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
《汽车理论》课程设计 题目：汽车动力性与经济性研究姓名： 班级： 学号： 指导教师： 日期：
目录 1、任务书 (3) 1.1 参数表 (3) 1.2 任务列表 (4) 2、汽车动力性能计算 (5) 2.1 汽车发动机外特性计算 (5) 2.2 汽车驱动力计算 (6) 2.3 汽车驱动力-行驶阻力计算 (7) 2.4 汽车行驶加速度计算 (8) 2.5 汽车最大爬坡度计算 (10) 2.6 汽车动力特性 (13) 2.7 汽车动力平衡计算 (14) 2.8 汽车等速百公里油耗计算 (15) 2.9小结 (16)
1、任务书 姓名：学号：班级：姓名：学号：班级： 荣威750 汽车参数如下： 1.1 参数表 表1 汽车动力性参数表 表2 汽车燃油经济性拟合系数表
表3 六工况循环参数表 1.2 任务列表 根据上述参数确定： 1、发动机的外特性并画出相应的外特性图； 2、推导汽车的驱动力，并画出汽车的驱动力图； 3、计算汽车每档的阻力及驱动力，画出各档汽车驱动力—行驶阻力平衡图，求 出每档的最高车速，最大爬坡度，通过分析确定汽车的动力性评价指标数值，并计算出最大爬坡度时的相应的附着率； 4、计算汽车行使的加速度，并画出加速度曲线； 5、计算汽车动力特性，画出动力特性图，求出每档的最高车速，最大爬坡度， 利用动力特性分析确定汽车动力性评价指标数值； 6、自学汽车的功率平衡图，画出汽车功率平衡图，分析确定汽车的动力性评价 指标数值 7、画出最高档与次高档的等速百公里油耗曲线。
2、汽车动力性能计算 2.1 汽车发动机外特性计算 由于荣威750汽车发动机由试验台架测得的扭矩接近与抛物线，因此用式2-1近似的拟合发动机的外特性曲线。 1953450n 60000083298.02 +--=）（tq T ---------------------------------------------（2-1） o g i i rn 377 .0ua =---------------------------------------------------------------------------（2-2） r i i o g tq t T T F η= -------------------------------------------------------------------------（2-3） 通过计算及作图得： 图2-1 荣威750汽车用汽油机发动机外特性图 根据图2-1可知，在n=5300r/min 时，该发动机具有最大功率m ax e P ，最大功率为92.3982kW ，当转速继续增加时，功率会下降；在n=3500r/min 时，具有最大扭矩m ax tq T ，最大扭矩为194.98N ·m ，该发动机的最小稳定转速为600r/min ，允许的最大转速为6500r/min
XXEV 动力性计算 1 初定部分参数如下 2 最高行驶车速的计算 最高车速的计算式如下： mph h km i i r n V g 5.43/70295 .61487 .02400377.0.377.00 max ==??? =?= （2-1） 式中： n —电机转速（rpm ）； r —车轮滚动半径（m ）； g i —变速器速比；取五档，等于1； 0i —差速器速比。 所以，能达到的理论最高车速为70km/h 。 3 最大爬坡度的计算 满载时，最大爬坡度可由下式计算得到，即 00max 2.8)015.0487 .08.9180009 .0295.612400arcsin( ).....arcsin( =-?????=-=f r g m i i T d g tq ηα
