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汽车行驶阻力模拟(包括惯量模拟)
一、 汽车在平坦路面行驶阻力的计算:
汽车在平坦路面行驶时受到滚动阻力、 空气阻力和加速阻力, 如
下式所示:
F F f Fw F j
1.滚动阻力: F f Ga f
其中 Ga 为汽车总重力, Ga G驱 G从 ,f 为滚动阻力系数, f 为速度的函数,对于轿车, f 的值可用下式计算
f= 0.0116+0.000142V
对于货车, f 的值可用下式计算
f= 0.0076+0.000056V
2.空气阻力: Fw
C D AVa2
21.15
其中, CD 为空气阻力系数 轿车取 0.4-0.6
;货车取 0.8-1.0
;
大客车取 0.6-0.7
;
Α 为汽车迎风面积: A B1 H
Β 为汽车的前轮距
Η 为汽车的高度
Va 为汽车行驶速度
Ga dv
3. 加速阻力: F j
g dt
其中,
为汽车旋转质量系数,
1
g
I w
g I f ig2 i02
T
Ga
r 2
Ga r 2
I w 为车轮的转动惯量, Kg.m2
1
I f 为发动机飞轮的转动惯量, Kg.m2
i g 变速器速比
i 0 主减速器速比
汽车传动系的机械效率
r 为汽车轮胎的滚动半径
二、 测功机所需加的模拟力:
测功机所需加的模拟力有汽车的从动轮所受到的滚动阻力、 汽车
所受到的空气阻力以及部分加速阻力 (除去滚筒和飞轮的惯量所产生
的加速阻力和测功机的摩擦阻力) ,如下式所示:
C D AVa2
c
Ga
I
FPAU G1 f
Ftr
(
r
21.15
g
w1
I c
dv
2
2 )
dt
rc
其中, Ga 汽车总重
重力加速度
G1 汽车从动轮上的载苛
Ftrc 测功机损耗
I w1 汽车从动轮转动惯量
I c 滚筒和测功器转子的转动惯量
汽车车轮滚动半径
rc 滚筒半径
dv 行驶加速度
dt
三、 汽车在路面行驶时的路面阻力的设定
汽车在路面行驶时的路面阻力包括滚动阻力和空气阻力, 它的值
可以通过计算的方法得到,也可以通过实验的方法得到。
2
计算方法是根据以上的汽车在路面行驶的数学模型, 通过设定汽
车的各种参数来计算得到。
实验方法中最常用的方法是滑行法,该方法根据汽车滑行状态
下,由于传动机构内的损失阻力、车轮的滚动阻力、整车的空气阻力
作用而逐渐降低滑行速度的过程, 通过对该过程最具代表性的速度和
滑行时间关系的研究, 计算出汽车的路面阻力, 再由 FRL A BV CV 2
计算得出系数 A、B、C。
在车速较高时空气阻力所占比例较大, 可近似认为 FRL CV 2 ,功
率 PRL CV 3 。
基于以上分析可选择以下三种测功机负荷设定方法:
1.单点设定
单点设定法是根据以上近似公式 PPAU CV 3 来得到功率 —速度曲
线。在知道某个速度下的负载功率后,就可以得出 C 的值,也就得到了功率 —速度曲线。 在国家标准《轻型汽车排气污染排放标准及测量方法》中,这个速度值为 80Km/h,然后根据汽车的基准质量就可以查表得出在该速度下的负载功率。 在国家标准《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法(双怠速法及简易工况法) 》中,这个速度值为 50Km/h,也是根据汽车的基准质量来查表得出在该速度下的负载功率。该方法低速时负载模拟偏差较大。
2.系数设定法
根据经验或道路试验确定道路负荷公式中的系统 A、B、C。这种负荷设定法模拟精度高。
3
3.多点设定法
负载设定时输入各车速下的道路负荷值, 试验时底盘测功机按各
v, FPAU )点连线所得折线对 PAU进行负荷控制。该方法也是要通过实验来得出不同车速下的道路负荷值。该方法的模拟精度也较高。四、 MAHA 测功机行驶阻力的模拟情况
MAHA 测功机中驱动阻力控制模式就是行驶阻力的模拟, 包括了路面阻力和加速阻力(即惯量模拟)的模拟,在路面阻力中它采用的
是系数设定法,系数分别为 AV 、 BV 、 CV 。
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