浅谈汽车动力性评价标准
摘要：本文研究了汽车动力性评价的各种方法和评价指标，介绍了动力性评价的主要参数：最高车速、加速时间、最大爬坡度、发动机最大功率、比功率、驱动轮输出功率、驱动力等相关评价参数；介绍了汽车的动力性衰退现象和汽车动力性评价的实验方法。
关键词：汽车动力性评价指标加权系数优化设计
1汽车动力性评价的各种方法及评价指标概述
1.1汽车动力性概述
汽车动力性是汽车最基本的使用性能。汽车无论是用作生产工具还是用作生活用具，其运行效率均取决于是否拉得动、跑得快，即取决于运行速度。在运行条件(地理、道路、气候条件及运输组织条件等)一定时，汽车的平均运行技术速度主要取决于汽车的动力性。显然汽车动力性越好，汽车运行的平均技术速度就越高，汽车运行效率也就越高。因此汽车工程界，用车的、购车的、爱车的都很看重汽车的动力性。汽车具有什么样的动力性算好，如何评定，观点不同，评价的依据也就不同，目前尚无统一公认的评价指标，更无标准。汽车工程界基于具有最高的平均行驶技术速度的观点，以汽车的最高行驶速度、加速时间和最大爬坡度为量标，评定、比较汽车动力性的优劣。对于新车的动力性，人们基本上认同这三个指标。
对于在用汽车动力性的评价量标就各不一样了。在用汽车的动力性在新车定型时便已确立，在使用时，再与其他车型横向比较动力性的高低就毫无意义了。就是在同型汽车间相互比较动力性，除了表明具体汽车间动力性存在差异外，也不能据此揭示该型汽车结构、性能的优劣。由于使用条件的差异，在用汽车间不具有横向比较的条件，缺乏可比性。在用汽车固有动力性在使用过程不是恒定不变的，是随着运行过程中部件、零件的磨损、老化等逐渐衰退变差，直至跑不动，丧失工作能力。这样动力性衰退便是汽车技术状况变差的征兆。汽车
运行过程、零部件磨损、老化等的进程受运行环境条件的影响有快有慢，即便是运行环境条件相同、累计行程一样的同型汽车，由于使用水平的差异，其零部件磨损、老化的进程也不一样，汽车动力性衰退变差的进程也因此千差万别，而比较汽车在使用过程的动力性与固有动力性，即可判别在用汽车的技术状况。
1.2 表征汽车动力性的参数
1.2.1 汽车动力性评价指标
所谓汽车的动力性，比较专业的说法是指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的最高平均行驶速度；而我们平时所能观察到的、比较直观地衡量汽车动力性的指标主要有三方面：汽车的最高车速、汽车的加速时间和汽车的上坡能力。
1.2.1.1 最高车速
汽车的最高车速：顾名思义，汽车的最高车速是指在水平良好的路面（混凝土或沥青）上，汽车所能达到的最高行驶车速。
无风条件下，汽车在水平良好路面上行驶，行驶阻力与驱动力相平衡
221.15D a t C Au F G f =+ 可得： max a u =1.2.1.2 加速时间
汽车的加速性能主要分为原地起步加速性能和超车加速性能。汽车的加速能力可用它在水平良好路面上行驶时能产生的加速度来评价。但因加速度的数值不易测量，一般常用加速时间来表明汽车的加速能力。
1.2.1.3 上坡能力
汽车的上坡能力：汽车的上坡能力是用满载时汽车在良好路面上所能爬上的最大坡度来表示的。很显然，这里的最大爬坡度是指汽车在一档时的最大爬坡度。
1.2.2 发动机主要性能指标
扭矩是发动机性能的一个重要参数，是指发动机运转时从曲轴端输出的平均力矩，俗称为发动机的“转劲”。扭矩越大，发动机输出的“劲”越大，曲轴转速的变化也越快，汽车的爬坡能力、起步速度和加速性也越好。扭矩随发动机转速的变化而不同，转速太高或太低，扭矩都不是最大，只在某个转速时或某个转速区间内才有最大扭矩，这个区间就是在标出最大扭矩时给出的转速或转速区间。最大扭矩一
般出现在发动机的中、低转速的范围，随着转速的提高，扭矩反而会下降。扭矩的单位是牛顿·米（N·m）或公斤·米（kg·m）。
发动机的最大扭矩与发动机的进气系统、供油系统和点火系统的设计有关，在某一转速下，这些系统的性能匹配达到最佳，就可以达到最大扭矩。另外，发动机的功率、扭矩和转速是相关联的，具体关系为：功率=K×扭矩×转速，其中K是转换系数。选择发动机时也要权衡一下怎样合理使用、不浪费现有功能。
1.2.3 汽车附件消耗功率
汽车运行时还有底盘和车身附件需要由发动机供给动力，如空气压缩机、空调机和动力转向装置等。动力性检测时，汽车处于非运行状态，像动力转向装置等不工作的附件就不会消耗发动机输出的功率，而像空调机等耗能附件就应关闭，使其不工作。不便停机的空气压缩机等附件在汽车检测时是处于空运转非工作状况，消耗功率很小，故动力性检测时不计汽车附件消耗的功率。
1.2.4 汽车传动系损耗功率
发动机输出的净功率经传动系输出的过程中，为克服变速器、传动轴和主减速器存在的机械阻力和液力阻力又要损耗部分功率。传动系在传递动力过程中的损耗功率，完全取决于传动系的技术状况。它随传动系技术状况的恶化而增大，还受车速等因素的影响。同型汽车在走合后的新车状态及技术状况良好的汽车，传动系损耗功率有确定的、同一的最低值，即传动系损耗功率的额定值。但汽车生产厂不提供所生产汽车传动系的损耗功率值（传动效率）。有的科技文献、教材等在对汽车进行一般的动力性分析时，常把传动系的传动效率看作一个常数。这个常数值若用于汽车动力性检测就会导致错误的检测结论。因为在汽车使用过程中，传动系损耗功率始终在随技术状况变化，它是个变数。我们的随机实车测试表明，被测同型汽车中，由于各车技术状况不同，传动系损耗的功率各不一样，最大差值达250%-320%，其他被测同型汽车传动系的损耗功率散布在最大值和最小值之间。对同型汽车，传动系损耗功率的最小值便是该车型汽车传动系的额定损耗功率，最大值是该车型传动系状况不宜继续运行时的损耗功率，即上限值。各车型汽车传动系的额定损耗功率和上限损耗功率尚需汽车使用部门通过试验求得。
此外，同一汽车不同车速时的传动系损耗功率也不相同。导致传动系损耗功率的传动系阻力（ti F，N）与车速（i v，km/h）的关系为：
ti i
F A Bv =+
式中：A —与车速无关的传动系阻力，N ；
B —传动系阻力的速度影响系数，?-1N /km h ；
i v —测试车速，km/h 。
式中的系数随传动系的技术状况变化，为非定值，但对每一车型汽车其具体的传动系技术状况，系数值是确定的。
1.2.5 车轮滚动阻力消耗功率
车轮滚动阻力消耗的功率是驱动轮输出功率的一部分，底盘测功机测得的驱动轮输出功率不含克服车轮滚动阻力消耗的功率。故通常指的驱动轮输出功率，即指底盘测功机测得的驱动轮输出功率。
1.2.7 驱动轮输出功率
发动机产生的转矩随发动机转速（,/m in e n r ）增加而增大，达最大值后随转速的继续增加，而有所下降。发动机功率（,e P kW ）却随转速增加一直增到最大值。发动机功率与转矩关系如下： /9549,e e e P M n kW =?
则
09549//,t e g t e F P i i n r N η=????
0/9549//t e g e t F r n i i P η??=?
上列等式中左边的t F r ?即为驱动轮驱动力矩（,t M ?N m ），0//e g n i i 为驱动轮转速（t n ），t M 与t n 的乘积为驱动轮驱动功率（t P ），即通常所说的驱动轮输出功率，故：
/9549t t t e t P M n P η=?=?
