汽车试验场高速环道几何线形设计研究及程序开发
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中国的试车场特殊试验场:热带试验场、高原试验场、沙漠试验场及寒带试验场⑴◆安徽定远试车场位于安徽省滁州市定远县北部13公里左右,主要归军方使用。
1991年建成。
⑵◆湖北省襄阳试车场位于襄阳市襄州区米庄镇,紧邻襄阳城区。
所属公司:东风汽车1985年开建,1992年建成,试车场二期2002年竣工。
占地面积1.67平方公里,纵轴长2.3公里,建有30公里长的试验跑道,最高安全车速160公里。
⑶◆北京通州试车场(交通部管辖)位于北京市通州区马驹桥镇六郎庄村。
该试车场建于1998年(1995年?),最外圈为高环跑道,场内拥有搓板路、卵石路、高速路、坡路、山路等整车测试路面,此外尾气排放、发动机性能、碰撞安全等专业试验也可在这里进行。
⑷◆上海安亭试车场位于上海嘉定区安亭镇。
所属公司:上海大众汽车投资12亿,面积1.44平方公里,实测纵轴长2公里。
2003年8月8日宣告建成可以模拟超过30种路面,试验道路总长超过20公里。
⑸◆吉林省长春市农安县吉林省农安县烧锅镇东兴村所属公司:一汽大众设施:该试车场包括4公里长的高环跑道以及由18种路面组成的可靠性试验路,其总长为8436米,综合性能试验路段总长2437米。
⑹◆河北省徐水市所属公司:长城汽车位于河北(保定)徐水西部15公里处,距保定市区也差不多15公里左右。
外围是试车场的环形跑道,中间是工厂,相比较而言,与上海通用、长安汽车、上海大众等车企的试车场相比还有不少差距。
试车场7019米高速环形道,最高设计时速240km/h。
⑺◆安徽省广德县所属公司:上海通用汽车。
位于广德北部的邱村镇,距县城15公里左右。
试验中心区域面积5.67平方公里,纵轴长3.9公里,总投资16亿人民币。
2012年9月22日竣工。
环道全长9036米,最高安全车速可达280km/h,高速环道有4个车道,弯道内设计车速分别为65、115、165、220公里/小时,最大侧倾角35度,路桥最高50米。
浅议汽车试验场高速环道曲面施工技术摘要:本文主要围绕着汽车试验场高速环道曲面施工展开分析,探讨了汽车试验场高速环道曲面施工的主要技术方法,提出了施工的要点和需要注意的问题,希望能够给同行提供参考。
关键词:汽车试验场;高速环道;曲面施工技术引言目前,在汽车试验场高速环道曲面施工过程中,新技术层出不穷,为了提高施工的效果和技术水平,有必要进一步深入的探讨和分析汽车试验场高速环道曲面施工技术。
1设计规模高速环道是汽车试验场中专供汽车进行连续高速行驶试验的循环跑道,高速环道的几何设计不同于一般的道路,特别是其弯道部分,实际上是要求形成一个如图l和图2所示的“盆腔”式的空间三维曲面。
试验场高速环道的设计参数如表1所列。
图2沥青混凝土“盆腔”式的空间三维曲面表1 试验场高速环道的设计参数注:1.4段缓和曲线,2段圆曲线,最大横向超高倾角位于弯道圆曲线上i2.设计车速指高速车道中心线上的平衡车速。
2高精度测量控制技术由于汽车试验场地道路种类繁多,特殊路段又比较复杂,这就要求在建造跑道时要根据道路的不同状况给不同的位置允许误差。
当道路是平面时,其最大的允许误差控制在 ±5 mm 以内,其高程控制在 ±4 mm 以内;当在建设高速环道的曲面跑道时,其允许误差要控制在 ±4 mm 以内]。
技术指标要远高于普通高速公路的技术标准(目前高速公共路的最高允许误差为 ±10mm)。
高精度的测量技术在汽车试验场地跑道工程中的应用是其精度控制的关键性技术。
