本文是学习GB-T 18954-2017 摩托车和轻便摩托车底盘测功机行驶阻力的设定方法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了摩托车和轻便摩托车行驶阻力在底盘测功机上的设定方法。
本标准适用于摩托车和轻便摩托车(以下简称摩托车)。
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 5378 摩托车和轻便摩托车道路试验方法
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
行驶阻力 running resistance
摩托车行驶时所遇到的全部阻力。由滑行法所测得的行驶阻力还包括摩托车传动系统的摩擦
阻力。
3.2
基准速度 reference speed
计算行驶阻力时的摩托车速度,用于底盘测功机的设定。
3.3
规定速度 specified speed
测量行驶阻力,确定行驶阻力曲线的摩托车速度。
3.4
基准质量 motorcycle reference mass
整车整备质量加上驾驶员的质量(按75 kg 计算)。
表1中所列符号适用于本文件。
表 1 符号
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GB/T 18954—2017
表 1 ( 续 )
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GB/T 18954—2017
表 1(续)
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5.1 试验摩托车相关资料的提供参见附录 A 的样式。
5.2 底盘测功机和仪器设备相关资料的提供参见附录B 的样式。
应使用满足表2中测量精度要求的仪器设备进行测量。
GB/T 18954—2017
表 2 测量精度要求
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0.2 km/h |
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0.1 km/h |
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0.01 s |
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1 kg |
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0.1 m/s |
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5 deg | |
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0.2 kPa |
试验道路应在宽广、水平、笔直、平坦的路面上进行,路面应该整洁、干燥,距离超过2
m 的 任 意 两
点之间的坡度不得超过0 . 5%。
7.2.1
数据采集期间,风向应稳定。在滑行试验时,应对风速和风向在定点进行连续或者足够频率点
的测量。试验环境应满足下列条件:
— — 最高风速≤3 m/s;
— — 瞬时最高风速≤5 m/s;
— — 水平方向平均风速≤3 m/s;
— 垂直方向平均风速≤2 m/s;
— — 最大相对湿度≤95%;
— — 温度:5℃~35℃。
7.2.2 标准环境应满足下列条件: — — 大气压力 po:100 kPa; — 温 度 T
。:20℃;
— — 相对空气密度 d:0.9197;
空 气 密 度 p:1.189 kg/m³。
7.2.3 试验中的相对空气密度值与标准环境条件下的相对空气密度相差不超过7
. 5%,由式(1)计算:
style="width:2.42671in;height:0.67342in" /> (1)
基准速度按试验循环中列出的速度。
GB/T 18954—2017
为了确定基于车速的行驶阻力曲线,至少应在四个规定速度(包括基准速度)下进行测量。如果基
准点不止一个,规定速度点的范围(最高和最低车速之间的范围),应延伸到基准速度点或基准速度范围
的两侧,至少为△v,如7.6中所述。规定速度点包括基准速度点的间隔均不大于20
km/h, 且间隔相
同。基准速度点的行驶阻力可通过行驶阻力曲线求得。
预热后,滑行开始的速度至少比滑行初速度高5km/h,
以保证足够的时间来调整摩托车和驾驶员
的位置,并在速度下降到滑行初速度之前,切断发动机的动力传递。
为确保滑行时间测量的准确性,滑行时间△t、滑行速度间隔2△v、滑行初速度
vi(km/h)、 滑行末速
度 v₂ (km/h) 应满足式(2)和式(3)的要求:
v₁=v+ △v (2)
V₂=v— △v (3)
当 v 小于60 km/h 时,△v 应为5 km/h;
当 v 大于或等于60 km/h 时,△v 应为10 km/h。
7.7.1
试验摩托车的所有部件应与其产品系列一致,如与该产品系列不一致时,应在试验报告中做出
具体描述。
7.7.3
润滑油规格、轮胎气压等应符合厂家要求,否则应在试验报告中给予详细说明。
7.7.4 车辆调整到整车整备质量状态。
7.7.5 试验前应测量试验摩托车总质量。
7.7.6 试验摩托车车轮负荷分布应符合厂家要求。
7.7.7
当测试仪器装在试验摩托车上时,应尽可能减小其对车轮负荷分布的影响及由其形成的附加空
气阻力。
7.8.1
驾驶员应身着紧身的整体式外套或类似的服装、头盔、眼部保护装置、靴子、手套。
7.8.2 在7.8.1规定条件下,驾驶员质量应为75 kg±5kg 且身高为1.75 m±0.05 m。
7.8.3
驾驶时,驾驶员应坐在规定的驾驶位置,双脚放在脚蹬上,双臂自然伸展。测试中,驾驶员应保
持这一姿势,确保驾驶员对摩托车的有效控制。在整个测试期间,驾驶员的位置应保持不变。
7.9.1 按 GB/T 5378
的要求预热后,摩托车加速到滑行开始速度点,并从该点开始滑行。
7.9.2
由于结构原因将变速器换到空挡有一定的难度和危险性,滑行试验可采用单独脱开离合器的操
作方式来完成。此外,对无法在滑行过程中切断发动机动力传递的试验摩托车,应使用另一辆车辆牵引