驱动轮输出功率的数学表达式清楚地表明，驱动轮输出功率是汽车发动机和传动系工作过程的输出参数，输出功率的多少，完全取决于发动机发出的功率和传动系的传动效率，即取决于它们的技术状况。驱动轮输出功率用作检测参数，具有很强的信息性、很高的灵敏性、而且直观易懂，最适于用作动力性的检测参数。 2、目前汽车动力性评价的各种方法及评价指标存在的主要问题
通过对于表征汽车动力性参数的分析，对于汽车动力性的评价方法主要分为以下两个类型。一是传统的汽车界常用的三大指标，也就是最高车速、加速能力、爬坡能力。二是由功率这个参数来表征的汽车动力性，如发动机功率，底盘输出功率，驱动轮输出功率等。下面介绍汽车动力性评价的各种方法及评价指标存在的一些主要问题。
2.1 在用汽车的动力性衰退现象
动力性作为汽车的主要使用性能之一，在相关的技术文件或标准(如GB7258-1997)中都有明确的要求和规定，对于营运车辆更是要求其动力性水平必须达到相应的技术等级后才能参加经营性运输业务。因此，汽车的拥有者与使用者都希望所拥有或使用的汽车具有良好的动力性，以便能多拉快跑，提高运输效率。而车辆及道路的管理部门为保证道路畅通，减少交通堵塞和交通事故，也要求汽车维持良好的动力性，并强制对其进行定期检测，以确保对营运车辆动力性的要求得到实现，这种氛围有利于在用汽车的动力性能维持在较好的水平上。
为了解当前营运车辆动力性的现状，我们曾先后在不同地区的综合性能检测站对汽车的动力性进行了随机检测，现将检测结果归纳整理如下，期望有助于维持营运车辆的动力性处于良好的状况。
2.1.1 汽车的动力性随运行里程的增加而逐渐衰退
汽车的动力性是发动机和底盘传动系等总成及部件工作能力量化的体现。发动机和传动系固有的工作能力由设计确定，由制造形成，而在使用过程中逐渐丧失。这是由于组成发动机和传动系总成的零部件不可避免的会因相对运动而产生摩擦；因承受机械应力而引起变形和老化；因与周围介质互相作用而遭受腐蚀和氧化等，从而引起零部件的配合特性(如间隙的大小)、相对位置、接触状况等发生变化；进而逐渐削弱发动机和传动系总成的工作能力，甚至使其丧失工作能力。动力性的衰退便是发动机和传动系总成工作能力变差的外表征兆。实践已证明，汽车在使用过程中动力性的衰退是必然的，但衰退的进程是可以控制或减慢的。在相同的使用条件下，同型汽车动力性的衰退进程不但随累计运行里程的多少而异，而且还随使用水平的差异明显不同。图2-1和图2-2为用同一底盘测功机随机检测同型汽车在直接档时的驱动轮输出功率。图中曲线1为该型汽车发动机的外特性，曲线2为该型汽车在额定状况下直接档时的驱动轮的输出功率特性(理想外特性)。驱动轮外特性是指扣除了相应转速(车速)时的非发动机运转所必须的附件和汽车附件所消耗的功率、汽车传动系和底盘测功机传动系以及轮胎滚动阻力所消耗的功率后，在底盘测功机上应测得的相应发动机外特性工况下的驱动轮输出功率。曲线3和4分别为该型汽车具体车辆的实测直接档驱动轮外特性。图4和图5中发动机最大扭矩工况对应的车速分别是60km/h和38km/h左右，发动机额
定功率工况对应的车速分别为89km/ h和85km/ h左右。被检车辆皆为营运车辆，均在平原地区运行。从图可见：
图2-1 解放CA1090系列汽车实测驱动轮输出功率特性
图2-2 东风EQ1090系列汽车实测驱动轮输出功率特性
1、汽车使用过程中动力性衰退的标志是输出功率显著降低，随着车速的增加，输出功率的降低幅度增大，最大功率值向低速偏移，输出的最大功率均小于额定值。但输出功率与车速的关系未因动力性的衰退而改变，动力性衰退后的驱动轮外特性仍与发动机固有外特性的走势相似，即驱动轮的输出功率也随速度的增加而增大，功率达最大值后，随速度的进一步增加则输出功率迅速下降。由于各车辆的技术状况不同，故有的车辆在较高车速时输出功率才达最大值，而有的车辆则在较低车速时输出功率即达最大值，图中的曲线3和曲线4就分属这两种情况。而CA1090系列和EQ1090系列车型发动机和驱动轮外特性最大功率的对应车速应为89km/ h和86km/ h左右，但从图中可以看出实际测出的驱动轮最大输出功率对应的车速均小于80km/ h。
2、同型号的不同汽车动力性衰退的幅度不相同，在同一使用环境(道路、气候、地理位置等)下，输出功率的减少除受维修后累计行程的
影响外，主要取决于汽车的使用水平(驾驶操作、维修质量、运行材料质量等)。如图4中曲线3的车是1993年8月出厂的解放CA1091L2型货车，累计行程为42万km左右，大修后行程近11万km，而曲线4的车则是1993年5月出厂的解放CA1090KL2型货车，累计行程为40万km左右，大修后行程近10万km。曲线3汽车的出厂日期、累计行程及维修后行程均接近曲线4的汽车，但其动力性衰退的进程却慢于曲线4的汽车。图5中曲线3的车是1995年3月出厂的东风EQ140/47型货车，累计行程为32万km左右，大修后行程近10万km，而曲线4 的车则是1995车5月出厂的东风EQ1092F型货车，累计行程为19万km 左右，未进行过大修。曲线3汽车的出厂日期与曲线4汽车的出厂日期接近，而累计行程远多于曲线4的汽车的累计行程，但曲线3 的汽车经过大修，且维修质量较高，故其输出功率远大于曲线4汽车的输出功率，与该型汽车在直接档时的驱动轮的理论外特性相近。
3、同车型系列不同厂牌汽车的动力性衰退进程在其它条件相同的情况下，完全取决于汽车的技术水平和制造质量的高低。由于图2-1和图2-2的样本太少，尚不足以据此判别同吨位级的不同型号和不同厂牌汽车的技术水平和制造质量对使用过程中动力性衰退所产生的影响。
2.2 最高车速、加速能力、爬坡能力
汽车动力性直接影响汽车平均技术速度，汽车动力性的好坏通常以汽车加速性、最高车速及最大爬坡度等项目作为评价指标。动力性代表了汽车行驶可发挥的极限能力。在评价汽车动力性时，由于汽车用途和使用条件的不同，要求也不一样。如经常在公路干线上行驶的汽车，起主要作用的是汽车最大速度，而加速度的要求居于次位。而市内行驶的汽车正好相反，由于城市内交通繁忙，汽车在行驶中需要经常制动、停车和起步，汽车加速性能便成为评价这类汽车的主要指标。下面就讨论对于不同的工况选择同一评价标准。
2.2.1 不同工况选择同一评价标准
2.2.1.1 良好路面
主要在良好路面（路面质量为三级以上，坡度等符合高速公路条件要求）行驶的各类车辆，包括轿车、货车、越野车及客车，在良好路面，对于汽车的最高车速和加速时间有一定的要求，因而通过最高车速和加速时间的测定，能主要反映汽车的动力性。但此时，通过汽
车的爬坡度并不能纵向比较汽车的动力性。此时，汽车的爬坡度对于三指标评价汽车动力性而言，所占比重不大。
2.2.1.2 丘陵及山丘行驶
汽车的实际使用工况主要是在丘陵及山区地带行驶的各类车辆，包括货车、农用汽车、越野车等。由于汽车行驶的路面坡度比较大，因此，发动机的后备功率主要是用来克服坡度阻力功率。此时，汽车的最高车速和加速时间并不能反映其所需的动力性。虽然汽车的最高车速在一定程度上反映了汽车的爬坡能力，但在这种工况下通过确定汽车的最高车速来确定汽车的动力性显然是不准确的，此时，爬坡度对于汽车的动力性评价比重，明显较大。
2.2.1.3 无路地区行驶
对于主要行驶在坏路、无路地区（如沙漠、泥泞沼泽地、矿区等）的车辆，包括越野车、矿用车等，由于路面的附着系数较小，此时，不要求车辆有很高的速度，在评价动力性时，爬坡度和加速时间所占比重应该比较大。
2.2.1.4 市区路面
对于主要在城市内行驶的车辆，如公交车、各类公用车辆等，由于行车密度及城市交通的种种限制，此时，最高车速在评价汽车动力性时并没有多大意义，因为此时，汽车多以抵挡行驶，应加重加速时间的比重，以更好的评价汽车的实际使用动力性。
2.2.2 不同用途汽车使用同一评价指标
2.2.2.1 客车
大客车动力性指标的优劣主要通过汽车在良好路面上能够达到的最高车速、加速时间和满载时的最大爬坡度3个指标进行综合评价，但3个指标相互独立，并没有综合的评价指标。对于客车的动力性评价增大比功率，对提高大客车的动力性、经济性，改善环保性能都将产生积极的影响。随着公路质量等级的提高和高速公路的迅速发展，客车设计中的最高车速应高于高速公路上规定的最高车速，实际上大多数大客车的设计最高车速已超过100km/h。超车加速时间短，可使超车时与被超车辆并行行程短，行驶亦安全。大型客车加速性能无论是对公交车辆的频繁起步，还是公路上的客运或旅游客车的超车都是非常实际的。
2.2.2.2 货车
货车的主要功能在于运输，提高车速能提高运输数量，所以其动
力性也应满足最高车速的原则，不同吨位的货车使用不同的发动机，其动力性用3个指标来评价不能说明汽车的动力性，因而可以用比功率等检测参数进行评价。
2.2.2.3 轿车