此项技术的实际应用是建立一级二级控制网点,通过高精度测量仪器对其数据进行精密测试,静采集到的数据再通过专门的计算软件进行计算通过计算机的全程控制来确保其精度在允差范围内。
3施工技术高速环道曲面最大横向超高倾角大,其摊铺施工必须采用特殊的施工机具和施工工艺。
根据试车场的施工经验总结弯道路面工程施工流程为:桥式摊铺机导轨安装→养护道 HVT 承重层摊铺→养护道第一层沥青承重层(8cm)摊铺→空间曲面 HVT 承重层摊铺→空间曲面第一层沥青承重层(8cm)摊铺→养护道第二层沥青承重层(7cm)摊铺→空间曲面第二层沥青承重层(7cm)摊铺→养护道沥青联结层(5cm)摊铺→空间曲面沥青联结层(5cm)摊铺→空间曲面沥青面层(5cm)摊铺→养护道沥青面层(5cm)摊铺。
高速环道基于麦克康奈尔曲线和布劳斯曲线的比较性分析作者:李改来源:《城市建设理论研究》2014年第05期摘要:曲线段,特别是缓和曲线段的设计是高速环道几何线形设计的重点和难点。
本文分别介绍了麦克康奈尔曲线和布劳斯曲线,并对这两种曲线进行对比性分析。
关键词:麦克康奈尔曲线;布劳斯曲线;高速环道中图分类号:TG506.1文献标识码:A前言高速试验道路是汽车试验场中的一个至关重要的道路设施,其最大试验车速要求高达160~300km/h。
高速试验公路设计的关键是要保障在各种试验车速下都能获取稳定可靠的汽车试验数据。
最理想的条件莫过于修一条足够长的直线车道。
然而,受制于场地限制,高速试验车道只能建造在有限的空间区域里面。
因此,高速环道就这样产生了。
高速环道是汽车试验场中专供汽车进行连续高速行驶试验的闭合循环道路设施。
从平面线形来看,高速环道一般由两个平行的直线段和两个三单元曲线段构成。
高速环道几何线形设计中,曲线段,特别是缓和曲线段的设计是整个环道设计中的重点和难点。
高速环道设计中采用的缓和曲线先后主要有康纳回旋线(Cornu Spiral)、麦克康奈尔(McConnell)曲线、布劳斯(Bloss)曲线3种类型。
经实践验证,后两种曲线类型是比较理想的,也得到了广泛的应用。
1957年,当时作为美国福特(Ford)公司车辆试验部主任的麦克康奈尔(W.A.McConnell)先生设计出了新的高速环道几何线形设计体系。
这种体系是以人体对运动的敏感度为准则,体系非常成功,所以不光在美国,在欧洲、日本等国家也得到了应用。
1970年代以来,我国的一些道路专家和学者对该法也做了一些研究,并投入应用,也取得了不错的成果。
收稿日期:2013-12作者简介:李改(1989-),男,湖北黄冈人,在读硕士研究生,从事道路与铁道方面研究而在之前的1936年,则是布劳斯(Bloss)提出的符合汽车行驶重心轨迹特性为目标的缓和曲线形式——布劳斯曲线,但并没有进一步的分析。
汽车厂试车跑道设计1 前言最近几年全国新建改建了许多汽车厂,由于规模的扩大对汽车质量要求的提高以及对汽车改进的需要,都建设了相应的试车跑道,跑道试验也是汽车生产过程中一个必不可少的程序,汽车厂也越来越重视这个环节。
试车跑道是汽车整车道路试验的场所,试车跑道是实际存在的各种各样的道路经过集中、浓缩、不失真的强化并典型化的道路。
它包括高速行驶路、可造成汽车强烈颠簸的凸凹不平路,以及易滑路、转向路、陡坡路、涉水路等。
高速环形跑道,以持续高速行驶为目的高速环道是试车场的主体工程,其形状和大小视场地条件而异,以长圆形居多,其次是电话听筒形、圆形、三角形等,周长从几百米到数千米。
2 几种常见的试车跑道路面1 )高速环形跑道。
以持续高速行驶为目的高速环道是试车场的主体工程,其形状和大小视场地条件而异,以长圆形居多;其次是电话听筒形、圆形、三角形等,周长从几百米到数。
