???? 一.滑行阻力因素的影響 輪胎滾動阻力。輪胎滾動阻力包括輪胎與路面的摩擦力(滾動摩擦和滑動微摩擦)、輪胎內(nèi)部材料摩擦產(chǎn)生的阻力、輪胎滾動時(shí)受到的空氣阻力以及胎面花紋塊拍擊路面發(fā)聲消耗的能量等。影響輪胎滾動阻力的因素主要是輪胎材料和輪胎結(jié)構(gòu)。 輪胎的主要原材料是橡膠和纖維骨架材料,其彈性遲滯損失對輪胎滾動阻力影響很大,尤其是胎面材料的彈性遲滯損失占到輪胎的50%以上。同一規(guī)格的輪胎使用不同的纖維簾線材料,輪胎滾動阻力有明顯差異。 輪胎結(jié)構(gòu)的子午化、扁平化和無內(nèi)胎化以及輪輞寬度與直徑、帶束層和胎體結(jié)構(gòu)、胎面結(jié)構(gòu)等都對輪胎滾動阻力有較大影響[1]。 表1為江淮牌重型載貨汽車分別采用斜交胎和子午胎在中國定遠(yuǎn)汽車試驗(yàn)場進(jìn)行的滑行試驗(yàn)。由表1可知,子午線輪胎比斜交胎滑行距離提高6.9%。 傳動系阻力。傳動系中齒輪副摩擦阻力、輪轂軸承摩擦阻力、潤滑油粘度、潤滑狀況,車輪定位前束阻力等傳動系阻力,以及輪胎轉(zhuǎn)動慣量引起的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)對滑行距離有一定的影響。 空氣阻力系數(shù)及汽車迎風(fēng)面積。空氣阻力的大小與空氣阻力系數(shù)及汽車迎風(fēng)面積成正比,與速度平方成正比。減小空氣阻力系數(shù)或者汽車迎風(fēng)面積,都可以增加汽車滑行距離。根據(jù)文獻(xiàn)[2]的結(jié)論,廂式載貨汽車通過安裝導(dǎo)流罩,空氣阻力系數(shù)降低10.9%,可見空氣阻力系數(shù)對滑行距離的影響不容忽視。 二.車輛準(zhǔn)備因素的影響 1.輪胎氣壓 不同輪胎氣壓。輪胎氣壓降低,胎體簾線松弛,其剛度減小,輪胎接地面積和彎曲變形、剪切變形增大,導(dǎo)致輪胎滾動阻力增大,滑行距離相應(yīng)減小。表2為江淮轎車在不同輪胎氣壓條件下的滑行試驗(yàn)結(jié)果。由表2可知,輪胎氣壓從260kPa降低為220kPa時(shí),滑行距離減少6.4%。 不同初始輪胎氣壓。不同初始輪胎氣壓在汽車充分熱機(jī)后將導(dǎo)致輪胎溫度升高到不同的穩(wěn)態(tài),而輪胎溫度升高相應(yīng)輪胎氣壓升高。熱機(jī)的前20分鐘輪胎氣壓隨輪胎溫度急劇上升,1個(gè)小時(shí)左右達(dá)到穩(wěn)態(tài)。初始輪胎氣壓越高,汽車熱機(jī)后穩(wěn)態(tài)輪胎氣壓越高,滑行距離也越大[3]。 2.汽車總質(zhì)量 汽車總質(zhì)量增加,輪胎負(fù)荷相應(yīng)增加,輪胎變形量增加,致輪胎的彈性遲滯損失增加。 汽車滾動阻力與其總質(zhì)量成正比,是非線性的關(guān)系。當(dāng)汽車總質(zhì)量增大,汽車滾動阻力增大,但是滾動阻力增加量在減小,即滾動阻力系數(shù)是隨著總質(zhì)量的增加而有所減小。這就是汽車質(zhì)量越大滑行距離越遠(yuǎn)的原因。 表3為江淮牌轎車、多功能乘用車、輕型載貨汽車在空載和滿載狀態(tài)下進(jìn)行的滑行試驗(yàn)。由表3可知,滑行距離:輕型載貨汽車>多功能乘用車>轎車,說明不同車型之間質(zhì)量越大滑行距離越遠(yuǎn)。而轎車、多功能乘用車、輕型載貨汽車滿載比空載的滑行距離分別增加:3.6%、9.6%、14.2%,即同一試驗(yàn)車輛質(zhì)量越大滑行距離越遠(yuǎn)。 