次试验的第三次换挡时间明显早于第一次试验，换挡时间更合适使得加速性能表现得更优秀。从上面的结果也可以看出，本次试验的误差较大，驾驶员不同的操作会产生不同的结果，同时把握恰当的时间换挡也比较难。加速到下列车速km/h102030405

12、060708090100加速时间t(s)0.531.382.754.295.888.5410.3212.8217.8721.01加速距离s(m)0.674.2914.0128.8348.9289.20121.38173.82293.25376.332. 汽车燃料消耗试验2.1. 试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。2.2. 试验条件试验车辆载荷：M1类-整备质量加100kg；N1类加180kg，当50%载荷质量大于180kg时取在质量的50%；M2、M3类市客车为总质量的65%；其他车辆为满载。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，

13、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。2.3. 主要试验仪器与试验车参数1) 试验车辆与环境：试验车型号LZ6460Q8GS发动机号4G64S4M直列四缸多点电喷汽油机底盘号（VIN）LGG193GA83P006776出厂日期2003.9.1整备质量（kg）2335装载质量（kg）65kg*7人档位数目五档使用燃料92#汽油里程表数63381km试验地点沙河机场拖机道换挡转速（r/min）生产厂家东风柳州汽车路面状况水泥切缝路试验载荷（kg）65kg*6人轮胎气压（MPa）前：0.255Mpa后：0.255Mpa轮胎型号215/

14、65R 15 96VKUMHD TUBELESS M+S RADIAL KH18天气晴有霾气温（）22.4风俗（m/s）3.7风向西风大气压力（kPa）1007.1试验日期2015/3/282) 试验仪器仪器名称型号生产厂家出厂号五轮仪LC-1100ONO SOKKI931680718油耗仪Flowtronic 207Flowtronic021164大气压力表、温度表、风速仪FY型便携式数字综合气象观测仪上海风云气象仪器无2.4. 试验内容汽车用常用档位（次高档或最高档），等速行驶，试验车速从40km/h开始，以车速的10km/h的整倍数均匀选取车速，直至最高车速的90%、驾驶员将车速控制好后

15、，按下油耗仪开始按钮，通过500米的测试段，仪器自动停止，测量通过该路段的时间及燃料消耗量。至少测定5个试验车速，同一车速往返各进行两次。2.5. 数据处理与分析2.5.1. 数据记录序号方向速度表示数（km/h）通过时间（秒）实际车速（km/h）燃料消耗量（ml）未校正百公里油耗（L/100km）校正百公里油耗（L/100km）实际行驶距离（m）1向北4044.26 40.59 30.5 6.11 6.06 499.00 2向南4044.49 40.37 31.5 6.31 6.26 498.90 3向北5036.00 50.05 36.9 7.37 7.31 500.50 4向南5035.

16、90 50.09 33.5 6.71 6.65 499.50 5向北6029.98 60.06 36.9 7.38 7.31 500.20 6向南6029.83 60.33 38.2 7.64 7.57 499.90 7向北7025.82 69.89 42.2 8.42 8.34 501.30 8向南7025.64 70.29 41.5 8.29 8.22 500.60 9向北8022.65 79.77 47.5 9.46 9.38 501.90 10向南8022.37 80.58 49.8 9.95 9.86 500.70 11向北9019.87 90.82 50.1 9.99 9.90 5

17、01.30 12向南9019.92 90.51 55.4 11.06 10.96 500.80 2.5.2. 数据处理燃料消耗量的测定值均应校正到标准状态下的数值。气温：20气压：100kPa汽油密度：0.742g/ml柴油密度：0.830g/ml校正公式：Q0=QC1C2C3式中：Q0为校正后的燃料消耗量，L/100kmQ为实测的燃料消耗量的均值，L/lmC1为环境温度校正系数C1=1+0.002520-T=1+0.002520-22.4=0.994C2为大气压力校正系数C2=1+0.0021P-100=1+0.0021100.70-100=1.00147C3为燃料密度校正系数C3=1+0.

18、80.742-Gg=1+0.80.742-0.725=1.0136所以校正公式为： Q0=Q1.0090从而：校正后40km/h时百公里油耗为：Q0=Q1.0090=30.5499.010011.0090=6.06(L/100km)同理可计算其他点的百公里油耗数据，如上表所示。2.5.3. 绘制曲线从曲线上取车速为10km/h的整数倍时的等速油耗填入下表车速（km/h）405060708090油耗（L/100km）6.1556.7077.4298.2799.21510.195由上图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。原因分析是空气阻力是谁车速的平

19、方成正比，当车速达到一定数值时，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。2.5.4. 试验结果的重复性检验和置信区间每一车速下试验重复次数，所以。重复性检验结果如下表所示：车速km/h平均百公里油耗Q/LRQ(L/100km)重复性QV置信区间406.1550.326 0.200 好0.135506.7070.355 0.660 不好0.147607.4290.394 0.262 好0.163708.2790.439 0.127 好0.181809.2150.488 0.478 好0.2029010.1950.540 1.059 不好0.223从上表中可以看出，本次实验中有50、90km/h的试验结果重复性并不好，故而应该增加试验次数，提高结果的可靠性。3. 思考题1) 上述实验为什么要往返行驶，往返行驶实验能消除哪些误差，哪些误差不能消除，为什么？答：主要是为了消除风阻与坡度阻力的影响。因为有风阻，顺风或逆风带来的阻力不同，所以要往返行驶，取两次平均，可以消除。对于坡道阻力，试验场地的道路虽然很平，但是依然有一定的坡度，所以需要往返行驶来消除道路坡度的影响。但通过我们的实验数据，也确实可以判断出来南北向的坡