除正圆之外,一般高速环路由三部分组成,即直线段、圆曲线段和缓和曲线组成。
①直线段。
直线段与高速公路相似,总坡尽量小,如果兼作性能试验路,要求纵坡不大于 2 " 。
横坡一般是内倾单向坡,坡度能够确保雨水及时排掉,过大的横坡会使驾驶员长期紧握转向盘而疲劳。
为了测试突然遭遇到侧向风时其对车辆行驶状态的影响,某些试车场在直线段一侧设有横向风发生装置。
②圆曲线段。
高速环道的设计车速和最大允许车速直接受圆曲线段半径和横断面形状控制。
提高圆曲线半径!和倾斜角θ都可以提高车速,但是半径! 受场地的限制,倾斜角也不能过大。
过大使施工困难,而且由于离心力引起的汽车附加荷载增加了汽车的负荷和悬架的变形,在持续高速行驶中增加了爆胎的危险,驾驶员也因承受过大的垂直加速度而容易紧张和疲劳。
圆曲线横断面的设计,希望从内侧到外侧平衡速度从低到高是连续变化的,因此倾斜角应该是从内侧到外侧逐渐增大。
最大倾斜角的设定取决于施工的难度,同时考虑不使汽车附加荷载过大,一般认为,附加荷载不超过30% 是合适的。
国内汽车试验场世界上第一个试车场建成于1917年的美国,发展至今,世界各地拥有大大小小的试车场超过200个。
而中国第一个试车场建成于1987年,位于海南琼海,随后,包括襄樊东风的二汽试验场、安徽定远解放军总后勤试验场等一批试验场陆续建成。
但是,最初并非为轿车试验而建,主要是用于卡车和军用车辆的试验。
这些试验场到21世纪才陆续开放为轿车进行试验。
试验场作为一个全面的汽车测试基地,里面有着各种实验室和复杂道路,包括碰撞安全实验室、整车排放实验室、发动机实验室,汽车保修设备实验室等。
道路测试包括高速环道,制动试验道和ABS低附着系数路面,坡度路面(10%,12%,18%,20%,30%,45%,60%,100%不等),舒适性试验道(鹅卵石路,搓衣板路,比利时路等),动态广场,噪声试验路面,越野路面,耐久性试验路,涉水池,以及湿滑操稳路面。
配套服务包括,酒店住宿,餐饮,停车位,加油加气站等。
1. 1.北京通县交通部汽车试验场,占地2.42km2,是可同时进行汽车工程、交通工程及公路工程试验研究的大型综合性试验基地,位于北京东南40km处。
与顺义区的国家质量监督检验中心,同属一个中心。
2. 中国定远汽车试验场,占地7.0km2,合肥的东北,位于定远县和蚌埠市之间。
是国家级汽车新产品定型试验机构和陆军军工产品定型委员会职能机构,可进行汽车产品定型试验中所需完成的全部试验项目。
拥有一套完整的、在国内较为先进的测试仪器和设备,可进行各类汽车的整车定型试验,能做到试验测试自动化、数据处理微机化,使整个试验过程标准化、程序化、规范化。
3. 上海通用汽车研发试验中心/泛亚汽车技术中心(广德),位于安徽广德4. 二汽的襄樊汽车试验场(东风家的,当然也对外开放),占地1.67km2。
汽车试验场按照英国汽车工业研究协会(MIRA)提供的技术设计建造,路面布局合理,道路参数科学,能够满足国内外汽车法规试验、定型试验、研究性试验、产品开发试验的技术要求。
汽车研发的五大阶段及制造的四大工艺汽车研发是一个很复杂的系统工程,甚至需要上千人花费几年的时间才能完成;一款汽车从研发到投入市场一般都需要5年左右的时间。
不过随着技术的不断进步,研发的周期也在缩短,当然,我们说的是正向设计,事实上很多国内的厂家都是逆向设计,但即使是逆向设计同样也需要很多的时间。
我们可以仿制别人的外观,但是我们无法仿制别人的工艺,我们依然需要进行大量的机构分析、材料分析、力学分析等,依然需要去试制、测试、检测等等,这些研发的过程是无法省略的。