所以满载时最大爬坡度为tan( m ax α)*100%=14.4%＞14%，满足规定要求。 4 电机功率的选型 纯电动汽车的功率全部由电机来提供,所以电机功率的选择须满足汽车的最高车速、最大爬坡度等动力性能的要求。 4.1 以最高设计车速确定电机额定功率 当汽车以最高车速m ax V 匀速行驶时，电机所需提供的功率(kw )计算式为： max 2 max ).15.21....(36001 V V A C f g m P d n +=η （2-1） 式中： η—整车动力传动系统效率η（包括主减速器和驱动电机及控制器的工作效率），取0.86； m —汽车满载质量，取18000kg ； g —重力加速度，取9.8m/s 2； f —滚动阻力系数，取0.016； d C —空气阻力系数，取0.6； A —电动汽车的迎风面积，取2.550×3.200=8.16m 2(原车宽*车身高)； m ax V —最高车速，取70km/h 。 把以上相应的数据代入式（2-1）后，可求得该车以最高车速行驶时，电机所需提供的功率(kw )，即 kw 1005.8970)15.217016.86.0016.08.918000(86.036001).15 .21....(360012 max 2 max ＜kw V V A C f g m P D n =???+???=+?=η （3-2） 4.2满足以10km/h 的车速驶过14%坡度所需电机的峰值功率 将14%坡度转化为角度：018)14.0(tan ==-α。 车辆在14%坡度上以10km/h 的车速行驶时所需的电机峰值功率计算式为：
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？
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。
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
汽车的动力性与经济性 衡量一辆汽车质量的高低，技术性能是重要的依据。其中动力性、经济性是主要指标。动力性指标和经济性指标在汽车的性能介绍表上都有介绍。 汽车的动力性指标 汽车的动力性指标主要由最高车速、加速能力和最大爬坡度来表示，是汽车使用性能中最基本的和最重要的性能。在我国，这些指标是汽车制造厂根据国家规定的试验标准，通过样车测试得出来的。 最高车速：指在无风条件下，在水平、良好的沥青或水泥路面上，汽车所能达到的最大行驶速度。按我国的规定，以1.6公里长的试验路段的最后500米作为最高车速的测试区，共往返四次，取平均值。 加速能力（加速时间）：指汽车在行驶中迅速增加行驶速度的能力，通常用加速时间和加速距离来表示。加速能力包括两个方面，即原地起步加速性和超车加速性。现多介绍原地起步加速性的参数。因为起步加速性与超车加速性的性能是同步的，起步加速性性能良好的汽车，超车加速性也一样良好。 原地起步加速性是指汽车由静止状态起步后，以最大加速强度连续换档至最高档，加速到一定距离或车速所需要的时间，它是真实反映汽车动力性能最重要的参数。有两种表示方式：车速0加速到1000米（或400米，或1/4英里）需要的秒数；车速从0 加速到100公里/小时（80公里/小时、100公里/小时）所需要的秒数，时间越短越好。 超车加速性是指汽车以最高档或次高档由该档最低稳定车速或预定车速（如30公里/小时、40公里/小时）全力加速到一定高速度所需要的时间。 这里特别要指出的是，加速性能的测试与驾驶员的驾车换档技术与环境有密切的联系。驾驶员技术水平的不同，行驶路面的不同，甚至气候条件的不同，所反映出来的加速时间也会不同。车厂给出的参数往往是样车所能达到的最佳值，因此作为用户来说，这个参数仅能做为参考。 爬坡能力：指汽车在良好的路面上，以1档行驶所能爬行的最大坡度。对越野汽车来说，爬坡能力是一个相当重要的指标，一般要求能够爬不小于60%或30°的坡路；对载货汽车要求有30%左右的爬坡能力；轿车的车速较高，且经常在状况较好的道路上行驶，所以不强调轿车的爬坡能力，一般爬坡能力在20%左右。 汽车的经济性指标 汽车的经济性指标主要由耗油量来表示，是汽车使用性能中重要的性能。尤其我国要实施燃油税，汽车的耗油量参数就有特别的意义。耗油量参数是指汽车行驶
纯电动汽车动力性计算公式
XXEV 动力性计算 1 初定部分参数如下 整车外廓（mm ） 11995×2550×3200(长×宽×高) 电机额定功率 100kw 满载重量 约18000kg 电机峰值功率 250kw 主减速器速比 6.295:1 电机额定电压 540V 最高车（km/h ） 60 电机最高转速 2400rpm 最大爬坡度 14% 电机最大转矩 2400Nm 2 最高行驶车速的计算 最高车速的计算式如下： mph h km i i r n V g 5.43/70295 .61487 .02400377.0.377.00 max ==??? =?= （2-1） 式中： n —电机转速（rpm ）； r —车轮滚动半径（m ）； g i —变速器速比；取五档，等于1； 0i —差速器速比。 所以，能达到的理论最高车速为70km/h 。 3 最大爬坡度的计算 满载时，最大爬坡度可由下式计算得到，即 00max 2.8)015.0487 .08.9180009 .0295.612400arcsin( ).....arcsin( =-?????=-=f r g m i i T d g tq ηα
