汽车性能评估指标-汽车使用性能与检测

2023-10-11 理论教育版权反馈

【摘要】：所以，室内台架检测是汽车动力性检测一般采取的方法。此外，还因为汽车技术的不断发展，传统燃油汽车与新型电动汽车的动力性评价指标也有所不同。知识点二评价指标1.传统燃油汽车动力性能评价指标从获得尽可能高的平均行驶速度的观点出发，传统汽车的动力性主要可由三方面的指标来评定，即：汽车的最高车速vamax。这是考核纯电动汽车性能的一个重要指标，它主要取决于所配电池的容量及其性能，并与驱动轮的发电回馈有关。

【知识引导】

汽车动力性检测通常分为道路试验和室内台架模拟检测两种方式。其中，最符合实际、最可靠、最基本的方法是根据汽车实际道路行驶状况评定汽车的技术性能，然而道路试验不易开展，并且影响因素较多，使得道路试验检测结果的重复性比较差。所以，室内台架检测是汽车动力性检测一般采取的方法。

汽车动力性的评价指标因采用的试验方法不同差异较大，目前通过道路试验和台架试验进行评价的主要指标有：最高车速、加速时间、最大爬坡度、动力因数、驱动轮驱动力、发动机输出功率、驱动轮输出功率等。此外，还因为汽车技术的不断发展，传统燃油汽车与新型电动汽车的动力性评价指标也有所不同。

知识点一　汽车动力性定义

汽车的动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能，它反映了汽车在良好路面上直线行驶时由受到的纵向外力决定的所能达到的平均行驶速度（也称为平均技术速度）。汽车行驶条件非常复杂、多变，如直接用汽车平均技术速度来评价汽车的动力性，将非常困难，甚至是不可能的。因此，目前主要采用与平均技术速度直接有关的指标来评价。

知识点二　评价指标

1.传统燃油汽车动力性能评价指标

从获得尽可能高的平均行驶速度的观点出发，传统汽车的动力性主要可由三方面的指标来评定，即：

（1）汽车的最高车速vamax。

（2）汽车的加速时间t。

（3）汽车能爬上的最大坡度imax。

最高车速是指在水平良好的路面（混凝土或沥青）上汽车能达到的最高行驶车速。

汽车的加速时间表示汽车的加速能力，它对平均行驶车速有着很大影响，特别是轿车，对加速时间更为重视。常用原地起步加速时间与超车加速时间来表明汽车的加速能力。原地起步加速时间指汽车由Ⅰ挡或Ⅱ挡起步，并以最大的加速度（包括选择恰当的换挡时机）逐步换至最高挡后到某一预定的距离或车速所需的时间。超车加速时间指用最高挡或次高挡由某一较低车速全力加速至某一高车速所需的时间。因为超车时汽车与被超车辆并行，容易发生安全事故，所以超车加速能力强，并行行程短，行驶就安全。一般常用0→402.5 m（0→1/4 mile）或0→400 m 的时间来表明汽车原地起步加速能力，也有用0→96.6 km/h（0→60 mile/h）或0→100 km/h 所需的时间来表明加速能力。对超车加速能力还没有一致的规定，采用较多的是用最高挡或次高挡由 30 km/h 或40 km/h全力加速行驶至某一高速所需的时间；还有用加速过程曲线，即车速-时间关系曲线全面反映加速能力的。

汽车爬坡度表达了汽车爬坡的能力。只有当汽车牵引力大于上坡阻力和滚动阻力（空气阻力不计）时，汽车才能爬上坡。表述这种汽车爬坡能力的计量方法就是百分比坡度，用坡的高度和水平距离的比来表示，即百分比坡度＝tanθ×100%，其中，θ 是坡面与水平面的夹角。例如，汽车爬坡度是30%，根据上述公式得：tanθ×100%＝30%，即tanθ＝30/100＝0.3，查三角函数表得θ ≈16°42″，即此车可爬越的最陡坡度是16°42″。如果汽车技术说明书上汽车爬坡度直接标注了角度，就是指此车可爬越的最陡坡度。根据汽车行业规定，只有百分比坡度标注方式才是符合标准的，如果仅标注数字，实际上也是百分比数字。需要说明的是，有些人将汽车爬坡度的百分比数值解释为汽车可爬越的直接最陡坡度是错误的。对于经常在城市和良好公路上行驶的汽车，最大爬坡度在10°左右即可。对于载货汽车，有时需要在坏路上行驶，最大爬坡度应在30%，即16.5°左右。而越野汽车要在无路地带行驶，最大爬坡度应达30°以上。

2.电动车动力性能评价指标

电动车的性能指标一般包括驱动性能、驾驶性能、车载能源系统性能三部分。其中，驱动性能取决于电机功率因素，车载能源系统性能取决于电池的容量。驾驶性能指标主要包括最高车速性能、加速性能、最大爬坡性能、制动性能及驾驶里程性能等，驾驶性能指标的优劣取决于控制系统驾驶模式的技术。

（1）最高车速：汽车行驶时所能达到的最高车速。一般电动汽车要求最高车速不小于120 km/h。而实际上最高车速是由城市实际工况决定的。在城市区域行驶的车辆一般最高车速在60 km/h 左右。电动汽车的最高车速主要取决于驱动电动机、最小减速比和所配蓄电池的电压等级，由于这些部件均与其质量、体积有关，这直接决定了车身车载质量及制造成本。根据现有的电动汽车及其配套部件的技术水平，随着纯电动汽车的最高车速等级提高，其制造成本将呈指数级上升。按技术与经济互促的良性循环发展规律，只能在电动汽车相关技术进一步发展的前提下再相应地提高其最高车速指标。

