汽車滑行試驗的影響因素

鄧波

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）、輪胎內部材料摩擦產生的阻力、輪胎滾動時受到的空氣阻力以及胎面花紋塊拍擊路面發聲消耗的能量等。影響輪胎滾動阻力的因素主要是輪胎材料和輪胎結構。

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。

輪胎結構的子午化、扁平化和無內胎化以及輪輞寬度與直徑、帶束層和胎體結構、胎面結構等都對輪胎滾動阻力有較大影響。

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汽車試驗場進行的滑行試驗。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，以及輪胎轉動慣量引起的旋轉質量換算系數對滑行距離有一定的影響。

空氣阻力系數及汽車迎風面積。空氣阻力的大小與空氣阻力系數及汽車迎風面積成正比，與速度平方成正比。減小空氣阻力系數或者汽車迎風面積，都可以增加汽車滑行距離。根據文獻的結論，廂式載貨汽車通過安裝導流罩，空氣阻力系數降低10.9%，可見空氣阻力系數對滑行距離的影響不容忽視。

車輛準備因素的影響

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，導致輪胎滾動阻力增大，滑行距離相應減小。表2為江淮轎車在不同輪胎氣壓條件下的滑行試驗結果。由表2可知，輪胎氣壓從260kPa降低為220kPa時，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后將導致輪胎溫度升高到不同的穩態，而輪胎溫度升高相應輪胎氣壓升高。熱機的前20分鐘輪胎氣壓隨輪胎溫度急劇上升，1個小時左右達到穩態。初始輪胎氣壓越高，汽車熱機后穩態輪胎氣壓越高，滑行距離也越大。

汽車總質量：汽車總質量增加，輪胎負荷相應增加，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量成正比，是非線性的關系。當汽車總質量增大，汽車滾動阻力增大，但是滾動阻力增加量在減小，即滾動阻力系數是隨著總質量的增加而有所減小。這就是汽車質量越大滑行距離越遠的原因。

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下進行的滑行試驗。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量越大滑行距離越遠。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%，即同一試驗車輛質量越大滑行距離越遠。

汽車預熱時間：汽車開動后處于熱機過程，輪胎溫度隨著熱機時間增加而升高，隨著溫度的上升輪胎氣壓相應升高，大約1小時后輪胎氣壓達到穩定值。由第4點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，汽車充分預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，滑行的距離相應增加。

表4為江淮牌重型載貨汽車從冷態開始進行連續10組滑行試驗。由表4可知，隨著試驗時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分左右達到穩定滑行距離。第8組滑行距離比冷態的第1組滑行距離提高了7.3%。

氣象條件因素的影響

環境溫度：環境溫度升高必然使輪胎內腔氣體溫度增加，根據理想氣體狀態方程可知，將導致輪胎氣壓增加。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，導致輪胎滾動阻力減小，滑行距離相應增加。

同時，環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，滑行的距離相應增加。

風速：風速主要是影響汽車的空氣阻力，從而對滑行距離產生影Ⅱ向。由汽車空氣阻力公式可知，空氣阻力與在汽車前進方向上風速和車速的合成速度的平方成正比。

由表5可知，在50km/h車速下：逆風時空氣阻力比無風時空氣阻力增加47.9%，且隨著車速降低空氣阻力比大幅增加；順風時空氣阻力比無風時空氣阻力減少38.5%，且隨著車速降低空氣阻力比大幅減少。同一車速下逆風加上順風的平均空氣阻力仍然大于無風時的空氣阻力，這說明即使風速方向和大小不變，通過往返滑行的平均仍然不能消除風速的影響。

本文通過對影響汽車滑行試驗的因素進行分析，并對實車滑行試驗的數據結果進行研究的基礎上得到如下結論：

汽車滑行試驗前合理選擇輪胎規格型號，選擇裝配質量良好的汽車進行滑行試驗：滑行試驗前的車輛準備要嚴格，對輪胎氣壓檢查誤差控制在士10kPa內，嚴格控制試驗車輛總質量誤差，對車輛預熱一定要充分，這樣才能對滑行試驗中的誤差控制在可接受的范圍內：環境溫度、風速、大氣壓力等氣象條件對滑行試驗的影響較大，尤其是陣風的影響更大。故滑行試驗應該盡量選擇在無風、氣溫適當的環境下進行。