kw 100w 5.8810)15.211016.86.08cos 016.08.9180008sin 8.918000(86.036001).15 .21..cos ...sin ..(36001 20 02 max ＜k V V A C f g m g m P slope slope D =???+???+???=++=ααη 从以上动力性校核分析可知，所选100kw/540V 交流感应电机的功率符合所设计的动力性参数要求。 5 动力蓄电池组的校核 5.1按功率需求来校核电池的个数 电池数量的选择需满足汽车行驶的功率要求，并且还需保证汽车在电池放电达到一定深度的情况下还能为汽车提供加速或爬坡的功率要求。 磷酸锂铁蓄电池的电压特性可表示为： bat bat bat bat I R U E .0+= （4-1） 式中： bat E —电池的电动势（V ）； bat U —电池的工作电压（V ）； 0bat R —电池的等效内阻（Ω）； bat I —电池的工作电流（A ）。 通常，bat E 、0bat R 均是电池工作电流bat I 以及电流电量状态值SOC （State Of Charge ）的函数，进行电池计算时，要考虑电池工作最差的工作状态。假设SOC 为其设定的最小允许工作状态值（SOC low ），对应的电池电动势bat E 和电池等效内阻0bat R 来计算电池放电的最大功率，即可得到如下计算表达式： 铅酸电池放电功率： bat bat bat bat bat bat bd I I R E I U P )..(.0-== （4-2） 上式最大值，即铅酸蓄电池在SOC 设定为最小允许工作状态值时所能输出的最大功率为： 2 max 4bat bat bd R E P = （4-3）
纯电动汽车能耗经济性分析 由于传统汽车的能源和环境问题的日益突出，电动汽车以其清洁和使用可再生能源的优势，使得对于电动汽车的研究、商业化和产业化处于日渐重要的地位。动力驱动系统作为电动汽车的重要系统，它的传动效率对于电动汽车的能耗经济性有着重要的影响。本文基于在对传统汽车改造成的纯电动汽车的基础上分析了其传动系统的效率问题。 1 能耗经济性的评价 车辆能耗经济性评价指标是以一定车速或循环行驶工况为基础，以车辆行驶一定里程的能耗或一定能耗行驶的里程数来评价。以动力电池为能源的纯电动汽车，其评价指标包括续驶里程、单位里程能量消耗、单位能耗行驶里程等。本文以车载蓄电池组为考量，故在考虑能量利用效率时，不再考虑蓄电池组的充电效率。 2 能耗利用率 国内对于纯电动汽车的研究大多是基于传统汽车的改造，将发动机和油箱用蓄电池和电机代替，仍保留了变速器等传统部件。图1为能量经过各主要传动部件的流程图。 电动汽车能源利用率： 式中，E e，为电动汽车上的有效驱动能量；E b为电池组在行驶中所消耗的总能量。 式中，G e，为电动汽车的有效载重量；f s为车轮的滚动阻力系数；V为车辆行驶速度；T为车辆行驶时间。 令E d为电动汽车车轮上的驱动能量，则：
式中，ηe，为电池组能量经由电机和机械传动系统到达驱动轮的能耗效率。 式中，ηc为机械传动效率；ηm为电机传动效率；ηb为电池放电效率。 ηw为电动汽车在一定工况下驱动轮上能量转化为有效驱动能量的效率。 式中，G r为电动汽车总重力；φ为道路阻力系数；k为汽车在非稳定工况下空气阻力损失比等速时空气阻力增加的速度；g为重力加速度；C D为空气阻力系数；A为汽车前迎风面积；δ为电动汽车旋转质量换算系数。 为道路阻力系数，为电动汽车在道路循环中所需的驱动功与克服实际道路阻力所做功的比值。φ=f+i,i为车辆道路行驶坡度。 令ηε=G e/G t为汽车重力利用率，是汽车克服载重量所做的功和汽车的总重量所做的道路阻力功的比。 为电动车驱动力利用率，是汽车克服总重量道路阻力所做的有用功与汽车驱动轮驱动力所做功的比。在汽车等速情况下，K=1，d v/d t=0，ηd可简化为：
