汽車動力性是指汽車在良好路面上直線行駛時,由汽車受到的縱向外力決定的、所能達到的平均行駛速度。汽車動力性評價指標:分為未用汽車的動力性評價指標和在用汽車的動力性評價指標。未用汽車的動力性評價指標主要有汽車最高車速、汽車加速能力和汽車爬坡能力,它們是透過道路試驗按規定方法測試出來的,主要用於汽車定型;在用汽車的動力性評價指標主要是汽車驅動輪輸出功率,是透過臺架試驗按規定方法測試出來,主要用於評價汽車動力性的變化,保障汽車處於良好技術狀態。
01汽車最高車速
汽車最高車速是指汽車在水平良好路面(混凝土或瀝青)上,汽車能達到的最高行駛速度,它表示汽車的極限行駛能力。此時變速器處於最高擋,發動機節氣門全開(汽油機)或高壓油泵處於最大供油位置(柴油機)。汽車最高車速主要取決於發動機和傳動系統的配置。一般來說,在其他配置相同的前提下,發動機排量越大,汽車最高車速越高;手動擋汽車比自動擋汽車的最高車速更高;車身越小,汽車最高車速越高。發動機排量為2.0~2.5L的中型轎車,它們的最高車速一般在200km/h左右;發動機排量為1.6L的緊湊型轎車,它們的最高車速一般在180km/h左。同一級別汽車的最高車速差別不大,但不同級別汽車的最高車速差別較大,這主要與發動機和變速器的配置有關。
02汽車加速能力
汽車加速能力是指汽車在水平良好路面上所能達到的最大加速度,常用汽車加速時間來表示,它對平均行駛車速有很大影響。加速時間又分為原地起步加速時間與超車加速時間。原地起步加速時間:原地起步加速時間是指汽車從靜止狀態下,由1擋或2擋起步,並以最大的加速強度(包括選擇最恰當的換擋時機)逐步換至高擋後,達到某一預定的距離或車速所需的時間。一般用0~100km/h所需的時間來表明汽車原地起步加速能力。超車加速時間:超車加速時間是用最高擋或次高擋由某一較低車速全力加速至某一高速所需要的時間。汽車加速時間越短,其加速能力越好。常用汽車加速過程曲線,即車速-時間關係曲線來全面反映汽車的加速能力。加速能力是轎車的重要指標之一,是跑車追求的重要引數,0~100km/h的加速時間在逐漸縮短。發動機排量為2.0~2.5L的中型轎車,0~100km/h的加速時間一般都在10s之內;發動機排量為1.6L的緊湊型轎車,0~100km/h的加速時間一般在10~13s之間;對於跑車,0~100km/h的加速時間一般在5s左右。
03汽車爬坡能力
汽車爬坡能力是指汽車滿載時在良好路面上等速行駛能爬上的最大坡度,簡稱最大爬坡度。汽車爬坡能力可用坡度的角度值[以(°)表示]或以坡高與其水平距離之比(%)來表示。汽車變速器擋位不同,爬坡能力也不同。通常是指汽車變速器最低擋的最大爬坡能力,它代表了汽車的極限爬坡能力,它應比實際行駛中遇到的道路最大爬坡度超出很多。這是因為考慮到在坡道上停車後,順利起步加速、克服鬆軟坡道路面的大阻力等要求的緣故。轎車的最高車速高,發動機功率大,經常在較好的路面上行駛,一般不強調它的最大爬坡度;貨車在各種路面上行駛,要求它具有足夠的爬坡度,一般為30%即16.5°左右。最大爬坡度對於越野汽車是一個極為重要的引數,這個引數數值的高低,在表徵汽車爬坡能力高低的同時,也可以說是界定越野汽車和非越野汽車的一個重要指標。業界通常認為只有最大爬坡度不小於57.73%(30°)的汽車才稱得上是真正的越野汽車。