最高车速和加速时间是评价轿车动力性最常用的两个评价指标，虽然最高车速越高，加速时间越快，能在一定程度上说明轿车的爬坡度越好。但是同两款轿车，如甲轿车和乙轿车，如果最高车速一样，加速时间甲轿车大于乙轿车，而叫轿车的最大爬坡度远小于乙轿车，此时，我们并不能直观评判两者的动力性的优越。
2.2.2.4 越野车
越野车主要采用四轮驱动形式，主要在无路等路面行驶，对动力性要求较高，由于对爬坡度要求很高。此时，如甲、乙两越野车，甲越野车爬坡度大于乙越野车，而乙越野车在最高车速和加速时间上大于甲越野车，我们也不能直观地评判两越野车的动力性优越。
2.2.3 三大指标评价方法的主要问题
由于存在上述不同工况和不同用途的汽车，且三个指标互相独立，就无法用单一的评价指标直观地评判车辆的动力性好坏。正如轿车注重最高车速和加速时间，而越野车却注重爬坡度，不能简单的说越野车的爬坡度好，越野车的动力性能就优于轿车；反之，轿车的最高车速大，加速时间短，也不能简单地说轿车的动力性能好于越野车。同理，一辆在良好路面表现优越的汽车，并不能简单的说比在山丘路面表现优越的汽车动力性好，反过来说也同样不成立。这些情况就表现了三大评价指标的一大缺陷。
此外在用汽车随着使用时间的延续、反映动力性的最高车速、加速能力和爬坡能力都会变差，如最高车速降低了，加速能力差了，最大爬坡能力小了，从而显示了具体在用汽车动力性量标固有量值变差的动态是其技术状况衰退变差进程的反映。汽车使用者对所驾驶的汽车跑不快了、拉不动了、爬长坡的速度慢了的反映和体会，即是用这几个量标对所驾驶的汽车动力性状况的一种定性评定。尽管汽车的最高车速、加速能力和最大爬坡度通俗、直观、易于理解，可以直接测定，但要将测得的具体在用汽车的这几个量标的量值与其固有的量值比较．对汽车动力性状况进行定量评价，就困难多了。首先新车定型时的这几个量标的额定值是在规定道路条件下试验确定，或者是经计算得出。要测得具体在用汽车的这几个量标值必须在符合定型试验条件
的道路上进行试验，才具有可比性。而路试检测汽车动力性受试验条件制约，通用性差，不适于广泛应用。此外，汽车使用手册提出的额定值未加界定，如最大爬坡度就未界定爬坡度的速度，若越测同类同型汽车虽然都能爬上使用手册给定的最大坡度．但爬上最大坡度的速度却快慢不等。因此．信息性差的量标就不适于用作在用汽车的检测参数。
实践表明，汽车的最高车速、加速能力、最大爬坡度等量标随汽车技术状况恶化变差而变化的幅值小，体现汽车技术状况的能力差，难以反映技术状况的微小变化，灵敏性差。因此，不适于用作动力性检测参数，它们不能定量地评定汽车的技术状况。
汽车使用手册提供的汽车动力性评价量标的额定值均是在规定条件下，经道路试验确定。由于道路试验和室内台架检测的条件不同，不可将道路试验确定的额定值用作室内台架检测评价汽车动力性的参照值。而要建立各类型汽车的最高车速、加速能力的台架检测评价的通用限值体系，需要投入大量的资金．进行大量的实车试验，在全而深入分析试验数据的基础上才能形成切合实际、普遍实用的限值。显然，开展这种基础性、仅具社会效益的工作．在当前是相当困难的，也是不必要的。因此，汽车的最高车速、加速能力和爬坡能力用作台架检测参数受外部条件制约。当然，同一辆汽车可通过台架检测其最高车速或加速能力在维修前后或运行前后的变化．对比评价其在维修前后或运行前后其动力性状况的变化。
《汽车技术等级评定标准》JT/Tl98—95规定汽车动力性可用发动机功率、底盘输出功率、汽车直接档加速时间3个参数中的任一参数评定，但只规定了发动机功率的限位，未规定后两个参数的限值(JT/T198一95中的评定技术要求)，只规定将检测结果折算发动机功率后，再按发动机功率的跟值要求来评定。这样，虽然JT/T198-95规定了汽车动力性可用3个参数检测，由于未规定底盘输出功率和加速时间的限值，实质上JT/T198-95只是规定了发动机功率一个参数用作汽车动力性的检测参数。
2.3 发动机功率、驱动轮输出功率
2.3.1 发动机功率评价动力性的主要问题
众所周知，汽车运动的动力来自于发动机，汽车整车动力性取决于该车发动机的输出功率。因此，国家规定了机动车“比功率”（比功率=发动机最大净功率/机动车最大允许总质量）作为机动车上牌注
册的依据，以此来综合评价机动车的动力性能和确定与最大允许总质量相适应，有足够动力保证的最低限值。
发动机在不同工况，不同转速下有不同的输出功率，但一般在技术资料上给出有代表某一型号发动机动力性的指标是“标定功率”（也称额定功率）或“净功率”。
发动机的“标定功率”是发动机不安装规定的辅件（如空气滤清器，风扇，发电机，消声器等），在规定的试验条件下测得的最大功率。车辆使用说明书或发动机标牌上给出和标明的就是“标定功率”值。
发动机的“净功率”是指按实际用途带有工作所需的全部辅件，在规定的试验条件下测得的最大功率。目前，许多机动车使用说明书和发动机标牌上尚未给出这一指标数据。
无论是发动机的“标定功率”还是“净功率”，发动机制造厂提供的数据都是在发动机未装上车之前，在实验室内试验台架（测功机）上测得的。那么，大量在用车辆发动机的功率测试和动力性评定，不可能从每一台车上将发动机拆下进行台架测试。正因为如此，在汽车不解体检测设备中就研制了“发动机无外载加速测功仪”。虽然这种设备可实现就车检测发动机的动力性，但一方面由于其测量结果容易受检测操作的人为因素影响，测试精度较低；另一方面由于型号繁多的发动机的等效转动惯量难以一一确定并列出，其测功转换系数就难以确定，因此，也就难以适应和测得每种型号发动机的准确功率值。此外，发动机输出功率的大小，只能表明发动机本身的动力性，不能完全表明传至驱动轮实际可供利用的有效功率，因为它没有考虑和包含传动系的机械效率，传动系的机械效率受传动系技术状况的影响，技术状况越好，传动效率越高，机械损失也就越小，在相同发动机输出功率的情况下，驱动轮的有效输出功率也就越大，汽车整车的动力性就越好。
发动机功率是汽车动力性的基础。发动机不能输出规定的功率，汽车动力性将明显恶化，发动机的重要作用是显而易见的。但发动机能输出规定的功率，汽车驱动轮却不一定能获得相应的驱动力。若底盘传动系状况不佳，传动效率降低，功率损耗增大，驱动轮的驱动力就将相应降低。更有甚者，若离合器打滑就不能将发动机功率传输出去。又如，轮制动器或驻车制动器制动蹄片间隙过小，将额外损耗传输的功率．也会使驱动轮得不到规定的驱动力。理论和实践均证明，
发动机输出功率的多少，只能反映发动机的状况，反映发动机的动力性，它不能反映传动系的状况。用发动机输出功率作为评价汽车动力性的参数有很大的片面性，不能用它作为汽车动力性的检测参数。2.3.2 驱动轮输出功率评价动力性的主要问题
“驱动轮输出功率”是指汽车发动机输出的功率经传动系传至驱动轮后输出的可供汽车实际利用的有效功率。由驱动轮输出功率的数学表达式清楚地表明，驱动轮输出功率是汽车发动机和传动系工作过程的输出参数，输出功率的多少，完全取决于发动机发出的功率和传动系的传动效率，即取决于它们的技术状况。驱动轮输出功率减少是发动机和传动系技术状况恶化的外表征兆。发动机和传动系状况的微小变化，都会通过驱动轮输出功率的增大或减小表现出来。
虽然驱动轮输出功率用做检测参数具有很强的信息性，很高的灵敏性，直观易懂。但是过于简单地只与汽车发动机和传动系的参数相关，从而显示出这个评价指标最大的不足，就是过于笼统，无法从细节处反映汽车动力性能的好坏。例如一辆越野车的驱动轮输出功率高于一辆轿车，但是桥车却拥有更高的最高车速和加速性能，在这种情况下，就很难判断究竟那辆车具有更好的动力性了。
此外，驱动轮输出功率指标并不能与最高车速、加速时间、最大爬坡度所反映的指标相结合，以反映汽车动力性的衰退程度，以及在用汽车的动力性在二手车市场的价值。
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目录 1 绪论 (1) 1.1 研究目的及意义 (1) 1.2 我国目前汽车动力性检测状况 (1) 2 汽车动力性 (2) 2.1 汽车的动力性评价指标 (2) 2.2 影响汽车动力性的主要因素 (3) 2.2.1 结构因素的影响 (3) 2.2.2 使用因素的影响 (4) 3 在用汽车动力性检测现状 (5) 4 在用汽车动力性检测分析 (6) 4.1 台试与路试检测的条件、特点及分析 (6) 4.2 汽车动力性台架检测原理 (6) 4.3 汽车底盘输出功率的检测方法 (7) 4.4 影响底盘测功机测试精度的因素 (7) 4.5 在用汽车动力性合格条件 (8) 5 在用汽车动力性检测对策 (10) 5.1 在用汽车动力性检测存在的问题 (10) 5.2 对在用汽车动力性检测的对策 (11) 5.2.1 正确选择和使用底盘测功机 (11) 5.2.2 采用先进的检测方法 (11) 5.2.3 完善检测规 (12) 6 总结 (12) 参考文献 (13) 致 (14)