提高汽车动力性与经济性的研究 中国石油大学车辆工程1001班 10047129 张爱红 摘要：汽车的动力性、经济性决定了汽车的性能是否优良。对汽车的动力性和经济性影响最大的是发动机的特性，驾驶室风阻特性及变速器各挡速比和主减速器速比。合理匹配发动机与传动系参数将显著降低汽车的燃油消耗并可获得较好的动力性。 关键词：汽车发动机动力性经济性 引言 汽车是一种高效率的运输工具，运输效率之高低在很大程度上取决于汽车的动力性。所以，动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能。在保证动力性的条件下，燃油经济性好，可以降低汽车的使用费用、减少国家对进口石油的依赖性、节省石油资源；同时也降低了发动机产生的二氧化碳（温室效应气体）的排放量，起到防止地球变暖的作用。 一、整车性能分析理论 1、汽车功率平衡方程 汽车行驶时，发动机功率和汽车行驶阻力功率是平衡的。也就是说，在汽车行驶的每一瞬间，发动机发出的功率始终等于机械传动损失功率与全部运动阻力所消耗的功率之和。汽车运动阻力所消耗的功率有滚动阻力功率Ｐf、空气阻力功率Ｐ w、坡度阻力功率Ｐi和加速阻力功率Ｐj，则汽车功率平衡方程为 其中 式中Ｐe-----发动机净功率 ?------汽车传动效率 G------汽车重力，N f-------汽车滚动阻力系数
Ua-----汽车速度，km/h Cd-----汽车空气阻力系数 A------汽车迎风面积，㎡ i------路面坡度 δ------汽车的旋转质量换算系数 m----- 汽车质量，kg 汽车直线行驶加速度，m/s2 2、动力性指标 从获得尽可能多的平均行驶速度的角度出发，汽车的动力性主要包括3方面指标：汽车的最高车速、汽车的加速时间、汽车的最大爬坡度。 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，并以最大的加速强度（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速所需的时间。 汽车的爬坡能力是用满载（或某一载质量）时汽车在良好路面上的最大爬坡度表示的。显然，最大爬坡度是指Ⅰ挡最大爬坡度。 3、经济性指标 汽车的燃油经济性常用一定运行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。等速行驶百公里燃油消耗量是常用的一种评价指标，指汽车在一定载荷（我国标准规定轿车为半载、货车为满载）下，以最高挡在水平良好路面上等速行驶100公里的燃油消耗量。 根据等速行驶车速及阻力功率，在万有特性图上（利用插值法）可确定相应的燃油消耗率b，从而计算出以该车速等速行驶时单位时间内的燃油消耗量（ml/s） 为
汽车主要使用性能指标 汽车的使用性能是指汽车能适应各种使用条件而发挥最大工作效率的能力。主要有下面几项。 （一）汽车的动力性 这是汽车首要的使用性能。汽车必须有足够的平均速度才能正常行驶。汽车必须有足够的牵引力才能克服各种行驶阻力，正常行驶。这些都取决于动力性的好坏。汽车动力性可从下面三方面指标进行评价。 1、汽车的最高车速指汽车满载在良好水平路面上能达到的最高行驶速度。 2、汽车的加速能力指汽车在各种使用条件下迅速增加汽车行驶速度的能力。加速过程中加速用的时间越短、加速度越大和加速距离越短的汽车，加速性能就越好。 3、汽车的上坡能力上坡能力用汽车满载时以最低挡位在坚硬路面上等速行驶所能克服的最大坡度来表示，称为最大爬坡度。它表示汽车最大牵引力的大小。 不同类型的汽车对上述三项指标要求各有不同。轿车与客车偏重于最高车速和加速能力，载重汽车和越野汽车对最大爬坡度要求较严。但不论何种汽车，为在公路上能正常行驶，必须具备一定的平均速度和加速能力。 （二）汽车的燃料经济性 为降低汽车运输成本，要求汽车以最少的燃料消耗，完成尽量多的运输量。汽车以最少的燃料消耗量完成单位运输工作量的能力，称为燃料经济性，评价指标为每行驶100公里消耗掉的燃料量（升）。 （三）汽车的制动性 汽车具有良好的制动性是安全行驶的保证，也是汽车动力性得以很好发挥的前提。汽车制动性有下述三方面的内容。 1、制动效能汽车迅速减速直至停车的能力。常用制动过程中的制动时间、制动减速度和制动距离来评价。汽车的制动效能除和汽车技术状况有关外，还与
