汽车综合性能和结构尺寸的评价

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导读:汽车综合性能和结构尺寸的评价

汽车的动力性能评价指标:


(1)汽车的最高速度 是指在水平良好路面(混凝土或沥青)上汽车能达到的最高行驶速度。此时汽车应为满载,油门全开。


(2)汽车的加速时间 加速时间表示汽车的加速能力,它对汽车的平均车速有很大影响,也和行驶的安全性有关。例如超车和闪避。加速时间对轿车尤为重要。常用的评价指标有:原地起步加速时间和超车加速时间。


◆ 原地起步加速时间——指汽车由头档起步,并以最大加速度,逐步换到高档后达到某一预定的距离或车速所需要的时间。

◆ 超车加速时间——指汽车用最高档或次高档,由某一中速全力加速到某一高速所需要的时间。


(3)汽车的最大爬坡度 指汽车满载,用最低档在良好路面上能爬上的最大坡度,以此来表示一辆汽车的爬坡能力。它是货车和越野汽车性能好坏的一个重要指标——控制这一指标,可以保证各种车辆的动力性相差不致太悬殊,以维持各种路面上各种车辆的畅通无阻。


(4)汽车的比功率和比扭矩 这两个参数分别为发动机最大功率和最大扭矩对汽车总重Ga之比。比功率可以综合地评价汽车动力性能,如速度性能和加速度性能。比扭矩则反映了汽车的比牵引力。对于主要在高速公路或山地公路上行驶的汽车,其比功率一般不低于 0.8Ps/kN 。


(5)汽车的加速时间 汽车由起步换档加速到一定车速的时间是汽车性能的一项重要指标。从0~100km/h车速,中、高级轿车一般为10~17s, 轻型车为12~25s 。也有用0~80km/h的加速时间来评价其加速性能的。货车通常用从起步到60 km/h的时间或在直接档下从20km/h加速到某一车速的时间来评价。


(6)头档动力因素 头档动力因素标志着汽车的最大爬坡能力和克服困难的能力,它也标志着起步连续换档时的加速能力。其主要根据汽车所要求的最大爬坡度和附着条件来选择。对于公路用车,这个参数设计在 0.30 ~ 0.46 之间 ,军用越野车的爬坡能力一般要求为 60% 以上,故其头档动力因素一般在 0.63 以上。


(7)直接档最大动力因素 直接档最大动力因素的选择必须考虑到汽车的类型、用途、道路条件以及对汽车加速性和燃料经济性的要求。中、高级轿车对加速性要求较高,故直接档动力因素较大,一般在 0.10 ~ 0.18 之间。轻型车微型车和轿车在 0.07 ~ 0.12 之间

汽车的驱动力与行驶阻力形式:


汽车能在路面上以一定的速度行驶,是因为它受到来自地面与行驶方向相同的力推动,同时克服汽车行驶中的各种阻力,汽车才得以前进。汽车行驶中受到的主要力有:


(1)驱动力 它是由发动机的转矩经过传递系统至驱动轮得到的。


(2)行驶阻力


◆ 滚动阻力——车轮在地面上滚动时产生的阻力。它是由轮胎和路面的变形、轮胎内部的摩擦以及车轮轴承中的摩擦因素引起的。

◆ 空气阻力——汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力称为空气阻力。它与汽车的迎风面积、汽车与空气的相对速度等直接相关。

◆ 坡道阻力——当汽车上坡时,汽车重力沿坡道的分力表现为汽车的坡道阻力。它与所爬坡度直接相关。

◆ 加速阻力——加速阻力是汽车加速时,由汽车惯性力形成的阻力。


汽车的行驶条件:驱动力 ≥ 滚动阻力 + 空气阻力 + 坡道阻力 + 加速阻力


汽车的燃料经济性评价指标:


一是用行驶里程的燃油消耗量:我国和欧洲用每行驶百公里所消耗燃油的升数来表示,其单位为: l / 100km ,其值越小越经济。


二是用单位燃料消耗量的行驶里程:美国用每升燃油所能行驶的公里(或英里)数来表示,其单位为: km / l 或 mile / Gallon, 其值越大越经济。


汽车燃料经济性的影响因素:


