汽車行駛阻力系數測量方法

胡志龍 郭勇

（1.天津一汽夏利汽車股份有限公司產品開發中心；2.海洋石油工程股份有限公司）

汽車在行駛中有滾動阻力、空氣阻力、坡道阻力及加速阻力，在車速較低時，空氣阻力較小，行駛阻力以滾動阻力為主。隨車速升高，空氣阻力所占比例加大。由于汽車的滾動阻力和空氣阻力是消耗性行駛阻力。故方便、快捷及準確地測定汽車的這2項阻力對降低汽車油耗具有重要的意義。文章探討了在道路上測量汽車行駛阻力并對滑行試驗得到的數據進行處理，以及在底盤測功機上進行精確的模擬運算的方法[1]。

1 汽車行駛阻力試驗

1.1 試驗要求

道路應平直且具有足夠長度，坡度必須恒定在±0.1%范圍內，且不得超過1.5%。試驗時平均風速必須小于3 m/s，最大風速小于5 m/s。試驗道路的側向風速分量必須小于2 m/s，風速應在高出路面0.7 m處測量。此外，道路必須干燥，試驗時空氣體積質量與基準狀態（P=100 kPa，T=293.2 K）相差不得超過±7.5%。

汽車應處在正常運行狀態，并在至少經過3000km磨合后進行調整；輪胎必須和汽車同時磨合，或其輪胎花紋深度為原始花紋深度的90%～50%；汽車裝載至其基準質量；汽車水平應調整至載荷的重心位于前排外側座椅兩“R”點的中間，并位于通過這兩點的直線上；汽車必須干凈。試驗開始前，采用適當的方式使汽車達到正常運行溫度。道路試驗時，車窗應關閉，空調系統及前照燈的罩蓋也都應處于關閉位置。

1.2 試驗方法

將汽車加速到比選定試驗車速（V）高出10 km/h的車速后，將變速器置于“空擋”位置。利用五輪儀測量汽車從V+ΔV減速至V-ΔV所需時間（ΔV≤5 km/h），然后，在相反方向進行同樣試驗，設正反兩方向所需時間的平均值為Ti。

1.3 試驗結果

1.3.1 道路測量數據的計算與整理

p的定義為[1]：

式中：n——試驗次數，n≥4；

s——標準偏差；

t——修正系數，如表1所示。

表1 統計準確度修正系數表

數據整理，選擇p均滿足要求的一組數據進行計算，得到速度與時間的關系表，如表2所示。

表2 汽車行駛阻力試驗速度與時間關系表

1.3.2 在底盤測功機上進行滑行模擬

利用最小二乘法進行計算，得出目標行駛阻力系數：a=76.95 N，b=0.719 8 N/（km/h），c=0.029 01 N/（km/h）2。故汽車行駛總阻力為：F=a+bV+cV2。使用同一輛汽車在測功機上進行模擬滑行，計算出測功機需要進行模擬的阻力曲線公式為：F=38.52-0.381 8V+0.029 83V2。

1.4 試驗結果分析（滑行法與標準法行駛阻力系數的區別）

GB18352.5—2005《輕型汽車污染物排放限值及測量方法（III、IV）》規定：在整車經濟性試驗中既可以采用標準給出的行駛阻力系數，也可以采用道路滑行測得的行駛阻力系數，分別稱為標準法和滑行法。

根據GB18352.5—2005中對汽車行駛阻力系數的規定，對于當量慣量為1 020 kg的汽車，行駛阻力系數a=6.1 N，b=0 N/（km/h），c=0.041 2 N/（km/h）2[2]。可知：由于2種方法的行駛阻力系數不同，在測功機上模擬時對汽車產生的行駛阻力是有一定差別的，最終造成同一輛車，分別使用2種方法進行經濟性試驗所得到的結果亦不同。滑行法與標準法測得的行駛阻力曲線比較，如圖1所示。

通過圖1可以清楚的看出，標準法和滑行法2條行駛阻力曲線在速度為40 km/h左右時有交點；在速度＜40 km/h時滑行法阻力相對較大；在速度＞40 km/h時標準法阻力相對較大。這就是造成同一輛車分別使用2種方法進行經濟性試驗所得到結果不同的原因。

2 結論

無論使用標準法還是滑行法確定汽車行駛阻力，在整車經濟性試驗中都是符合法規要求的，但滑行法是經過前期在道路上進行精確測量的，相對標準法要更加準確。隨著國內各大汽車企業對產品經濟性能開發的日益重視，利用滑行法確定汽車行駛阻力的方法得到廣泛應用。