汽车制动时的速度以及轮胎和路面的情况有关。 2．制动效能的恒定性在短时间内连续制动后，制动器温度升高导致制动效能下降，称之为制动器的热衰退，连续制动后制动效能的稳定程度为制动效能的恒定性。 3．制动时方向的稳定性是指汽车在制动过程中不发生跑偏、侧滑和失去转向的能力。当左右侧制动动力不一样时，容易发生跑偏；当车?quot;抱死"时，易发生侧滑或者失去转向能力。为防止上述现象发生，现代汽车没有电子防抱死装置．防止紧急制动时车轮抱死而发生危险。 （四）汽车的操纵性和稳定性 汽车的操纵性是指汽车对驾驶员转向指令的响应能力，直接影响到行车安全。轮胎的气压和弹性，悬挂装置的刚度以及汽车重心的位置都对该性能有重要影响。 汽车的稳定性是汽车在受到外界扰动后恢复原来运动状态的能力，以及抵御发生倾覆和侧滑的能力。对于汽车来说，侧向稳定性尤为重要。当汽车在横向坡道上行驶。转弯以及受其他侧向力时，容易发生侧滑或者侧翻。汽车重心的高度越低，稳定性越好。合适的前轮定位角度使汽车具有自动回正和保持直线行驶的能力，提高了汽车直线行驶的稳定性。如果装载超高、超载，转弯时车速过快，横向坡道角过大以及偏载等，容易造成汽车侧滑及侧翻。 （五）汽车的行驶平顶性 汽车在行驶过程中由于路面不平的冲击，会造成汽车的振动，使乘客感到疲劳和不舒适，货物损坏。为防止上述现象的发生，不得不降低车速。同时振动还会影响汽车的使用寿命。汽车在行驶中对路面不平的降震程度，称为汽车的行驶平顺性。 汽车行驶平顺性的物理量评价指标，客车和轿车采?quot;舒适降低界限"车速特性。当汽车速度超过此界限时，就会降低乘坐舒适性，使人感到疲劳不舒服。该界限值越高，说明平顺性越好。货车采用"疲劳--降低工效界限"车速特性。汽车车身的固有频率也可作为平顺性的评价指标。从舒适性出发，车身的固有频率在600赫兹～850 赫兹的范围内较好。高速汽车尤其是轿车要求具有优良的行驶
汽车主要性能指标 汽车的使用性能是指汽车能适应各种使用条件而发挥最大工作效率的能力。主要有下面几项。 （一）汽车的动力性 这是汽车首要的使用性能。汽车必须有足够的平均速度才能正常行驶。汽车必须有足够的牵引力才能克服各种行驶阻力，正常行驶。这些都取决于动力性的好坏。汽车动力性可从下面三方面指标进行评价。 1、汽车的最高车速 指汽车满载在良好水平路面上能达到的最高行驶速度。 2、汽车的加速能力 指汽车在各种使用条件下迅速增加汽车行驶速度的能力。加速过程中加速用的时间越短、加速度越大和加速距离越短的汽车，加速性能就越好。 3、汽车的上坡能力 上坡能力用汽车满载时以最低挡位在坚硬路面上等速行驶所能克服的最大坡度来表示，称为最大爬坡度。它表示汽车最大牵引力的大小。不同类型的汽车对上述三项指标要求各有不同。轿车与客车偏重于最高车速和加速能力，载重汽车和越野汽车对最大爬坡度要求较严。但不论何种汽车，为在公路上能正常行驶，必须具备一定的平均速度和加速能力。 （二）汽车的燃料经济性 为降低汽车运输成本，要求汽车以最少的燃料消耗，完成尽量多的运输量。汽车以最少的燃料消耗量完成单位运输工作量的能力，称为燃料经济性，评价指标为每行驶100公里消耗掉的燃料量（升）。 （三）汽车的制动性 汽车具有良好的制动性是安全行驶的保证，也是汽车动力性得以很好发挥的前提。汽车制动性有下述三方面的内容。 1、制动效能 汽车迅速减速直至停车的能力。常用制动过程中的制动时间、制动减速度和制动距离来评价。汽车的制动效能除和汽车技术状况有关外，还与汽车制动时的速度以及轮胎和路面的情况有关。
2．制动效能的恒定性 在短时间内连续制动后，制动器温度升高导致制动效能下降，称之为制动器的热衰退，连续制动后制动效能的稳定程度为制动效能的恒定性。 3．制动时方向的稳定性 是指汽车在制动过程中不发生跑偏、侧滑和失去转向的能力。当左右侧制动动力不一样时，容易发生跑偏；当车轮“抱死”时，易发生侧滑或者失去转向能力。为防止上述现象发生，现代汽车有电子防抱死装置．防止紧急制动时车轮抱死而发生危险。 （四）汽车的操纵性和稳定性 汽车的操纵性是指汽车对驾驶员转向指令的响应能力，直接影响到行车安全。轮胎的气压和弹性，悬挂装置的刚度以及汽车重心的位置都对该性能有重要影响。 汽车的稳定性是汽车在受到外界扰动后恢复原来运动状态的能力，以及抵御发生倾覆和侧滑的能力。对于汽车来说，侧向稳定性尤为重要。当汽车在横向坡道上行驶。转弯以及受其他侧向力时，容易发生侧滑或者侧翻。汽车重心的高度越低，稳定性越好。合适的前轮定位角度使汽车具有自动回正和保持直线行驶的能力，提高了汽车直线行驶的稳定性。