1 绪论 1.1 研究目的及意义 汽车动力性是汽车的基本使用性能。汽车属高效率的运输工具，运输效率的高低在很大程度上取决于汽车的动力性。动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能。随着我国经济的飞速发展，汽车产业也日益壮大并成为我国的支柱产业之一，我国汽车保有量逐年攀升，同时对汽车动力性要求也越来越高，汽车驾驶人都希望汽车具有良好的动力性，以便能多拉快跑，提高运输效率和能力，同时也可减少交通阻塞，保证道路畅通。因此有必要对在用汽车动力性进行检测，以保证汽车安全高效行使。 1.2 我国目前汽车动力性检测状况 近年来我国汽车产业迅猛发展，我国高等级公路里程的增长，公路路况与汽车性能的改善，汽车行驶车速愈来愈高，但在用汽车随使用时间的延续其动力性将逐渐下降，不能达到高速行驶的要求，这样不仅降低了汽车应有的运输效率及公路应有的通行能力，而且存在安全隐患。近年来我国为了规和指导汽车动力性检测，先后制定了一系列法律法规，由此看出，我国对汽车动力性检测的重视。 汽车动力性检测是判断汽车技术状况，评定汽车技术等级的主要项目，是一项关系到提高汽车运输效率和道路通行能力的重要工作，国外对在用汽车的动力性都非常重视，并制定严格的检验方针与标准，要求对汽车动力性进行定期检测。另外动力性检验合格也是营运汽车上路运行的一项重要技术条件。目前我国对在用汽车汽车动力性检测还有待完善和加强。
一、前言 20世纪90年代以来，汽车行业的竞争已从单一的性能竞争转向性能、环保、节能等多元综合竞争。仅就汽车发动机而言，为应对世界能源危机和减少对环境污染，其研究开发工作已侧重于降低油耗、减少排放、轻质及减少磨损等方面，在这些研究中优化技术将得到广泛的应用。汽车发动机与航空发动机同属热机范畴，二者在许多方面有相通之处。近年来，汽车发动机优化工作已具有一定基础，而针对航空航天发动机所建立及应用的优化技术则已取得较大的进展。将这些先进优化技术特别是多学科优化技术移植应用于汽车发动机优化设计可望提高汽车以节能与环保为中心的综合性能。作者就当前汽车发动机及航空航天发动机领域的优化技术的一些进展作一个简略的叙述，并对利用优化技术提高汽车发动机综合性能潜力进行一些探讨。二、发动机优化技术研究和应用现状目前各类发动机研发工作的共同重点包括降低油耗、减少排放、减轻质量以及减少磨损等，为了达到这些目标，在发动机设计中应用优化技术是一个重要的手段。当前发动机的优化工作主要在发动机结构、材料、燃料及燃烧、排放以及多学科优化等几个方面展开。（一）发动机结构及材料优化技术发动机结构优化主要是优化关键零部件的形状以改善发动机性能，此方面的研究有：将BP神经网络和遗传算法相结合用于航空发动机的结构优化以获得最优的推重比；通过优化固体火箭发动机的结构以获得最轻的结构质量和最大的装填密度；总结了国内外对航空发动机叶片-轮盘结构优化设计的研究现状，提出了一种将动态分析与结构形状优化设计相结合的新方法；阐述了CAD/CFD技术在汽车发动机设计开发中的重要性，给出了CAD/CFD技术在电喷汽油机进气歧管设计和柴油机螺旋气道设计的应用效果；将边界元法与罚函数优化方法相结合，研究了承受拉、压交变载荷的发动机连杆的形状优化；基于一种高效的有限元方法对三维复杂形状连杆进行优化设计；基于有限元分析和优化技术，提出了一种发动机曲轴的结构优化方法；对火箭发动机机匣进行优化，讨论了应力比及PV/W的优化选择问题等。为改进发动机结构及使发动机轻量化，对其材料进行优化设计是一种重要手段。近年来，包括新型复合材料如碳化硅、氮化硅、氧化锆、石墨及合成石墨等不断用于发动机结构。通过建立发动机复合材料叶片各截面应力应变解析式和最大应力准则，对叶片进行最大强度的优化分析。对固体火箭发动机的复合材料壳体进行优化设计，使得发动机结构在满足强度约束的要求下获得最小的质量。（二）发动机燃烧优化技术随着世界能源问题和环境污染问题的日趋严重，飞机及汽车作为污染环境和消耗能源的大户，备受人们的关注。发动机燃烧过程直接影响节能和环保，对发动机燃烧过程优化的研究越来越受到重视。目前主要是从喷射系统、进气管系、燃烧室形状等几方面对其进行优化设计。在发动机燃烧喷射系统方面，借助于先进电子控制技术，能准确地调节燃油供给，优化喷油定时和喷油次数，控制气缸内的混合状态、燃烧室内的燃油分布，降低排放污染。对新型脉动式电控燃油喷射系统的喷射定时问题，研究了发动机直接喷射技术的优化问题。采用了多目标设计方法，优化了发动机燃烧系统和配气机构匹配。在新型燃料发动机燃烧过程的优化研究中，在建立氢燃料发动机最优控制模型的基础上，提出了双模式控制方式；用计算机仿真分析手段对天然气汽车发动机的空燃比进行优化来改善发动机的性能。（三）发动机多学科优化技术发动机设计以结构、热力、燃烧、强度、振动、流体、传热等多个学科为基础，可变因素多，随机性大，是一个可变互耦系统的优化问题。多学科设计优化通过充分利用各个学科之间的相互作用所产生的协同效应，获得系统的整体最优解，因而在发动机设计图1 传统设计流程图上有很大的应用优势。 在航空发动机领域，多学科优化技术已被用于建立优化模型并开展了涡轮叶片设计、压气机叶片设计及发动机总体方案设计，将传统的优化设计方法（如图1所示）转变为图2所示多学科优化并行设计流程，综合考虑了气动、振动、强度和疲劳寿命等方面的要求，可缩短设计周期和提高优化效果。如：利用单级优化算法对航空发动机喷管进行了多学科优化设计；在内燃机的优化研究中引入了多学科鲁棒性设计优化方法来评价设计过程中的不确定性；采
汽车动力性设计计算公式 3.1 动力性计算公式 3.1.1 变速器各档的速度特性： 377.0i i n r u gi e k ai ??= （ km/h ） ......(1) 其中：k r 为车轮滚动半径，m; 由经验公式：?? ????-+=)1(20254.0λb d r k (m) d----轮辋直径，in b----轮胎断面宽度，in λ---轮胎变形系数 e n 为发动机转速，r/min ；0i 为后桥主减速速比； gi i 为变速箱各档速比，)...2,1(p i i =，p 为档位数，（以下同）。 3.1.2 各档牵引力 汽车的牵引力： 错误!未指定书签。 t k gi a tq a ti r i i u T u F η???=0 )()( （ N ） (2) 其中：)(a tq u T 为对应不同转速（或车速）下发动机输出使用扭矩，N?m ；t η为传动效率。 汽车的空气阻力： 15 .212a d w u A C F ??= （ N ） ......(3) 其中：d C 为空气阻力系数，A 为汽车迎风面积，m 2。 汽车的滚动阻力： f G F a f ?= （ N ） (4) 其中：a G ＝mg 为满载或空载汽车总重(N)，f 为滚动阻尼系数 汽车的行驶阻力之和r F ： w f r F F F += （ N ） (5) 注：可画出驱动力与行驶阻尼平衡图
3.1.3 各档功率计算 汽车的发动机功率： 9549)()(e a tq a ei n u T u P ?= （kw ） (6) 其中： )(a ei u P 为第)...2,1(p i i =档对应不同转速（或车速）下发动机的功率。 汽车的阻力功率： t a w f r u F F P η3600)(+= （kw ） (7) 3.1.4 各档动力因子计算 a w a ti a i G F u F u D -=)()( ......(8) 各档额定车速按下式计算 0.377.0i i n r u i g c e k i c a = （km/h ） (9) 其中：c e n 为发动机的最高转速； )(a i u D 为第)...2,1(p i i =档对应不同转速（或车速）下的动力因子。 对各档在[0，i c a u .]内寻找a u 使得)(a i u D 达到最大，即为各档的最大动力因子m ax .i D 注：可画出各档动力因子随车速变化的曲线 3.1.5 最高车速计算 当汽车的驱动力与行驶阻力平衡时，车速达到最高。 3.1.5.1 根据最高档驱动力与行驶阻力平衡方程 )()(.a r a highest t u F u F =， 求解a u 。舍去a u 中的负值或非实数值和超过额定车速的值；若还有剩余的值，则选择它们中 最大的一个为最高车速，否则以最高档额定车速c a u 作为最高车速m ax .a u 。 额定车速按下式计算 0377.0i i n r u h g c e k c a = （km/h ） (10) 其中：c e n 为发动机的最高转速 h g i 为最高档传动比 3.1.5.2 附着条件校验
