重卡转毂滑行阻力试验及拟合方法

王 磊

重卡转毂滑行阻力试验及拟合方法

王 磊

（安徽江淮汽车股份有限公司技术中心重卡研究院，安徽 合肥 230601）

文章主要阐述重卡滑行阻力试验在整车开发中的作用，论述滑行阻力道路试验方法及转毂试验室滑行阻力拟合方法，结合某案例计算不同温度压力条件下滑行阻力拟合曲线。

柴油；滑行阻力曲线；空气压力；温度

CLC NO.: U467 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)16-166-03

引言

汽车动力经济性是用户购买汽车的主要因素之一，而伴随国家对排放要求的不断提升，对车辆油耗限值的不断降低，整车需要在动力性、经济性以及排放综合能力提升基础上，在这三者间寻找合适的平衡点。

用户在整车使用过程中会遇到不同配置、载荷、档位、车速、坡度、风阻、路面、温度、压力等诸多影响整车性能的因素。如何通过一定转化关系，将实际行驶中的工况转化为标准试验室工况，这对于提升整车开发效率具有极为重要的作用。世界各国汽车工程师在实际工况与试验室工况转化方面做过大量研究，汽车的主要影响因素已经清晰明了。如何在实践过程中将成熟的汽车理论知识高效应用是现在中国汽车大部分工程师所要提升的地方。

重卡配置在汽车中最为丰富，使用工况极为宽泛，因此在实际应用中遇到的工作种类最多，这对设计的挑战也最大。重卡由于品类众多，其产品开发受市场影响较大，周期较短，开发费用低。因此平台化、系列化、模块化开发对重卡开发非常重要。即重卡按主要配置进行分块研究有特殊的意义。

本文主要论述典型滑行阻力道路试验方法及转毂试验室滑行阻力拟合方法，结合某实际案例进行分析并指出整车惯量校正的影响。

1 滑行阻力试验数据采集及评价方法

1）试验准备

a）平均风速≤2m/s，最大风速≤3m/s，侧向最大风速≤2m/s；

b）气温：5℃～35℃范围内；

湿度：相对湿度≤80%；

c）路面：试验路面应为干燥平整的混凝土或具有相同附着系数的其他路面；

d）面上不许有松散杂物，纵向坡度≤0.1%；

e）天气：晴天或阴天，无雨无雾；

f）试验样车经过2500km～5000km磨合，磨合后全面保养；

g）试验前车辆需充分预热，预热行驶时间的长短因车型和气候条件而定，确保发动机工作温度和车辆后桥油温处于正常状态，运行时间≥20min；

h）试验过程中关闭门窗及驾驶室通风口，空调选择为内循环；

2）试验过程

a）汽车进入滑行区域前加速至稍高于初始车速，然变速器空挡，离合踏板松开；

b）汽车滑行初始车速按M1/M2/N1类130km/h，N2类90 km/h滑行，记录时间t及车速V。输出车速为5km/h整数倍车速相关数据用于计算。

c）试验往返各滑行至少4次,计算滑行数据精度，如不满足要求增加滑行次数直至满足要求为止。具体精度计算方法见下文。

3）试验数据精度计算

a）计算公式

式中：T，滑行时间，s；

S：样本标准差；

n：试验次数；

t：经验系数与试验次数关系见表1；

p：试验精度。

表1 试验次数与系数对应关系

b）精度计算范围及评价依据

从可计算最高10km/h整数倍车速，每隔10km/h 进行一次精度计算，计算整个单次滑行过程中各段精度。

计算出各个滑行过程中平均精度。滑行试验平均精度应≤3%，试验精度达不到要求时应增加滑行次数，直至数据合格。

2 滑行阻力通用性拟合方法

整车滑行阻力拟合表示为阻力f与车速为V的关系。具体拟合公式如下：

其中F0，F1，F2，为拟合系数；拟合方法为最小二乘法线性拟合；

3 温压校正阻力拟合方法

整车温压校正阻力拟合表示为原始阻力f1与车速为V的关系，具体拟合公式如下：

其中a,b为拟合系数；拟合方法为最小二乘法线性拟合；

温压校正阻力公式如下：

其中(1)中为拟合系数；P1，P2，T1，T2分别为试验前后大气压力及温度；

4 转毂滑行阻力拟合方法及案例

1）滑行阻力道路试验数据采集

表2 滑行阻力试验数据

表3 滑行阻力试验温度风速气压湿度

2）计算试验精度

表4 滑行阻力试验精度计算

以上分析满足3%精度标准；

3）平均原始滑行阻力

其中Vi为车速，Ti为时间，M为整车重量；

4）转毂滑行阻力计算

具体计算结果见表5。

表5 转毂滑行阻力等计算结果

5）转毂滑行阻力拟合系数。

表6 转毂滑行阻力最小二乘法拟合

5 结论

1）本文结合实际案例明确了从试验数据采集至标准转毂拟合试验数据方法。

2）国内常见的方法是将原始数据通过增加发动机部分惯量校正后阻力作为温压校正阻力进行计算，该惯量校正阻力在转毂试验中会用到，在此处滑行拟合数据中经笔者确认发动机惯量校正与温压矫正彼此独立，工程师可根据自己需求加以以简化。

3）本文中的温压校正方法亦可以反向计算特殊温度压力下滑行阻力，为实际特殊条件下动力经济性计算提供参考依据。

4）该方法是整车动力系统开发的重要组成部分，对于造型等影响需要重新试验。但该方法已大大简化不同造型、不同传动系在开发中的匹配验证工作。在实际工作中对于提升重卡开发效率具有重要意义。

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Analysis on heavy truck Coasting Resistance curve and fitting of the curve

Wang Lei
( Commerical Vehicle Rearch Institute, Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd, Anhui Hefei 230601 )

This paper elaborate the effect of coasting resistance curve in heavy truck development, and indicate the test procedure of coasting resistance and fitting of the curve. This paper calculate the fitting of the coasting resistance curve in difference of the air pressure and the temperature with a successful case.

diesel; Coasting Resistance curve; air pressure; temperature

U467

A

1671-7988 (2017)16-166-03

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2017.16.058

王磊，就职于安徽江淮汽车股份有限公司技术中心重卡研究院。