如果装载超高、超载，转弯时车速过快，横向坡道角过大以及偏载等，容易造成汽车侧滑及侧翻。 （五）汽车的行驶平顶性 汽车在行驶过程中由于路面不平的冲击，会造成汽车的振动，使乘客感到疲劳和不舒适，货物损坏。为防止上述现象的发生，不得不降低车速。同时振动还会影响汽车的使用寿命。汽车在行驶中对路面不平的降震程度，称为汽车的行驶平顺性。 汽车行驶平顺性的物理量评价指标，客车和轿车采用“舒适降低界限”车速特性。当汽车速度超过此界限时，就会降低乘坐舒适性，使人感到疲劳不舒服。该界限值越高，说明平顺性越好。货车采用“疲劳--降低工效界限”车速特性。 汽车车身的固有频率也可作为平顺性的评价指标。从舒适性出发，车身的固有频率在600赫兹～850赫兹的范围内较好。 高速汽车尤其是轿车要求具有优良的行驶平顺性。轮胎的弹性、性能优越的悬挂装置、座椅的降震性能以及尽量小的非悬挂质量，都可以提高汽车的行驶平顺性。
汽车的动力性和经济性敏感性参数分析 吴雪珍 （万向电动汽车公司研发部 杭州，311215） 摘 要：本文主要介绍了对汽车的动力性、经济性进行仿真计算时，在整车参数中，哪些参数对其性能影响比较大。从而为汽车性能的改进提供方向。 关键词：汽车 AVL_CURISE 动力性 燃油经济性 敏感性 汽车动力性和燃油经济性的参数敏感度是指各个参数对整车的动力性和燃油经济性的影响灵敏度。 汽车的动力性和燃油经济性是其重要的使用性能之一，直接影响到汽车的行驶效率和使用成本。采用计算机仿真计算汽车的动力性和经济性能够给汽车设计或改进提供既迅速又经济的方法，使设计开发者在诸多设计方案中选择最佳方案。本次计算采用的仿真软件是A VL_cruise 。 1．A VL_cruise 仿真计算实例分析 Cruise 软件是A VL 公司研制的，用来计算汽车的动力性、经济性、制动性的专用软件。能够比较准确、快速的仿真计算出汽车的动力性及经济性。 如某一汽车的性能参数如下： 表1 整车性能参数 参 数 值 轮胎型号 155/65R13 整备质量（kg ） 910 满载质量（kg ） 1285 轴 矩(mm) 2700 迎风面积 (m^2) 1.8 风阻系数 0.36 变速箱 5档手动 发动机的性能曲线如下图： 图1外特性曲线 图2部分负荷特性曲线 通过仿真计算得到的计算结果与试验结果对比表如下： 表2 结果对比表 结果参数 计算值 试验值0-100加速时间(s) 26.13 27.3 25-100加速时间4th(s) 37.47 36.8 30-100加速时间5th(s) 46.43 49.2 最高车速(km/h) 141.13 141.3 爬坡度(%) 32.5 30 90km/h 等速油L/100km 5.17 6 120km/h 等速油L/100km 7.3 8 ECE-EUDC L/100km 8.1 8.6 由此对比表可以看出，仿真计算值与试验结果比较接近。采用计算机仿真的精度还是比较高。 2．汽车动力性的灵敏度分析 汽车的动力性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、所能达到的平均行驶车速。动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能。它主要用三个方面的评价指标来评定，即：最高车速、加速时间、最大爬坡度。下面就分别对这三个指标进行分析。 2.1最高车速灵敏参数 在无风天气，汽车在水平良好路面上行驶，此时汽车的行驶方程式（出自[1]）为：
汽车动力性和经济性 试验报告 实验内容：汽车加速性能试验 汽车等速燃油消耗率试验
一、汽车加速性能试验 1、实验目的 1)通过实验的环节，了解汽车试验的全过程； 2) 掌握最基本的汽车整车道路试验测试技术，包括试验车的检查准备、测量原理，试验方案的设计、测试设备的选择、试验操作、误差来源和控制、数据的取得和记录、试验结果分析计算整理；3) 巩固课堂上所学的汽车理论和汽车试验知识，提高实践能力； 2、实验条件 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)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；3/m s ≤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2% ≤3、主要实验仪器设备与实验车参数 试验车参数列表：