（2）加速性能：通常用汽车加速过程中的加速度、加速时间和加速距离来评价。纯电动汽车的加速性能通常用从静止加速到50 km/h（或96 km/h），以及从40 km/h 加速到100 km/h 所需要的时间来评价。其加速性能除了由汽车惯性矩及传递到驱动轴上的转矩决定外，还受其传动链形式、变速形式、换挡程序及时间、车轮滑行量等因素影响。对纯电动汽车而言，加速性能主要取决于电动机的启动性能和短时过载能力。

（3）爬坡能力：汽车在良好的路面上，以最大驱动力形式所能爬行的最大坡度。其坡度用坡高与相应的水平距离之比来表示，其单位用百分比（%）来表示。纯电动汽车一般要求最大爬坡度大于20%。通常坡度不大时，利用电动机的最大转矩特性和短时过载能力爬坡。

（4）能量利用效率：纯电动汽车的能量利用效率是指汽车以某一特定速度行驶一定距离所消耗的总能量，通常用每千瓦时所能行驶的里程[km/（kW·h）]来表示。纯电动汽车的能量利用效率一般要比传统内燃机汽车高30%～40%。

（5）续行里程：表示电动汽车一次充满电（或储能）能够行驶的最大里程数。这是考核纯电动汽车性能的一个重要指标，它主要取决于所配电池的容量及其性能，并与驱动轮的发电回馈有关。

（6）车载电源系统里程寿命：纯电动汽车性能的重要指标。它反映了所配电池的使用寿命，即所配电池最多能行驶的里程数。(www.chuimin.cn)

知识点三　影响因素

1.传统汽车动力性能影响因素

（1）发动机参数

发动机的外特性、最大功率和最大转矩对汽车动力性影响最大。

在附着条件允许时，发动机的功率和转矩越大，汽车的动力性越好。但是，发动机功率过大，汽车的燃油经济性就会下降，汽车的驱动力还会受到附着条件的限制。因此，发动机功率的选择是汽车设计中非常重要的工作。

（2）传动系参数

① 传动系的机械效率。传动系的机械效率表示传动系输出功率与输入功率的比值。机械效率越高，传动损失功率越小，发动机功率更多地转变为驱动力，汽车动力好。

② 主减速器的传动比i0。通过理论分析可知，当i0选择到汽车最高车速相当于发动机最大功率点的车速时，最高车速是最大的。若增大i0，汽车的后备功率、汽车的动力性有增强的一面，但燃油经济性下降。

③ 变速器的传动比与挡位数。汽车以最低挡行驶时，必须保证汽车具有足够的驱动力，使汽车具有克服最大行驶阻力的能力。Ⅰ挡的传动比直接影响汽车的起步加速性能和最大爬坡度。

④ 空气阻力系数CD对汽车动力性的影响。汽车在高速行驶时，空气阻力在各种阻力中的占比相对较大，对汽车的影响较大。而降低空气阻力的主要手段是降低空气阻力系数CD。所以改善汽车流线型，降低空气阻力系数，对高速行驶的汽车是非常必要的。

⑤ 汽车质量对汽车动力性的影响。汽车质量对汽车动力性影响很大，汽车质量增大，行驶阻力增大，动力因数降低，汽车的动力性下降。

⑥ 轮胎对汽车动力性的影响。轮胎的形式、花纹和气压对汽车的动力性也有影响。为了提高汽车的动力性，应尽量减少汽车轮胎的滚动阻力，同时增加轮胎与道路间的附着力。

（3）汽车技术状况

① 发动机技术状况。发动机技术状况是保证汽车动力性的关键。应保证发动机的功率、转矩，不然汽车的动力性将下降。

② 汽车底盘的技术状况。汽车传动系各轴承的紧度与润滑、前轮定位角度、轮胎气压、制动器的调整、传动系润滑油的质量等都直接影响汽车的动力性。

（4）驾驶员技术

熟练地驾驶，适时和迅速地换挡，正确选择挡位，对发挥和利用汽车的动力性有很大的影响。

（5）汽车行驶条件

路面和气候也影响汽车的动力性。在坏路上行驶时，路面和轮胎间的滚动阻力增大，附着系数下降，汽车的动力性变差；在炎热地区，发动机进气温度高，引起发动机功率下降；在高原地区，由于气压下降，发动机进气量下降，导致有效功率下降，使汽车动力性变差。

2.电动汽车动力性能影响因素

与传统以内燃机为主要动力的传统汽车类似，最高车速、加速性能和爬坡能力也被作为电动汽车动力性的评价指标，因此影响以上三个动力性评价指标的因素不仅适用于传统内燃机汽车，也同样适用于电动汽车。电动汽车相对于传统汽车动力性能指标还增加了“续行里程”这一指标。对纯电动汽车进行运动力学特性分析是整车性能研究的基础，从能量角度来讲，纯电动汽车在行车过程中，形成的有效能量可以分为两部分：一部分是由车速所表征的车辆动能形式，另一部分是车辆行驶至高坡上时所形成的势能。在此过程中，损失的能量主要包括由于各种阻力的存在以及制动过程中所形成的能量损失。从力学角度来讲，运动中的车辆所受到的力按作用类型可以分为两部分：一部分是实现车辆有效动能和势能的作用力，称为驱动力；另一部分是阻碍车辆运动的阻力，包括空气阻力、道路滚动阻力、坡道阻力以及加速过程中的阻力等。

汽车性能评估指标-汽车使用性能与检测

相关推荐