不同的汽车企业其汽车的研发流程略有不同,下面讲述的是正向开发的一般研发流程:一.市场调研阶段一个全新车型的开发需要几亿甚至十几亿的大量资金投入,如果不经过很细致的市场调研可能就会“打水漂”了;现在国内有专门的市场调研公司,汽车公司会委托他们对国内消费者的需求、喜好、习惯等做出调研,明确车型形式和市场目标,即价格策略,很多车型的失败都是因为市场调研没有做好。
譬如:当年雪铁龙固执的在中国推广两厢车,而忽视了国人对“三厢”的情有独钟,致使两厢车进入中国市场太早,失去了占领市场的机会。
二.概念设计阶段概念设计主要分三个阶段:总体布置、造型设计、制作油泥模型。
1.总体布置总布设计是汽车的总体设计方案,包括:车厢及驾驶室的布置,发动机与离合器及变速器的布置、传动轴的布置、车架和承载式车身底板的布置、前后悬架的布置、制动系的布置、油箱、备胎和行李箱等的布置、空调装置的布置。
2.造型设计在进行了总体布置草图设计以后,就可以在其确定的基本尺寸的上进行造型设计了。
包括外形和内饰设计两部分。
设计草图是设计师快速捕捉创意灵感的最好方法,最初的设计草图都比较简单,它也许只有几根线条,但是能够勾勒出设计造型的神韵,设计师通过大量的设计草图来尽可能多的提出新的创意。
这个车到底是简洁、还是稳重、是复古、还是动感都是在此确定的。
当然,如果是逆向设计,则就不需要这个过程了,把别人的车型直接进行点阵扫描,然后在计算机中进行造型勾画就行了。
新车上市前须过N道关,汽车试验场详解作者:小黄汽车试验场是重现汽车使用中遇到的各种各样的道路条件和使用条件的试验场。
试验道路是实际存在的各种各样的道路经过集中汽车试验场是重现汽车使用中遇到的各种各样的道路条件和使用条件的试验场。
试验道路是实际存在的各种各样的道路经过集中、浓缩、不失真的强化并典型化的道路。
汽车在试验场试验比在试验室或一般行驶条件下的试验更严格、更科学、更迅速。
英国的MIRA汽车公司、美国的GM和Ford汽车公司、德国的大众汽车公司、以及日本的本田、日产、丰田等世界著名汽车公司早在20世纪中叶就建有自己的试验场。
我国最早的汽车试验场是1958年开工建设的海南汽车试验场.随着我国汽车工业的发展,又先后建成安徽定远汽车试验场、东风襄樊汽车试验场、交通部公路交通试验场、一汽农安汽车试验场和上海大众汽车试验场、上汽通用广德汽车试验场(安徽)、天津滨海汽车试验场、比亚迪韶关汽车试验场、盐城国际汽车试验场和长安垫江汽车试验场。
1.功用与类型汽车试验场的主要功用:1)汽车产品的质量鉴定试验;2)汽车新产品的开发、鉴定与认证试验;3)为试验室零部件试验或整车模拟试验以及计算机模拟确定工况、提供采样条件;4)汽车标准及法规的研究和验证试验等。
汽车试验场从功能上可分为综合性试验场和专用试验场。
从规模上来看,可分为大型、中型和小型试验场。
大型试验场面积在10Km2以上,试验道路总长超过100Km,道路种类相对比较齐全,多属于综合性试验场.通用、福特和克莱斯勒公司等都有这样的大型综合性试验场。
在各种汽车试验场中,中小规模的占大多数,其中综合试验场由于受面积限制,布置相对比较紧凑,但试验道路和设施的种类比较齐全,亚洲和欧洲大部分试验场属于此类.在中小型规模的汽车试验场中,很大一部分是汽车零部件公司为满足产品开发和法规要求而修建的专用功能试验场。
如德国WABCO公司设在汉诺威附近的试验场,其主要试验道路系数从0.15-0。
汽车研发的五大阶段及制造的四大工艺(正向研发流程)导语以前有个朋友问过我,国内的很多车型都是抄袭的,为什么还需要那么多研发人员,研发过程为什么还需要那么多时间?在此向各位车友讲述国内一个车企造车的故事,然后你就会明白,造车真不是很简单的。