仪器名称型号生产厂家 五轮仪LC1100(931680718)ONO SOKKE 信号采集系统 大气压力、温度表 风速仪风云仪器 五轮仪采样频率100赫兹 4、试验内容 总体的速度-时间曲线如下所示： 4.1 实验一：低速滑行法测滚动阻力系数 1)试验目的： 了解滑行试验条件、方法；学会仪器使用；掌握车速记录、分析方法；计算滚动阻力系数。 2)试验内容： a）.在符合实验条件的道路上，选取合适长度的直线路段，作为加速性能试验路段，在两端设置标杆作为标号； b）.试验车辆加速到大于20km/h，将变速器置于空挡后，按下采集系统“开始” 键，直至车辆停止，按“结束键”，记录车辆从20km/h到停止这一过程车速
电动汽车与传统内燃机汽车之间的主要差别是采用了不同的动力源，它由蓄电池提供电能，经过驱动系统和电动机，驱动电动汽车行驶。电动汽车的能量供给和消耗，与蓄电池的性能密切相关，直接影响电动汽车的动力性和续驶里程，同时影响电动汽车行驶的成本效益。 电动汽车在行驶中，由蓄电池输出电能给电动机，用于克服电动汽车本身的机械装置的内阻力，以及由行驶条件决定的外阻力。电动汽车在运行过程中，行驶阻力不断变化，其主电路中传递的功率也在不断变化。对电动汽车行驶时的受力状况以及主电路中电流的变化进行分析，是研究电动汽车行驶性能和经济性能的基础。 1、电动汽车的动力性分析 1.1 电动汽车的驱动力 电动汽车的电动机输出轴输出转矩M，经过减速齿轮传动，传到驱动轴上的转矩Mt，使驱动轮与地面之间产生相互作用，车轮与地面作用一圆周力F0，同时，地面对驱动轮产生反作用力Ft.Ft 与F0大小相等方向相反，Ft方向与驱动轮前进方向一致，是推动汽车前进的外力，将其定义为电动汽车的驱动力。有： 电动汽车机械传动装置是指与电动机输出轴有运动学联系的减速齿轮传动箱或变速器、传动轴及主减速器等机械装置。机械传动链中的功率损失包括：齿轮啮合点处的摩擦损失、轴承中的摩擦
损失、旋转零件与密封装置之间的摩擦损失以及搅动润滑油的损失等。 1.2 电动汽车行驶方程式与功率平衡 电动汽车在上坡加速行驶时，作用于电动汽车的阻力与驱动力始终保持平衡，建立如下的汽车行驶方程式： 以电动汽车行驶速度va乘以(2)式两端，考虑机械损失，再经过单位换算之后可得： 或 由（4）、（5）两式可以看出，电动汽车在行驶时，电动机传递到驱动轮的输出功率与体现在驱动轮上的阻力功率始终保持平衡。将(4)变换可得： 式中PM为电动机的输出功率。 用曲线图表示上述功率关系，将电动机的输出功率、汽车经常遇到的阻力功率与对应车速的关系归置在x-y坐标图上得到电动汽车功率平衡图如图1所示。
纯电动车经济性能影响因素仿真 1 纯电动汽车经济性能指标 纯电动汽车是以二次电池为储能载体二次电池以铅酸电池镍氢电池埋离子电池为主。由于二次电池目前在储电量、充放电性能、使用寿命、成本等方面无法与内燃机相比，因此近一时期以来，研究进展不大，大多数研究单位已将研究目标转为混合动力汽车。纯电动汽车的经济性能是在保证动力性的前提下，汽车以尽量少的能量消耗行驶的能力，纯电动汽车在等速行驶、加速行驶和循环工况下的能量消耗率和续驶里程来决定经济性能的优劣。车辆能耗经济性评价常用的指标都是以一定的车速或者循环行驶工况为基础，以车辆行驶一定里程的能量消耗量或一定能量可反映出车辆行驶的里程来衡量。纯电动汽车能量消耗率是动力电池存放的电量维持汽车某一工况下运行的能力，如单位里程消耗的能量、百公里消耗能量；续驶里程是指纯电动汽车从动力电池全充满状态开始到试验规定结束时所走过的里程，如以45km/h行驶的里程等。为了使电动汽车能耗经济性评价指标具有普遍性，其评价指标应该具有以下三个条件： （1）可以对不同类型的电动汽车进行比较； （2）指标参数值与整车存储能量总量无关； （3）可以直接通过参数指标进行能耗经济性判断； 不同的纯电动汽车在不同的行驶工况下能量消耗率和续驶里程可能会不同，很难用统一的公式进行计算，下面将运用仿真的方法得出纯电动汽车的续驶里程和能量消耗率。 2 铃木电动车仿真分析 根据目前国内外有关学者对纯电动汽车的研究结论，可以看出，纯电动汽车的研发出现了难以进行下去的问题。一方面是由于纯电动汽车面临的成本和续驶里程等问题，一直没有很好的解决;另一方面，和人们对电动汽车的要求过于完美化，提出不切实际的过高要求有关。因此，对纯电动车经济性能影响因素的分析和研究，可以对解决这个问题找到一些方法或者启示。 