汽车动力性检测项目及检测方法 一、汽车动力性评价指标 汽车动力性是汽车在行驶中能达到的最高车速、最大加速能力和最大爬坡能力，是汽车的基本使用性能。汽车属高效率的运输工具，运输效率的高低在很大程度上取决于汽车的动力性。这是因为汽车行驶的平均技术速度越高，汽车的运输生产率就越高。而影响平均技术速度的最主要因素就是汽车动力性。 随着我国高等级公路里程的增长，公路路况与汽车性能的改善，汽车行驶车速愈来愈高，但在用汽车随使用时间的延续其动力性将逐渐下降，不能达到高速行驶的要求，这样不仅降低了汽车应有的运输效率及公路应有的通行能力，而且成为交通事故、交通阻滞的潜在因素。因此，在交通部1990年发布的13号令中，特别要求对汽车动力性进行定期检测。动力性检测合格是营运汽车上路运行的一项重要技术条件。1995年交通部为了提高在用汽车的技术性能，发布了JT/T198-95《汽车技术等级评定标准》，将动力性作为第一项主要性能进行评定。另外早在1983年国家颁布的GB3798《汽车大修竣工出厂技术条件》第2.6项中对汽车大修后的加速性能规定了最低要求，这都说明了国家对在用汽车动力性的重视。 汽车检测部门一般常用汽车的最高车速、加速能力、最大爬坡度、发动机最大输出功率、底盘输出最大驱动功率作为动力性评价指标。TOP (km/h) 1.最高车速υ amax 最高车速是指汽车以厂定最大总质量状态在风速≤3m/s的条件下，在干燥、清洁、平坦的混凝土或沥青路面上，能够达到的最高稳定行驶速度。TOP 2.加速能力t（s） 汽车加速能力是指汽车在行驶中迅速增加行驶速度的能力。通常用汽车加速时间来评价。加速时间是指汽车以厂定最大总质量状态在风速≤3m/s的条件下，在干燥、清洁、平坦的混凝土或沥青路面上，由某一低速加速到某一高速所需的时间。 (1)原地起步加速时间，亦称起步换档加速时间，系指用规定的低档起步，以最大的加速度（包括选择适当的换档时机）逐步换到最高档后，加速到某一规定的车速所需的时间，其规定车速各国不同，如0-50 km/h，对轿车常用0-80 km/h，0-100 km/h，或用规定的低档起步，以最大加速度逐步换到最高档后，达到一定距离所需的时间，其规定距离一般为0-400m，0-800m，0-100Om，起步加速时间越短，动力性越好； (2)超车加速时间亦称直接档加速时间，指用最高档或次高档，由某一预定车速开始，全力加速到某一高速所需的时间，超车加速时间越短，其高档加速性能越好。 我国对汽车超车加速性能没有明确规定，但是在GB3798-83《汽车大修竣工出厂技术条件》中规定，大修后带限速装置的汽车以直接档空载行驶，从初速20km/h加速到40km/h的加速时间，应符合表 1规定。
浅谈汽车动力性评价标准 摘要：本文研究了汽车动力性评价的各种方法和评价指标，介绍了动力性评价的主要参数：最高车速、加速时间、最大爬坡度、发动机最大功率、比功率、驱动轮输出功率、驱动力等相关评价参数；介绍了汽车的动力性衰退现象和汽车动力性评价的实验方法。 关键词：汽车动力性评价指标加权系数优化设计 1汽车动力性评价的各种方法及评价指标概述 1.1汽车动力性概述 汽车动力性是汽车最基本的使用性能。汽车无论是用作生产工具还是用作生活用具，其运行效率均取决于是否拉得动、跑得快，即取决于运行速度。在运行条件(地理、道路、气候条件及运输组织条件等)一定时，汽车的平均运行技术速度主要取决于汽车的动力性。显然汽车动力性越好，汽车运行的平均技术速度就越高，汽车运行效率也就越高。因此汽车工程界，用车的、购车的、爱车的都很看重汽车的动力性。汽车具有什么样的动力性算好，如何评定，观点不同，评价的依据也就不同，目前尚无统一公认的评价指标，更无标准。汽车工程界基于具有最高的平均行驶技术速度的观点，以汽车的最高行驶速度、加速时间和最大爬坡度为量标，评定、比较汽车动力性的优劣。对于新车的动力性，人们基本上认同这三个指标。 对于在用汽车动力性的评价量标就各不一样了。在用汽车的动力性在新车定型时便已确立，在使用时，再与其他车型横向比较动力性的高低就毫无意义了。就是在同型汽车间相互比较动力性，除了表明具体汽车间动力性存在差异外，也不能据此揭示该型汽车结构、性能的优劣。由于使用条件的差异，在用汽车间不具有横向比较的条件，缺乏可比性。在用汽车固有动力性在使用过程不是恒定不变的，是随着运行过程中部件、零件的磨损、老化等逐渐衰退变差，直至跑不动，丧失工作能力。这样动力性衰退便是汽车技术状况变差的征兆。汽车
汽车动力性设计计算公式 动力性计算公式 变速器各档的速度特性： 0 377 .0i i n r u gi e k ai ??= （ km/h ） ......(1) 其中：k r 为车轮滚动半径，m; 由经验公式：?? ? ???-+=)1(20254.0λb d r k (m) d----轮辋直径，in b----轮胎断面宽度，in λ---轮胎变形系数 e n 为发动机转速，r/min ；0i 为后桥主减速速比； gi i 为变速箱各档速比，)...2,1(p i i =，p 为档位数，（以下同）。 各档牵引力 汽车的牵引力： 错误!未指定书签。 t k gi a tq a ti r i i u T u F η???= )()( （ N ） (2) 其中：)(a tq u T 为对应不同转速（或车速）下发动机输出使用扭矩，N ?m ；t η为传动效率。 汽车的空气阻力： 15 .212 a d w u A C F ??= （ N ） (3) 其中：d C 为空气阻力系数，A 为汽车迎风面积，m 2。 汽车的滚动阻力： f G F a f ?= （ N ） (4)
其中：a G ＝mg 为满载或空载汽车总重(N)，f 为滚动阻尼系数 汽车的行驶阻力之和r F ： w f r F F F += （ N ） (5) 注：可画出驱动力与行驶阻尼平衡图 各档功率计算 汽车的发动机功率： 9549 )()(e a tq a ei n u T u P ?= （kw ） (6) 其中： )(a ei u P 为第)...2,1(p i i =档对应不同转速（或车速）下发动机的功率。 汽车的阻力功率： t a w f r u F F P η3600)(+= （kw ） (7) 各档动力因子计算 a w a ti a i G F u F u D -= )()( (8) 各档额定车速按下式计算 .377 .0i i n r u i g c e k i c a = （km/h ） (9) 其中：c e n 为发动机的最高转速； )(a i u D 为第)...2,1(p i i =档对应不同转速（或车速）下的动力因子。 对各档在[0，i c a u .]内寻找a u 使得)(a i u D 达到最大，即为各档的最大动力因子m ax .i D 注：可画出各档动力因子随车速变化的曲线 最高车速计算 当汽车的驱动力与行驶阻力平衡时，车速达到最高。 根据最高档驱动力与行驶阻力平衡方程
发动机性能有关术语 Accelerator 加速踏板——一种控制装置，通常由脚操作，连接到节气门。Accelerator pump加速泵——化油器内的泵，当节气门位置变化时，为过渡工况提供额外的燃油。 Accessory drive 附件驱动——发动机罩下由驱动带驱动的附件——风扇、发动机、空调、动力转向、空气喷射泵。 Air／fuel mixture空气／燃油混合气——提供给发动机的空气和燃油混合气。Analyzer 分析仪——一种设备，如示波器，具有数据读取功能，帮助进行正确修理。 Automatic choke 自动阻风门——自动确定阻风门位置的系统。 Back pressure 背压——发动机曲轴箱内积累的多余压力；排气系统阻力。 Battery 蓄电池——以化学能形式存储电能的装置。 Battery cable 蓄电池电缆——连接到蓄电池正极(火线)和负极(地线)的粗导线。Battery charger 蓄电池充电器——用来给蓄电池充电和再充电的设备。 Bearing 轴承——具有内外座圈、一排或多排钢球的装置。 Catalytic converter催化转化器——一种汽车排气系统部件，用不锈钢制造，含有降低发动机排气内碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物的催化剂。Check valve 单向阀——允许液体或气体在一个方向流动而堵住另一个方向的装置。Coil 线圈——点火系统零件，为火花塞提供高电压。 Cold-cranking amperage冷起动电流——完全充电的蓄电池30s内，端电压不会降到 7.2V以下所能提供的电流。 Combustion chamber燃烧室——活塞在上止点位置时活塞上部区域，燃烧就在这里进行。Compression 压缩——将气体挤压到更小空间的过程。 Compression test压缩测试——控制起动阶段气缸所能产生压力的一种测量方式。Comouter 计算机——为了执行操作，能够按照指令进行工作和以期望的方式交换数据而不需要人工干预的系统。 Cooling system 冷却系统——散热器、软管、暖风散热器芯和冷却水套，带走发动机热量并散发到周围空气中。 Cruise control 巡航控制——在各种条件下自动维持预定车速的系统。 Customer complaint客户抱怨——客户提供的故障说明，通常是汽车驾驶员。Cylinder balance 气缸平衡——一种动态测试，每次使一个气缸不工作，比较各缸的动力损失，精确确定工作差的气缸。 Cylinder head 气缸盖——发动机的一部分，覆盖在缸体上。 Cylinder leakagetest气缸泄漏测试——当活塞在上止点位置，气门关闭时，确定气缸密封好坏的一种测试。 Deck 配合面——发动机缸体和缸盖的配合平面。 Dedicated ground专用接地——在汽车上有许多接地连接，有些是特定的部件或电路专用。 Diaphragm 膜片——柔性的类似橡胶的膜。 Digital ohmmeter数字欧姆表——一种向孤立电路提供少量的电流并以数字方式指示电阻值的设备。 Digital voltmeter数字电压表——以数字方式读取电路两点间电压的设备。