▪来源:机械前沿▪想当年这家企业刚进入汽车业,就夸下了“2010年做到中国第一,2015年做到世界第一”的“豪言壮语”。
于是举全公司之力,完全自主设计了一款车型,样品完成后,广邀其全国经销商对这款车进行评价,99%的经销商都太“震惊”了,这车也能卖,他们对这款车没有点滴信息?好在这家公司做出了很英明的决定,没有把此款车型投向市场。
很快这几公司认识到模仿是必须经历的过程,从copy 到change再到design,这也是日韩汽车走过的过程。
此后,此公司做出了一个战略选择,他们开始了大力copy 工作,copy的车型从A00级车到C级车,从MPV到SUV一共十几款车,而且这么多车型的研发工作基本上都是同时进行的,并再次提出了一年研发3—4款车型的“豪言壮语”。
但是他们没有认识到copy并不是那么简单,同样copy也需要积累的。
当他们把他们copy的第一款车拿到车展的时候,业内的人都笑了,太粗糙了吧?这个车型只会把自己的品牌永远的毁掉。
但是这款车连模具都开了,继续向市场推广,还是废掉重来?这可是好几亿。
这个时候,这家企业真正意识到“模仿也不是个简单的活”,他们立即停止了对奔驰等车型的仿制工作,全部精力投入到一款A 级车的研发中来,他们用几个亿RMB和三年的时间,买了一个重要的教训。
给大家讲述这个故事的目的是说明:汽车研发是一个很复杂的系统工程,甚至需要上千人花费几年的时间才能完成;一款汽车从研发到投入市场一般都需要5年左右的时间。
不过随着技术的不断进步,研发的周期也在缩短,当然,我们说的是正向设计,事实上很多国内的厂家都是逆向设计,但即使是逆向设计同样也需要很多的时间。
1 北京通县交通部汽车试验场交通部公路交通试验场(简称北京通县试验场) 是可同时进行汽车工程、交通工程及公路工程试验研究的大型综合性试验基地, 建有碰撞安全实验室、整车排放实验室、发动机实验室、汽车保修设备实验室。
拥有招待所、餐厅、维修车间、独立试验车库、加油站等完善的配套服务设施。
试验场拥有目前国内设计平衡车速最高( 190km/h) 的全封闭高速循环跑道、可进行ABS及路面抗滑等试验的不同摩擦系数试验路、长直线性能试验路、可靠性与耐久性试验路、操纵稳定性测试广场、外部噪声测试广场、6%~60%的8条标准坡道以及涉水池、溅水池等其它汽车性能试验设施。
试验场包括搓板路、卵石路、高速路、坡路、山路等整车测试路面,此外还包括尾气排放、发动机性能、碰撞安全等专业试验。
2 上海大众汽车试验场上海大众轿车试车场是轿车专用试车场,是上海大众为开发轿车新产品、提高产品的市场竞争能力而投资兴建的轿车试验基地, 是基于德国大众和奥迪公司试车场数十年使用经验基础上, 严格按照德国大众现行技术标准建设而成。
上海大众轿车试车场, 拥有高速环道、坡道试验、声道试验、中国典型道路试验等各种试验路段。
由上海大众汽车有限公司规划建设, 包括高环道路、强化试验道路、耐久交变试验道路、坡道、动态试验区和制动试验道路等, 满足汽车开发过程中各种整车性能试验、道路耐久试验及技术鉴定试验等方面的需求。
强化测试道有15种特殊路面, 有拱形不平整路面、比利时路面、“搓衣板”路面、盐水通道、铁路岔道、“驼背”弯道、横枕木、坡度测试道、坑洼道路、“薄饼”障碍测试道、泥泞道路、转向测试道、斜线坑洼测试道等。
3 襄樊汽车试验场襄樊汽车试验场按照英国汽车工业研究协会(MIRA) 提供的技术设计建造, 路面布局合理, 道路参数科学, 能够满足国内外汽车法规试验、定型试验、研究性试验、产品开发试验的技术要求。
4 一汽农安汽车试验场一汽农安汽车试验场位于吉林省长春市西北部, 北纬44度, 是具有寒带气候特点、设施先进、功能齐全的汽车试验基地。