汽車燃料經濟性
汽車燃料經濟性是指汽車在一定使用條件下,以最小的燃料消耗量完成一定行駛里程數的能力。燃料經濟性好,可以降低汽車的使用費用,減少對石油的依賴,節省石油資源;同時,也能降低發動機產生的溫室效應氣體CO2的排放量,起到防止地球變暖的作用。汽車燃料經濟性評價指標:常用一定執行工況下汽車行駛百公里的燃料消耗量或一定燃料量能使汽車行駛的里程來評價。在我國,汽車燃料經濟性評價指標的單位為L/100km,即汽車行駛100km所消耗的燃料體積(L)。其數值越大,汽車燃料經濟性越差。
01等速行駛工況百公里燃料消耗量
等速行駛工況百公里燃料消耗量是指汽車在一定載荷下,以最高擋在水平良好路面上等速行駛100km的燃料消耗量。試驗時,常測出每隔10km/h或20km/h的速度間隔的等速百公里燃料消耗量,然後在圖上連成曲線,稱為等速百公里燃料消耗量曲線,用它來評價汽車燃料經濟性。等速行駛工況百公里燃料消耗量可以用於比較相同排量的汽車燃料經濟性,也可用於分析不同部件(如發動機、傳動系統等)裝在同一種汽車上對其燃料經濟性的影響。
02迴圈行駛工況百公里燃料消耗量
等速行駛工況並沒有完全反映汽車的實際執行狀況,特別是在市區道路行駛中所頻繁出現的加速、減速、怠速、停車等行駛工況。所以在對實際行駛的汽車進行跟蹤測試統計的基礎上,各國也都制定了一些相應的典型迴圈試驗工況來模擬汽車實際的執行狀況,並以其百公里燃料消耗量來評定其相應行駛工況下的燃料經濟性。
汽車制動性
汽車制動性是指汽車行駛時能在短時間內停車且維持行駛方向穩定性和在下長坡時能維持一定車速的能力。汽車制動性是汽車的重要效能之一,直接關係到交通安全,重大交通事故往往與制動距離太長、緊急制動時發生側滑和側翻等情況有關。所以,汽車制動性是汽車行駛安全的重要保障。汽車制動性評價指標:從獲得儘可能高的行駛安全的觀點出發,汽車制動性主要由3個方面的指標來評定,即制動效能、制動效能的恆定性和制動時的方向穩定性。
01制動效能
制動效能即制動距離與制動減速度,是指在良好路面上,汽車以一定初速度制動到停車的制動距離或制動時汽車的減速度,是制動效能最基本的評價指標。制動距離與汽車的行駛安全有直接關係,試驗測試的制動距離是指汽車空擋時以一定初速度,從駕駛員踩下制動踏板開始到汽車停止為止所駛過的距離。制動距離與制動踏板力以及路面附著條件有關。制動減速度反映了地面制動力,因此它與制動器制動力(車輪滾動時)及附著力(車輪抱死拖滑時)有關。由於各種汽車動力性不同,對制動效能的要求也就不同:一般轎車、輕型貨車的行駛速度快,所以要求其制動效能也高;而重型貨車行駛速度相對較低,其制動效能的要求也就稍低一些。轎車一般用在良好路面條件下,以100km/h的初速度制動到停車的最短距離來表示。轎車一般制動距離小於42m為優秀,制動距離為42~45m為合格,大於45m為較差。
02制動效能的恆定性