汽车性能评价指标 汽车性能到底与哪些参数有关？通常用来评定汽车的性能指标主要有：动力性、燃油经济性、制动性、操控稳定性、平顺性以及通过性等。 动力性 汽车的动力性是用汽车在良好路面上直线行使时所能达到的平均行驶速度来表示。汽车动力性主要用三个方面的指标来评定：最高车速；汽车的加速时间；汽车所能爬上的最大坡度。 最高车速——是指汽车在平坦良好的路面上行驶时所能达到的最高速度。数值越大，动力性就越好。 汽车的加速时间——表示汽车的加速能力也形象的称为反映速度能力，它对汽车的平均行驶车速有很大的影响，特别是轿车，对加速时间更为重要。 常用原地起步加速时间以及超车加速时间来表示。 汽车的爬坡能力——用满载时的汽车所能爬上的最大坡度。 燃油经济性 汽车的燃油经济性常用一定工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。在我国及欧洲，汽车燃油经济性指标的单位为L/100km，而在美国，则用MPG或mi/gall表示，即每加仑燃油能行驶的公里数。燃油经济性与很多因素有关，如行驶速度，当汽车在接近于低速的中等车速行驶时燃油消耗量最低，高速时随车速增加而迅速增加。另外，汽车的保养与调整也会影响到汽车的油耗量。 制动性 汽车行驶时在短距离内停车且维持行驶方向稳定，以及汽车在长坡时维持一定车速的能力成为汽车的制动性。汽车的制动性能指标主要有制动效能、制动效能的恒定性、制动时汽车的方向稳定性、汽车的制动过程。
制动效能——汽车的制动距离或制动减速度，用汽车在良好路面上以一定初速度制动到停车的制动距离来评价，制动距离越短制动性能越好。 制动效能的恒定性——制动器的抗衰退性能，是指汽车高速行驶下长坡连续制动时，制动器连续制动效能保持的程度。 制动时汽车的方向稳定性——汽车制动时不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力的性能。目前主流车型均配置ABS、ESP等配置就是提高方向稳定性。 汽车的制动过程——主要是指制动机构的作用时间。 操控稳定性 汽车的操控稳定性是指司机在不感到紧张、疲劳的情况下，汽车能按照司机通过转向系统给定的方向行驶，而当遇到外界干扰时，汽车所能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。汽车操控稳定性通常用汽车的稳定转向特性来评价。转向特性有不足转向、过度转向以及中性转向三种状况。有不足转向特性的汽车，在固定方向盘转角的情况下绕圆周加速行驶时，转弯半径会增大；有过度转向特性的汽车在这种条件下转弯半径则会逐渐减小；有中性转向特性的汽车则转弯半径不变。易操控的汽车应当有适当的不足转向特性，以防止汽车出现突然甩尾现象。 行驶平顺性 汽车平顺性是保持汽车在行驶过程中，乘员所处的振动环境具有一定的舒适度的性能。这与汽车的底盘参数、车身几何参数，以及汽车的动力性以及操控性等有密切关系。 通过性 通过性是指车辆通过一定情况路况的能力。通过能力强的车子，可以轻松翻越坡度较大的坡道，可以放心的驶入一定深度的河流，也可以高速的行驶在崎岖不平的山路上，在城市中也不用为停车上下马路牙子而担心。总之它可以使你比其他车辆更可能去你想去的地方，让你体验到征服自然的感觉。 汽车使用性能指标
第一章汽车的总体设计 汽车的主要参数包括尺寸参数，质量参数和汽车性能参数。 ★汽车质量参数的确定 1 整车整备质量m0 整车整备质量是指车上带有全部装备，加满水，燃料，但没有载货和载人的整车质量。 2 载客量 汽车的载客量是指在影之路面上行驶时所允许的额定载人数。 3载质量m e 汽车的载质量是指在影之路面上行驶时所允许的额定载质量。 4 质量系数ηm0 质量系数是指汽车载质量与整车整备质量的比值，即ηm0=m e／m0。ηm0值越大，说明该车的结构的制造工艺越先进。 5 汽车总质量m a 汽车总质量是指装备齐全，并按规定装满客、货时的整车质量 6 轴荷分配 汽车的轴荷分配是指汽车在空载或满载静止状态下，个车轴对支撑平面的垂直负荷，也可以用占空载或满载哦那个质量的百分比来表示。 汽车性能参数的确定（了解） 1 动力性参数汽车动力性参数包括最高车速V max、加速时间t,上坡能力、比功率和比转矩等。 ①加速时间t汽车在平直的良好路面上，从原地起步开始以最大加速度加速到一定车速所用去的时间，称为加速时间。 ②上坡能力用汽车满载时在良好路面上的最大坡度阻力系数i max来表示汽车的上坡能力。 ③汽车的比功率P b和比转矩T b 比功率是汽车所装发动机的标定最大功率P emax与汽车最大总质量m a之比。即P b=P emax/m a。它可以综合反映汽车的动力性，比功率大的汽车加速性能要好于比功率小的汽车。比转矩T b是汽车所装发动机的最大转矩T emax与汽车总质量m a之比，T b=T emax/m a。它能反映汽车的牵引能力。 2 燃油经济性参数汽车的燃油经济性用汽车在水平的水泥或沥青路面上，以经济车速或多工况满载行驶百公里的燃油消耗量来评价。该值越小燃油经济性越好。 3 汽车最小转弯直径D min 转向盘转至极限位置时，汽车前外转向轮轮辙中心在支承平面上的轨迹圆的直径，称为汽车最小转弯直径D min。D min用来描述汽车转向机动性，是汽车转向能力和安全能力的一项重要指标。 4 通过性几何参数有；最小离地间隙h min，接近角γ1，离去角γ2，纵向通过半径ρ1等。 5 操纵稳定性参数 ①转向特性参数为了保证有良好的操纵稳定性，汽车应具有一定程度的不足转向。 ②车身侧倾角 ③制动前倾角 6 制动性参数 7 舒适性汽车应为乘员提供舒适的乘坐环境和方便的操纵条件，称为舒适性。 8 汽车的布置形式：㈠乘用车的布置形式乘用车的布置形式的主要有发动机前置前轮驱动，发动机前置后轮驱动，发动机后置后驱三种。①发动机前置前轮驱动，优点：前桥轴荷大，有明显的不足转向性能；越障能力高；动力总成结构紧凑；舒适性好；轴距可缩短，
汽车动力性能检测设计 摘要：基于汽车动力性检测的必要性，对相关的检测方法、使用仪器等作一介绍，同时对各指标对动力性的影响进行分析，利于推动我国汽车动力性的定期检测，保障交通安全。 关键词：动力性检测；检测；综合测试仪 Cardynamicperformancetestdesign Someschoolsomeone Abstract:basedonthedynamicperformanceofthenecessityofcartesting,andrelative testmethods,thepaperintroducestheuseofinstruments,andsoon,atthesametimetothe indicatorstoanalyzetheeffectofdynamicperformance,behelpfulforpromotingourco untry'scarofdynamicperiodically,safeguardtrafficsafety. Keywords:powerperformancetesting;Detection;Comprehensivetestinstru ment 前言 汽车动力性是汽车在行驶中能达到的最高车速、最大加速能力和最大爬坡能力。是汽车的基本使用性能。汽车属高效率的运输工具。运输效率高低在很大程度上取决于汽车的动力性。这是因为汽车行驶的平均技术速度高。汽车的运输生产率就越高而影响平均技术速度的最主要因素就是汽车的动力性。 随着我国高等级公路里程的增长、公路路况与汽车性能的改善，汽车行驶速度愈来愈高，但在用汽车随使用时的延续其动力性将逐渐下降，不能达高速行驶的要求，这样不仅会降低汽