3.汽車預(yù)熱時(shí)間 汽車開動后處于熱機(jī)過程,輪胎溫度隨著熱機(jī)時(shí)間增加而升高,隨著溫度的上升輪胎氣壓相應(yīng)升高,大約1小時(shí)后輪胎氣壓達(dá)到穩(wěn)定值。由第4點(diǎn)輪胎氣壓對滑行距離的影響可知,輪胎氣壓升高滑行距離增加。 同時(shí),汽車充分預(yù)熱后必然使傳動系潤滑油溫度上升,使傳動系液力阻力減小,滑行的距離相應(yīng)增加。 表4為江淮牌重型載貨汽車從冷態(tài)開始進(jìn)行連續(xù)10組滑行試驗(yàn)。由表4可知,隨著試驗(yàn)時(shí)間的增加滑行距離逐漸增大,最初的20分鐘增加幅度較大,60分左右達(dá)到穩(wěn)定滑行距離。第8組滑行距離比冷態(tài)的第1組滑行距離提高了7.3% 三.氣象條件因素的影響 1.環(huán)境溫度 環(huán)境溫度升高必然使輪胎內(nèi)腔氣體溫度增加,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知,將導(dǎo)致輪胎氣壓增加。輪胎氣壓增加,胎體簾線張緊,其剛度增加,輪胎接地面積和彎曲變形、剪切變形減小,導(dǎo)致輪胎滾動阻力減小,滑行距離相應(yīng)增加。 同時(shí),環(huán)境溫度升高必然使傳動系潤滑油溫度上升,使傳動系液力阻力減小,滑行的距離相應(yīng)增加。 2.風(fēng)速 風(fēng)速主要是影響汽車的空氣阻力,從而對滑行距離產(chǎn)生影響。由汽車空氣阻力公式可知,空氣阻力與在汽車前進(jìn)方向上風(fēng)速和車速的合成速度的平方成正比。 由表5可知,在50 km/h車速下:逆風(fēng)時(shí)空氣阻力比無風(fēng)時(shí)空氣阻力增加47.9%,且隨著車速降低空氣阻力比大幅增加;順風(fēng)時(shí)空氣阻力比無風(fēng)時(shí)空氣阻力減少38.5%,且隨著車速降低空氣阻力比大幅減少。同一車速下逆風(fēng)加上順風(fēng)的平均空氣阻力仍然大于無風(fēng)時(shí)的空氣阻力,這說明即使風(fēng)速方向和大小不變,通過往返滑行的平均仍然不能消除風(fēng)速的影響。 本文通過對影響汽車滑行試驗(yàn)的因素進(jìn)行分析,并對實(shí)車滑行試驗(yàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上得到如下結(jié)論: 汽車滑行試驗(yàn)前合理選擇輪胎規(guī)格型號,選擇裝配質(zhì)量良好的汽車進(jìn)行滑行試驗(yàn);滑行試驗(yàn)前的車輛準(zhǔn)備要嚴(yán)格,對輪胎氣壓檢查誤差控制在±10kPa內(nèi),嚴(yán)格控制試驗(yàn)車輛總質(zhì)量誤差,對車輛預(yù)熱一定要充分,這樣才能對滑行試驗(yàn)中的誤差控制在可接受的范圍內(nèi);環(huán)境溫度、風(fēng)速、大氣壓力等氣象條件對滑行試驗(yàn)的影響較大,尤其是陣風(fēng)的影響更大。故滑行試驗(yàn)應(yīng)該盡量選擇在無風(fēng)、氣溫適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下進(jìn)行。
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