制動效能的恆定性主要是指抗熱衰退能力和抗水衰退能力。汽車制動過程實際上是把汽車行駛的動能透過制動器吸收轉化為熱能,汽車在繁重的工作條件下制動時(例如下長坡長時間、連續制動)或高速制動時,制動器溫度常在300℃以上,有時甚至達到600~700℃,制動器溫度上升後,摩擦力矩將顯著下降,這種現象稱為制動器的熱衰退。所以制動器溫度升高後,能否保持在冷狀態時的制動效能已成為設計制動器時要考慮的一個重要問題。汽車在高速行駛或下長坡連續制動時制動效能保持的程度,稱為抗熱衰退效能。制動器抗熱衰退效能一般用一系列連續制動時制動效能的保持程度來衡量。制動器抗熱衰退效能與制動器材料和制動器的結構型式有關。當汽車涉水後,因水進入制動器,短時間內製動效能的降低,稱為水衰退現象。
03制動時的方向穩定性
汽車制動時不發生跑偏、側滑以及失去轉向能力的效能,即汽車在制動過程中維持直線行駛或按預定彎道行駛的能力稱為汽車制動時的方向穩定性。制動過程中,有時會出現制動跑偏、後軸側滑或前輪失去轉向能力而使汽車失去控制,離開原來的行駛方向,甚至發生撞入對方汽車行駛軌道、下溝、滑下山坡的危險情況。汽車制動時的方向穩定性常用制動時汽車按給定路徑行駛的能力來評價。若制動發生跑偏、側滑或失去轉向能力,則汽車將偏離原來的路徑。
汽車操縱穩定性
汽車操縱穩定性是指在駕駛員不感覺過分緊張、疲勞的條件下,汽車能按照駕駛員透過轉向系統及轉向車輪給定的方向(直線或轉彎)行駛;且當受到外界干擾(路面干擾、突然陣風擾動、貨物或乘客偏載)時,汽車能抵抗干擾而保持穩定行駛的效能。汽車操縱穩定性包括相互關聯的兩部分:一是操縱性,即汽車能夠確切地響應駕駛員透過方向盤給定的轉向指令行駛的能力,反映了汽車與駕駛員配合的程度;二是穩定性,即汽車受到外界干擾後,汽車能抵抗干擾恢復和保持穩定行駛的能力,反映了汽車執行狀況的穩定程度。操縱性與穩定性有密切關係,操縱性不良往往會導致汽車側滑、甩尾甚至翻車,穩定性不好常會造成汽車失控,因此,常將操縱性與穩定性聯絡在一起,稱為汽車操縱穩定性。
汽車平順性
汽車平順性是指汽車以正常車速行駛時能保證乘坐者不致因車身振動而引起不舒適和疲乏感覺以及保持運載貨物完整無損的效能。由於汽車平順性主要是根據乘坐者的舒適程度來評價的,所以它有時又稱為乘坐舒適性。汽車平順性評價指標:汽車平順性可由汽車振動系統的框圖來說明。振動系統由輪胎、懸架、座椅等彈性、阻尼元件和懸掛、非懸掛質量構成,路面不平度和車速形成了該系統的輸入,該輸入經過振動系統的傳遞,得到了振動系統的輸出———懸掛質量或進一步經座椅傳至人體的加速度。此加速度透過人體對振動的反應———舒適性程度來評價汽車平順性。
汽車振動系統框圖
影響汽車平順性的因素是多方面的,它包括路、車、人三個環節,其中人是最活躍的因素,因此汽車平順性的評價是一個極為複雜的問題。汽車平順性評價方法分為主觀評價法和客觀評價法。主觀評價法是依靠評價人員乘坐的主觀感覺進行評價,其主要考慮人的因素。進行汽車平順性主觀評價時,由有經驗的駕駛員和乘客組成的專門小組按預定方式駕駛或乘坐一組汽車來主觀評價汽車平順性的水平或特徵;然後完成相應的主觀評價表,最後綜合確定汽車的乘坐舒適性。客觀評價法是藉助於儀器裝置來完成隨機振動資料的採集、記錄和處理,透過得到相關的分析值與對應的限制值進行比較,做出客觀評價。依據《汽車平順性試驗方法》(GB/T4970—2009),對於M類和N類汽車,汽車平順性評價方法分為脈衝輸入行駛評價方法和隨機輸入行駛評價方法。