汽车的主观评价 1. 乘坐舒适性评价 1.1 连续激励(Continuous Events) 车辆行驶在不平路面上造成汽车的振动，路面分为Smooth road和Rough Road。Smooth Road包括：非常平滑的路面、微量路面激励、少量连续或不连续激励的路面。Rough Road是指：有波长不等的凸起路面，起伏和Dips路面造成车辆剧烈的振动。 Primary Ride/Body motion 由于路面不平引起的车辆低频振动，判断你感受到的车体垂直振动、俯仰量，是否有车辆间断漂浮的感觉，是否有车体加速度的迅速改变，是否感受到由于车体侧倾造成头部横向颠簸不舒服的感觉。 Secondary Ride/Vibration (high frequency) 振动由各种不平路面激励引起，驾驶员和乘客可从座垫、靠背、方向盘、地板、变速杆等。判断路面激励造成的持续和不规则的车体俯仰及垂向运动，如车辆好象是在直接Copy不平路面，或感觉到象是与车轮一起跳动，或路面冲击使驾驶员臀部在座椅上跳动。考察车体、副车架、悬架、动力总成和座椅的振动谐波，考察方向盘和转向柱的振动谐波。是否感觉到车辆在传递路面冲击给乘客。 1.2 间断激励(Discrete Events) 间断激励是指每次路面冲击的产生间隔足够长的距离，这样在下次冲击来之前，车辆的振动已充分衰减，如路面凸块、铁路交叉口、斜坡、路面凹坑、路面连接处、减速带等。间断激励造成汽车以下振动： 一阶振动(Primary/Bump) 当汽车通过Bump或Dips路面时车体的刚体振动响应。是否Bump造起乘客加速度的突然改变，是否清晰地感受到或听到撞击悬架限位块引起的冲击或声音。 冲击(impacts) 考察车辆隔离路面个别剧烈冲击的能力。车辆是否有强烈的振动或剧烈的路面冲击能否被车辆平滑地吸收，是否有伴随冲击的噪音产生，冲击是否使车体上下运动速度迅速改变，考察冲击发生后振动衰减的幅度。 2. 转向性能评价 2.1 泊车/操纵性(Parking/Maneuvering) Parking/Maneuvering是指在停车场或路边停车时汽车以非常低的速度行驶和泊车的性能。 转向力(Efforts) 考察车辆静止时转向力，车辆以非常低的速度转弯转动方向盘时，是否有转向力的波动，即转向力是否均匀。 回正性(Returnability) 评价车辆以非常低的速度前进或倒车行驶时方向盘自动回到直线行驶的状态。考察方向盘回正是否平滑、一致、稳定，自动回正后方向盘位置接近直线行驶状态的程度，自动回正的速度，回到直线行驶状态是否需要驾驶员辅助。 操控性(Maneuverability) 评价在行驶空间狭小时车辆的操纵性。在泊车时考察方向盘转动的角度大小，是否感觉到车辆受狭窄道路、转向轮转角及车体外伸部分(转向半径)的限制。 2.2 直线行驶可控性(Straight Ahead Maneuverability) 直线行驶可控性是指方向盘在直线行驶附近时汽车的转向特性，在该位置时驾驶员是否可以精确、自信地进行转向控制；该特性反映了驾驶员为保持汽车直线行驶进行方向修正时，汽车的
汽车性能与检测考试库
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开课系部：汽车工程系 课程名称：汽车使用与性能检测 教材名称：《汽车使用与性能检测》人民交通出版社 建设人：鲍晓沾 第一章概述 一、填空题 1、是汽车在一定的使用条件下，汽车以最高效率工作的能力。 章节：1 题型：填空题 难度系数：2 答案：汽车使用性能 2、载货汽车的常用比装载质量和装载质量利用系数。 章节：1 题型：填空题 难度系数：2 答案：容载量 3、评价汽车工作效率的指标是汽车的。 章节：1 题型：填空题 难度系数：2 答案：运输生产率和成本 4、汽车检测技术是利用各检测设备，对汽车情况下确定汽车技术状况或工作能力的检查和测量。 章节：1 题型：填空题 难度系数：2 答案：不解体 5、汽车检测方法有和。 章节：1 题型：填空题 难度系数：2 答案：安全环保检测，综合性能检测 6、、交通部13号令要求对车辆实行择优选配、正确使用、、 合理改造、适时改造和报废的全过程管理。 章节：1 题型：填空题 难度系数：2 答案：定期检查，强制维护，视情修理 7、按服务功能分类，检测站可分为、和三种。 章节：1 题型：填空题 难度系数：2 答案：安全检测站，维修检测站，综合检测站 8、安全环保检测线手动和半自动的安全环保检测线，一般由和、和三个工位组成。 章节：1
题型：填空题 难度系数：2 答案：外观检查（人工检查）工位、侧滑制动车速表工位灯光、尾气（废气）工位 9、检测技术的发展使汽车检测设备向、、方向发展。 章节：1 题型：填空题 难度系数：2 答案：智能化，规范化，网络化 二、判断题 1.我国实行定期检查、视情维护、强制修理的方法。（） 章节:1 题型:判断题 难度系数:1 答案:X 2.在20世纪50年代在欧美一些发达资本主义国家的故障诊断和性能调试为主的单项检测技术和生产单项检测设备。（） 章节:1 题型:判断题 难度系数:1 答案:√ 3.20世纪80年代初，交通部在北京建立了国内第一个汽车检测站。（） 章节:1 题型:判断题 难度系数:1 答案:X 4.C极检测站能对底盘输出功率、裂纹等状况进行检测。（） 章节:1 题型:判断题 难度系数:1 答案:X 5.汽车检测方法有安全环保检测和综合性能检测。（） 章节:1 题型:判断题 难度系数:1 答案:√ 6.检测站可以根据自身发展需要更改业务范围、迁址，无需报批。（） 章节:1 题型:判断题 难度系数:1 答案:X 7.对汽车的检测需要对汽车进行解体才能检测。（） 章节:1 题型:判断题 难度系数:1 答案:X 8、机动车安全环保检测不包括车速表的校验.( )
GB/T 19055-2003 前言 本标准与GB/T 18297-2001《汽车发动机性能试验方法》属于同一系列标准，系汽车发动机试验方法的重要组成部分。 本标准自实施之日起，代替QC/T 525-1999。 本标准的附录A为规范性附录。 本标准由中国汽车工业协会提出。 本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：东风汽车工程研究院。 本标准主要起草人：方达淳、吴新潮、饶如麟、鲍东辉、周明彪。 引言 本标准系在JBn 3744-84即QC/T 525-1999《汽车发动机可靠性试验方法》长期使用经验的基础上参考国外的先进技术，制定了本标准。 本标准对QC/T 525-1999的重大技术修改如下： ——拓展了标准适用范围，不仅适用于燃用汽、柴油的发动机，还适用于燃用天然气、液化石油气和醇类等燃料的发动机； ——修改了可靠性试验规范，对最大总质量小于3.5t的汽车用发动机采用更接近使用工况的交变负荷试验规范；对最大总质量在3.5t～12t之间的汽车用发动机采用混合负荷试验规范，以改进润滑状态；冷热冲击试验过去仅在压燃机上进行，现扩展到点燃机，并增加了“停车”工况，使零部件承受的温度变化率加大； ——修改了全负荷时最大活塞漏气量的限值，首次推出适用于不同转速范围的非增压机、增压机、增压中冷机的限值计算公式，使评定更为合理； ——为使汽车发动机满足国家排放标准对颗粒排放物限值的要求，修改了额定转速全负荷时机油/燃料消耗比的限值(由原来1.8%改为0.3%)； ——增加“试验结果的整理”的内容，并单独列为一事，要求对整机性能稳定性、零部件损坏和磨损等进行更为规范和详尽的评定； ——增加“试验报告”的内容，并单独列为一章，明确试验报告主要内容，使试验报告更为规范。 ——增加了附录A《汽车发动机可靠性评定方法》，使评定更为准确和全面， ——鉴于汽车发动机排放污染物必须满足国家排放标准的要求，在认证时按排放标准进行专项考核，故本标准不再涉及。 汽车发动机可靠性试验方法 1 范围 本标准规定厂汽车发动机在台架上整机的一般可靠性试验方法，具中包括负荷试验规范(如交变负荷、混合负荷和全速全负荷)、冷热冲击试验规范及可靠性评定方法。 本标准适用于乘用车、商用车的水冷发动机，不适用于摩托车及拖拉机用发动机。该类发动机属往复式、转子式，不含自由活塞式。其中包括点燃机及压燃机；二冲程机及四冲程机；非增压机及增压机(机械
