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室内模拟试验模拟路面阻力研究 林 军，刘呜震 (上海师范大学机械与电子信息工程学院，上海 201418) l引言 制动装置的车轮的转动惯量，s为车桥与路面 的距离， 为 室内模拟试验具有不受环境条件限制 ，试验周期短， 驱动力矩，M--O为滚动阻力。如果驱动力矩 ，则有 试验条件可控 ，试验结果可 比性好及试验安全可靠等优 = 一 R =MJS (2) 点。随着汽车工业和汽车技术的发展 ，室 内模拟试验愈来 亏 为滚动阻力系数) (3) 愈受到汽车设计、研究及汽车厂家 的重视。 将 =F,e代入 ，则有 模拟试验，无论是零部件和总成试验，还是整车试验，最 = MJS=Fp·e／S (4) 重要的是在性能试验时，调查掌握零部件性能和整车性能 以及 =e／s (5) 的关系、总成性能和整车性能的关系，以及整车道路行驶 式 (5)表 明，滚动阻力的存在与印迹 中心前有垂直载 状态下受到的应力，据此调整试验条件 ，合理设计试验系 荷是互为依存的条件 。一部分滚动阻力可 以解释为轮胎 内 统，提高试验仿真精度。 部的变形阻力，另一部分则源于轮胎接地 印迹面打滑的现 惯性式转鼓试验 台以其传动系统的转动惯量模拟汽车 象 。 行驶的平移动能，以转鼓作为模拟路面代替真实道路 ，并 滚动阻力产生的根本原 因可 以用 图2所示 的简化轮胎 尽可能在模拟整车实际行驶条件下进行测试。本文通过理 模型来解释 [”。滚动阻力是这些变形 A与驶过 的路程 f 论和汽车检测实践研究滚动阻力、试验 台模拟路面阻力、 (印迹长度)之比。即 转鼓技术参数确定等汽车室 内模拟试验检测技术问题。 Fj=A ／l 2汽车道路行驶阻力 每个单元做的功 dA=Fodz 汽车在平直路面上行驶时受到的行驶阻力 由轮胎滚动 阻力、空气阻力 以及惯性阻力组成 。车轮滚动时，车轮和 道路的变形产生两方面的能量消耗 ，其一为 内摩擦 ，其二 为轮胎表面与路面 间的摩擦 (或滑动)。弹性轮胎在硬路 面上滚动时，轮胎 内部摩擦产生的弹性迟滞使轮胎变形时 所作的功不能全部 回收，形成车轮 的滚动阻力 。车轮及路 面受力和驱动轮胎接触面上力的分布如 图 l所示。 车轮在平地上滚动时有如下运动方程 ： r IlmRx=Fv—G--o 1m ，，= 一 + )=0 …1【) Il @^~=M-Fvs—G--o 上述方程中的R 为轴重 ， 为垂 向载荷，Mp=F~e为接 触面上力非对称分布产生 的力矩，m 为车轮质量，@ 为带 图 1滚动的车轮受到的力与力矩 收稿 日期：2003—o9—29 与 ＼＼、 O．Ol2· A ‘ 图2简化的 “弹簧一 阻尼器 ”轮胎模型