(1)使用方面:


◆ 车速:从汽车的油耗曲线可看出,汽车在接近中速时油耗最低,高速时随车速增加而迅速增加。主要原因是高速行驶时,汽车的行驶阻力显著增加所致。而在低速时,由于发动机的负荷率低而导致油耗增加。

◆ 档位选择:在一定道路上,汽车用不同的档位行驶,油耗量是不同的。显然,在同一道路和车速条件下,虽然发动机发出的功率相同,但档位越低,后备功率越大,发动机负荷率越低油耗越大。

◆ 挂车的使用:使用挂车后,虽然汽车的燃油消耗量增加了,但分摊到每吨货物上的油耗下降了。主要原因是发动机的负荷率增加了,另外,汽车列车的质量利用系数增大了。

◆ 正确的保养与调整

汽车的保养与调整会影响到发动机的性能与汽车行驶阻力。例如:一般用滑行距离来检查底盘的技术状况,当汽车底盘调整正常润滑充分时,底盘的行驶阻力减小,滑动距离会大大增加。


(2)汽车结构方面


◆ 减轻自重,采用替代材料,如轻材料和塑料等,可以起到节油的效果;

◆ 提高发动机的热效率,采用先进的技术,如电喷技术的采用,让发动机处于最佳经济工作状况;

◆ 传动系统档位增多,增加了汽车处于最佳经济工作状况的机会,利于提高燃油经济性;

◆ 汽车外形和轮胎:外形对风阻的影响很大,降低风阻可以有效改善汽车高速运行下的经济性;选用滚阻小的轮胎,也能提高燃油经济性。


汽车的制动性的评价指标:


(1)制动效能


指汽车在良好路面上以一定初速开始制动直至停车的制动距离和制动减速度。


(2)制动效能的恒定性


指制动器的抗衰退性能。即汽车在高速或下长坡连续制动时,制动器温度升高后,与冷态时相比,其制动效能所能保持的程度。


(3)制动时汽车的方向稳定性


指汽车制动时按给定轨迹(直线或预定弯道)行驶,不发生跑偏、侧滑及失去转向能力的性能。


汽车的操纵稳定性的评价指标:


(1)汽车的行驶平顺性


汽车的行驶平顺性是指保持汽车在行驶过程中成员所处的振动环境具有一定舒适度的性能,对于载货汽车而言,还包括保持货物完好的性能,又称为乘坐舒适性。


(2)汽车的通过性


汽车的通过性是描述汽车通过能力的性能指标,亦称越野性能。它是指汽车在一定的载质量下,能以足够高的平均车速通过各种坏路和无路地带,如松的土壤、沙漠、雪地、沼泽等松软地面及坎坷不平地段和各种障碍,如陡坡、侧坡、壕沟、台阶、水障等的能力。

通过性的主要的几个参数:最小离地间隙、接近角、离去角、纵向通过角和横向通过半径等。


汽车的主要尺寸参数:


轴距( L ):是描述汽车轴与轴之间距离的参数,通常可通过汽车前后车轮中心来测量。轴距的长短直接影响到汽车的长度、重量和许多使用性能。轴椐短一些,汽车长度就短一些,自重就轻,最小转弯直径和纵向通过角就小,但若轴距过短,则会带来一系列缺点:如车厢长度不足或后悬过长,汽车行驶时纵摆和横摆较大;在制动时或上坡时重量转移较大,使汽车的操纵性和稳定性变坏。


轮距( B ):指同一轴上车轮接地点中心之间的距离,对双胎汽车,则是指两双胎接地点连线之中点之间的距离。轮距对汽车的总宽、总重、横向稳定性和机动性影响较大。轮距愈大,则横向稳定性愈好,对增加轿车车厢内宽也有利。但轮距宽了,汽车的总宽和总重一般也加大,而且容易产生向车身侧面甩泥的缺点。此外,轮距过宽也会影响汽车的安全性,因此,轮距应与车身宽度相适应。