1.简述汽车动力性及其评价指标 2.汽车行驶阻力是怎样形成的？ 3.滚动阻力系数 4.影响滚动阻力系数的因素有哪些？ 5.柏油或水泥路面经使用后，滚动阻力系数增加而附着系数下降，请说 明其原因。 6.汽车旋转质量换算系数 7.简述汽车旋转质量换算系数的物理意义 8.汽车旋转质量换算系数由哪几部分组成？ 9.汽车空气阻力是怎样形成的？ 10.汽车空气阻力由哪几部分组成？ 11.附着力 12.附着系数 13.影响附着系数的因素是什么？ 14.什么是道路阻力系数ψ，请写出它的表达式。 15.什么是汽车的驱动力，请写出它的表达式。 16.什么是汽车的加速阻力，请写出它的表达式。 17.什么是发动机工况的稳定性？ 18.滚动阻力如何产生的？它是作用在汽车（轮胎）的切向力吗？ 19.迟滞损失 20.滚动阻力偶与滚动阻力系数的关系。 21.滚动阻力是否是作用在汽车轮胎圆周上的切向力？为什么？ 22.能否在汽车受力分析图上画出滚动阻力，为什么？
23.用受力图分析汽车从动轮在平路加速或减速行驶时的受力情况，并推 导切向力方程式。 24.用受力图分析汽车驱动轮在平路加速或减速行驶时的受力情况，并推 导切向力方程式。 25.作用在汽车上的是滚动阻力偶矩，但是在汽车行驶方程式中出现的却 是滚动阻力，请论述之。 26.从理论力学力系（力偶矩）平衡和汽车工程两个角度，分析汽车行驶 方程式中各项的意义和使用（适用）条件。 27.分析驱动－附着条件公式的地面法向反作用力与道路条件的关系。 28.利用驱动－附着条件原理分析不同汽车驱动型式的适用条件。 29.试从物理和力学意义分析汽车行驶方程式中的各个力。 30.汽车旋转质量换算系数及加速阻力的力学和工程意义。 31.叙述地面法向力的合力偏离轮胎与地面接触印迹中心的原因。 32.请说明汽车最高车速与汽车实际行驶中遇到的最高车速是否一致，为 什么？ 33.汽车用户说明书上给出的最高车速是如何确定的？ 34.驱动力Ft是否为真正作用在汽车上驱动汽车前进的（反）作用力， 请说明理由。 35.如何确定汽车样车的最高车速？在汽车设计和改装车设计阶段如何 确定汽车最高车速？ 36.用作图法或数值计算法确定的汽车最高车速是一个固定值，而汽车 （例如样车）的最高车速却是一个平均值，为什么？ 37.汽车的驱动力图 38.汽车的驱动力图是如何制作的？
实验一 汽车发动机性能检测 一、实验目的 1、 了解汽车发动机台架、测功机、油耗计的结构、工作原理及使用方法； 2、 了解测功机、油耗计的种类及测量原理； 3、 了解汽车发动机的检测内容和方法，掌握测试发动机转速特性的方法； 4、 掌握发动机各项参数的检测方法以及检测结果分析方法； 5、 分析实验中可能出现的问题，并作出预案，以备出现紧急情况时及时处置。 二、实验设备与工具 1、桑塔那AJR 型发动机1台 2、FC2000发动机自动测控系统 GW 电涡流测功机 FC2010A 测控仪自动控制单元 FC2110油门/励磁驱动单元 3、FC2210智能油耗仪 三、实验课时与分组 3学时、8~10人一组 四、FC2000发动机自动测控系统简介 FC2000发动机自动测控系统由GW 电涡流测功机、FC2010测控仪（包括FC2010A 测控仪自动控制单元、FC2110油门/励磁驱动单元等）、FC2020数据采集系统、FC2310角行程油门执行器、FC2000系统软件等组成。FC2010A 测控仪自动控制单元、FC2110油门/励磁驱动单元则是测控系统在主要控制元件。 FC2010A 测控仪自动控制单元控制面板见下图1所示。 图1 FC2010A 测控仪自动控制单元控制面板 FC2010发动机测控仪 长沙湘仪动力测试仪器有限公司 转速 r/min 转矩 N.m 功率 kW 油压 kPa 油门 % 水温 ℃ 油温 ℃ 电流 % 排温 ℃ 油耗 g/kw.h FUN CONTROL /P SET 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 M n P REM PRT M/n M/P n/M M/n 2 n/P P1/P 17
汽车使用性能与检测课 程标准总结 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
《汽车使用性能与检测》课程标准 一、概述 （一）课程性质 本课程是三年制中专汽修运用与维修专业的专业核心课程之一 （二）课程基本理念 以完成工作任务为目标，采用理论与实践相结合的教学方式，分项目按工作任务来实施。 （三）课程设计思路 按照“以能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主体的项目课程体系”的总体设计要求，本课程以发动机构造与维修的基本知识与操作技能为基本目标，彻底打破学科课程的设计思想，紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容，突出工作任务与知识的联系，让学生在职业实践活动的基础上掌握知识，增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性，提高学生的实践能力。 学习项目选取的依据是以本专业所对应的岗位群要求而制定，以汽车维修专业一线技术岗位为载体，使工作任务具体化，针对任务按本专业所特有的逻辑关系编排模块。
本课程建议课时为64课时，其中理论课时为47课时，实践课时为17课时。本课程的总学分为3学分。 二、课程目标 通过本课程的学习，使学生在具有汽车基本知识的基础上，能了解影响汽车使用性能的各种因素，找出合理使用汽车的基本途径、掌握国家或行业颁布的有关汽车维修质量及汽车检测管理的一些相关政策和法规知识、掌握汽车使用性能检测的内容、目标及意义、了解汽车性能检测设备的工作原理、掌握汽车使用性能的评价指标及检测的基本理论和基本方法，为今后核心技术课程的学习奠定基础。通过任务引领的项目活动，使学生具备本专业高素质技术工作者所必需的发动机拆装、检查与维修的基本知识和基本技能。同时培养学生专业兴趣，增强团结协作的能力。 (一) 知识教学目的 1. 了解影响汽车使用性能的各种因素，找出合理使用汽车的基本途径。 2. 掌握国家或行业颁布的有关汽车维修质量及汽车检测管理的一些相关政策和法规知识。 3. 掌握汽车使用性能检测的内容、目标及意义。 4. 了解汽车性能检测设备的工作原理。 5. 掌握汽车使用性能的评价指标及检测的基本理论和基本方法。 (二) 能力培养目的 1. 能正确使用常用检测仪器、仪表和设备。 2. 掌握检测结果分析，并根据检测结果提出正确处理的技术方案。 3. 能合理使用汽车。 4. 掌握汽车使用性能检测的相关法规要求。 (三) 思想教育目的 培养具有实事求是、认真负责和一丝不苟的工作作风，树立良好的职业道德观念。 三、内容标准
题目： 选择市场上热销的大众高尔夫六代1.4T 手动舒适型轿车，依据用户需要设定其百公里等速（90km/h ）油耗范围为（5.0-7.0）L/100km,加速时间（0-100km/h ）范围为(9.0-12.0)s ，试对该车型进行动力装置参数的选定与优化，并确定最佳方案。 已知参数：整车质量1330kg ；最高车速200km/h ；发动机怠速800r/min;最高转速5000r/min;车轮半径R=0.4064m ；单个车轮转动惯量1.302kg m ；发动机飞轮转动惯量0.222kg m 。 方案： 1. 发动机功率的选择 （1）首先从保证汽车预期最高车速初步选择发动机应有功率。根据公式 3max max 1()360076140 D e a a T C A mgf P u u η=+ 估算出发动机功率，其中m=1330kg ；max a u =200km/h ；空气阻力系数D C =0.30；迎风面积A=2.0;滚动阻力系数f=0.020（设定测试路面为一般沥青或混凝土路面）；总传动效率T η=0.95（变速器）×0.96（单级主减速器）=0.912。根据以上参数，可得发动机的功率为e P =85kw 。 （2）参考同级汽车比功率统计值，粗略估计新车比功率值，得出最大功率值，同级汽车比功率值列于表1：
表1 部分汽车的比功率统计值 车型发动机功率/kw 车总重/kg 比功率/1 kw t-?雪铁龙世嘉78 1270 61.42 日产骐达93 1206 77.11 标致307 78 1290 60.47 别克英朗108 1430 75.52 现代i30 90 1215 74.07 求得表1中的比功率平均值为 X=(61.42+77.11+60.47+75.52+74.07)/5=69.72，由此估计新车发动机功率为69.72×1.330=93kw。 2.变速箱传动比范围以及主减速器传动比由经验初定 由以往同系车型可以初步确定变速箱（5挡手动）各挡传动比大小如表2所示： 表2 各挡传动比大小 挡位一挡二挡三挡四挡五挡 传动比 3.625 2.071 1.474 1.038 0.844 而由经验值可初定主减速器传动比为3.40。依据以上数据可以开始绘制燃油经济性—加速时间曲线，即C曲线。 3.绘制不同主传动比 i时燃油经济性—加速时间曲线 在以上数据的前提下改变主减速器传动比，变速箱传动比不变，绘制C曲线，进而得到满足动力性与燃油经济性要求的最佳主传动比。