基于能量守恒法測試汽車的空氣阻力系數

平培力，杜偉濤，胡玉梅

(重慶大學機械傳動國家重點實驗室，重慶，400044)

隨著人民生活水平的提高，汽車保有量逐年增高，給營造藍天白云的理想生活環(huán)境造成了極大的壓力，因此，當前各國都在大力實施節(jié)能減排的工作，提高汽車燃油經濟性、減少尾氣排放是汽車行業(yè)發(fā)展與研究的主要方向之一。汽車在行駛中遵循能量守恒定律[1]，空氣阻力作為汽車行駛過程中的主要有害阻力之一，降低了汽車能源利用率，而且車輛速度越高，空氣阻力對車輛的影響越顯著[2]。因此，對于汽車企業(yè)及相關研究人員而言，在設計階段準確地依據汽車的空氣阻力系數對車輛進行改進設計具有重要的現實意義。汽車滑行試驗作為檢驗車輛燃油經濟性的重要手段，不僅可以衡量汽車尾氣排放量[3]，也可以監(jiān)測到汽車輪胎與路面間的滾動摩擦阻力[4]、加速阻力、空氣阻力[4-5]等，為提高汽車燃油經濟性，減小汽車阻力、行駛中造成的能源浪費提供改進思路[6]；PETRUSHOV[3]基于時間-距離函數的方法，確定不受減速誤差影響的滑行方程，改進了車輛空氣阻力和滾動阻力；HUERTAS 等[7]使用廣義簡約梯度法對基于SAE 標準車輛滑行測試的數據進行分析，得出了汽車行駛阻力系數。ALJURE 等[8]使用移動監(jiān)測設備對影響汽車空氣動力學的各因素進行了測量；MCAULIFFE等[9]采用高/低迭代法對車輛滑行測試數據進行了分析，提出了提高空氣阻力系數測試精度的方法；周寬容等[10]對空擋滑行試驗數據進行處理，利用二次曲線方程求解出了被測車輛的滾動阻力系數和空氣阻力系數；……