前悬( L F )和后悬( L R ):前悬是指汽车最前端(除灯罩、后视镜等非刚性固定部分外)至前轴中心之间的水平距离。前悬的长度应足以固定和安装驾驶室前支点。发动机、水箱、转向机、弹簧前托架和保险杠等零件和部件。前悬不宜过长,否则,汽车的接近角过小。


后悬:是指汽车最后端(除灯罩等非刚性固定部分外)至后桥中心之间的水平距离,后悬的长度主要决定于货厢长度、轴距和轴荷分配情况,同时要保证适当的离去角。


汽车的外廓尺寸(总长、总宽、总高):汽车的外廓尺寸是根据汽车的用途、道路条件、吨位(或 载客数)、外形设计、公路限制和结构布置等因素来确定的。在总体设计时要力求减少汽车的外廓尺寸,以减轻汽车的自重,提高汽车的动力性、经济性和机动性。


每个国家对公路运输车辆的外廓尺寸均有法规限制。这是为了使汽车的外廓尺寸适合本国的公路桥梁、涵洞和铁路运输的标准及保证行驶的安全性。我国对公路车辆的极限尺寸规定如下:汽车总高≤ 4m ;总宽(不含后视镜)≤ 2.5m ;总长:货车(含越野车)≤ 12m ;一般客车≤ 12m ;铰接大客车≤ 18 ;半挂牵引车(含挂车)≤ 16m ;汽车拖挂后总长≤ 20m 。


汽车的重量参数:


汽车的整备质量:亦即我们以前惯称的“空车重量”。所谓汽车的整备质量是指汽车按出厂技术条件装备完整(如备胎、工具等安装齐备),各种油水添满后的重量。这是汽车的一个重要设计指标。该指标既要先进又要切实可行。它与汽车的设计水平、制造水平以及工业化水平密切相关。同等车型条件下,谁的设计方法优化,生产水平优越,工业化水平高,则整备质量就会下降。


汽车的载质量(载客量):这是汽车的基本使用参数之一。它关系到汽车的运输效率、运输成本、使用方便性、产品系列化和生产装备等诸多方面。


确定汽车的载质量应考虑下面几个因素:


① 必须与汽车的用途和使用条件相适应;

② 各种车型的载重量要合理分级,以利于产品的系列化、通用化和标准化。

③ 要考虑到对现有生产设备和生产线变动的大小和可利用程度。


汽车总质量:是指汽车装备齐全,并按规定装满客(包括驾驶员)、货时的重量。


汽车总质量的确定:


对于轿车,汽车总质量 = 整备质量 + 驾驶员及乘员质量 + 行李质量

对于客车,汽车总质量 = 整备质量 + 驾驶员及乘员质量 + 行李质量 + 附件质量

对于货车,汽车总质量 = 整备质量 + 驾驶员及助手质量 + 行李质量


汽车自重利用系数:这是一个重要的评价指标(对载货车而言)。它是指汽车载质量与汽车干重之比。所谓汽车干重就是指汽车无冷却液、燃油、机油、备胎及工具和附件时的空车重量。显然,在载质量相同的情况下,干重越小,则汽车的质量利用系数也越高,其运输效率也越高。 EQ1092F 的质量利用系数为 1.22 左右。随着汽车材料技术和制造、设计技术的发展,汽车质量利用系数有不断提高的趋势。


汽车的轴荷分配:指汽车的质量在前轴、后轴上所占的比例。轴荷分配的原则是依据轮胎均匀磨损和汽车主要性能的需要以及汽车的布置型式来确定的。为了使轮胎均匀磨损,一般希望满载时每个轮胎的负荷大致相等。例如,对后轴为单胎的 4 × 2 汽车,则希望前后轴的轴荷各为 50% ,而后轴为双胎的汽车,则希望后轴的轴荷按 1/3 和 2/3 比例来分配。实际上,这些只能近似满足要求,例如,一般载货汽车,其前轴荷分配在 28 ~ 30% 左右。



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