电动汽车仿真软件ADVISOR由美国国家再生能源实验室开发，使用后向仿真为主、前向仿真为辅的混合设计方法，具有车辆总成参数匹配与优化、传动/驱动系统能量转化分析、排放特性/能量消耗对比、车辆能量管理策略评价、整车综合性能预测分析等功能。以下是铃木某款纯电动车的整车部分参数，汽车采用永磁电机和镍氢电池，并建立ADVISOR的仿真模型，分析影响纯电动汽车经济性能的参数[2]。建立ADVISOR的仿真模型需要的参数有整车整备质量、空气阻力系数、迎风面积、轴距、最大载荷、电机最大功率、电机额定电压、电机最大扭矩、电池容量、主减速比。在已知以上参数的情况下建立ADVISOR的仿真模型。微型电动汽车具有无污染、低噪音、小体积、低速度和易驾驶等优点，使得它可以穿梭与大城市的各种道路，能够直接到达出租车都不能到达的身居小巷。微型电动汽车的最高时速一般为45km/h,虽然比一般小汽车的速度慢，但比步行或骑自行车快得多。因此微型电动汽车作为代步工具是相当合适的。另外，微型电动汽车的低速度也提高了它在居住区行驶时的安全性。驾驶微型电动汽车，比驾驶小汽车简单得多。ADVIDOR提供了道路循环(Drive Cycle)、多重循环(Multiple)和测试过程(Test Procedure)3种仿真工况来仿真车辆的性能。道路循环提供了CYC.ECE、CYC.FTP和CYC.1015等56种国外标准的道路循环供用户选择，另外提供了行程设计器(Trip Buider),可以将多达8种不同的道路循环任意组合在一起，综合仿真车辆的性能。多重循环功能可以用批量处理的方式以相同的初始条件，快速计算和保存不同的道路循环情况下的仿真结果，并将它们显示在一起，供用户比较。测试过程包括
整车经济性、动力性分析 栾焕明 （哈尔滨航空工业集团动力研发） 摘 要：通过AVL CRUISE的仿真计算，优化速比，在保证整车动力性的前提下，提高整车 经济性。通过仿真选优，提出了优化方案，并由试验进行验证。 关键词：速比；优化 主要软件：AVL CRUISE 汽车经济性、动力性的分析： 汽车经济性常用一定运行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。 汽车动力性的评定，通过分析汽车的驱动力和行驶阻力（牵引力）、车速与发动机转矩、变 速器速比和主减速比、车速与发动机扭矩和转速之间的关系，以便尽量拓展车速范围和增大牵 引力，最大限度的发挥动力总成的性能，满足复杂多变的使用条件。 1.整车主要参数及动力性指标： 1.1 整车主要尺寸与质量参数： 整车长度（mm） 3745 前轮轮距（mm） 1300 整车宽度（mm） 1505 后轮轮距（mm） 1310 整车高度（mm） 1925 车轮滚动半径（mm） 273 轴距（mm）最大总质量（kg） 1610 1.2 整车主要动力性指标： a. 最高车速不小于130km/h; b. 最大爬坡度不小于32%; c. 直接档最低稳定车速不大于25 km/h; 2. 471发动机及变速器的主要技术参数 2.1发动机的特性： 转速（r/min） 扭矩（N·m） 功率（kW） 1500 90.82 14.26 2000 94.89 19.87 2500 97.87 25.62 3000 104.35 32.78
3500 106.72 39.12 4000 104.22 43.66 4500 101.77 47.96 5000 99.45 52.07 5400 97.21 54.97 2.2 变速器1主要技术参数： 主减速器传动比 i 0=5.125/4.3/3.909 最大输入扭矩（N·m） 108 最大扭矩转速（rpm） 3000～3500 档 位 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 传 动 比 i 1=3.652 i 2=1.948 i 3=1.424 i 4=1.000 I 5=0.795 2.3 变速器2主要技术参数： 主减速器传动比 i 0=4.3/3.909 最大输入扭矩（N·m） 108 最大扭矩转速（rpm） 3000～3500 档 位 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 传 动 比 i 1=4.424 i 2=2.722 i 3=1.792 i 4=1.226 I 5=1