的方式来进行试验。当在底盘测功机上重现滑行试验时,变速器和离合器应保持与道路试验时处于相
同的状态。
7.9.3 滑行试验结束前,应尽可能减少对摩托车的转向操作,且不允许使用制动。
GB/T 18954—2017
7.9.4 第 一 次滑行时间△应与规定速度v, 对应,其值为车速从v;+△v 到 v;-△v
所用时间。
7.9.5 反向滑行按7.9.1~7.9.4重复滑行试验,测量第二次滑行时间△ti。
7.9.6 根据式(4)计算滑行时间△t 和△t 的算术平均值。
style="width:2.16003in;height:0.57992in" /> (4)
7.9.7 试验至少进行四次,平均滑行时间△T, 按式(5)计算。
style="width:2.0801in;height:0.6798in" /> (5)
统计精度p 小于或等于3%时,停止试验。统计精度 p 为百分数,由式(6)计算:
style="width:1.74671in;height:0.69344in" /> (6)
式中:
t—— 表3中给定系数;
s— 标准偏差。
标准偏差,由式(7)计算:
style="width:3.03323in;height:0.74668in" /> (7)
式中:
n—— 试验次数。
表 3 统计精度系数
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7.9.8
在重复试验中,应确保在相同的预热条件和相同的滑行开始速度下进行滑行试验。
7.9.9
对多个规定速度点滑行时间的测量是一个连续的滑行过程,在这种情况下,每次滑行应使用相
同的预热程序和开始速度。
7.9.10 记录滑行时间。
GB/T 18954—2017
8.1.1 规定速度 v; 下的行驶阻力F; 由式(8)计算:
style="width:3.45992in;height:0.6534in" /> ………………………… (8)
m,
可通过适当的方式测量或计算得到,也可按试验摩托车总质量的7%进行估算。
8.1.2 按照8 . 2对 F, 进行修正。
行驶阻力 F 按式(9)计算:
该等式中的f。 和 f₂ 由对以上获得的F, 和 v; 进行线性回归分析确定。
F=f₀+f₂v² (9)
f。和 f₂ 应在标准条件按式(10)和式(11)进行修正:
fó=fo[1+K 。(Tr-T₀)] (10)
style="width:2.52001in;height:0.6534in" /> (11)
滚动阻力温度修正系数 K
。,可基于由摩托车和轮胎试验所得的经验值来确定,也可通过 K 。=6×
10-³K- 进行估算。
8.3 用于底盘测功机设定的目标行驶阻力
基准速度(vo) 下底盘测功机的目标行驶阻力 F*(vo), 由式(12)确定:
F*(v)=fo+f:×v₀² (12)
9 基于道路滑行方法的底盘测功机的设定
9.1.1 速度及时间测试精度应符合第6章的要求。
9.1.2 底盘测功机转鼓应清洁、干燥并无任何可能引起轮胎打滑的异物。
9.2.1 底盘测功机的当量惯量 m; 就是飞轮的当量惯量 mi,
它接近摩托车的实际质量 ma 。 其中当量 惯量 m; 可由表4中选出。 mr
可通过测量或计算得出,也可以按试验摩托车总质量 m 的 3 % 估 算 。
9.2.2 如果摩托车的实际质量 m。不能由飞轮的当量惯量 mi
补偿,令目标道路行驶阻力 F* 与底盘测 功机设定的行驶阻力 F:
相等,修正后的滑行时间△Tε 可按式(13)至式(16)进行调整:
style="width:3.40674in;height:0.61336in" /> (13)
style="width:3.21322in;height:0.63998in" /> (14)
FE=F* (15)
style="width:3.08672in;height:0.63338in" /> (16)
GB/T 18954—2017
式 中 style="width:2.87999in;height:0.6534in" />
m₁ 可由测量或计算得来,也可按试验摩托车总质量 m 的 4 % 估 算 。
试验前,底盘测功机应适当预热以保证总摩擦损失 F: 保持稳定。
轮胎气压应符合生产企业的规定,使在底盘测功机上的得到的车速与道路试验时的车速相等。
试验摩托车应在底盘测功机上预热到与道路试验相同的状态。
考虑到底盘测功机的结构,摩托车在测功机上受到的滑行阻力 FE 为总摩擦损失
F; 以及功率吸收
装 置(pau) 的制动阻力 Fm 之和,如式(17)所示:
FE=F₁+Fm (17)
8 .3中提到的目标道路行驶阻力 F*
应根据车速在底盘测功机上重现,即见式(18):
FE(v;)=F*(v;) (18)
9.6.2.1 底盘测功机拖动法
本方法仅适用于能拖动摩托车的底盘测功机。摩托车被底盘测功机以基准速度
v。平稳地拖动,其
间离合器脱开,传动系工作。在基准速度 vo 下的总摩擦阻力 F;(v₀)
由测功机的驱动力得出。
9.6.2.2 无功率吸收滑行时间法
总摩擦损失F, 的测量可以采用测量滑行时间的滑行测量法。
摩托车在无功率吸收的底盘测功机上滑行,滑行过程将按7.9. 1至7.9.4
中所描述的步骤进行,并
应测量与基准速度 vo 相应的滑行时间△ti。
测量至少进行三次,且平均滑行时间△t 由式(19)计算:
style="width:1.76654in;height:0.68002in" />
基准速度 vo 下的总摩擦损失 F;(vo) 可由式(20)计算:
style="width:3.49988in;height:0.61996in" />
………………………… (19)
………………………… ( 20)
底盘测功机在基准速度 vo 下吸收的力 F (v₀) 由目标行驶阻力 F*(vo) 减 去
F;(v₀) 计算获得,如
式(21)所示:
style="width:3.71999in;height:0.63998in" />
style="width:3.63991in;height:0.63338in" />class="anchor">GB/T 18954—2017
Fu(vo)=F*(v₀)-F₁(v₀) ………………………… (21)
9.6.4.1 具有折线函数功能的底盘测功机
对于具有折线函数功能的测功机,吸收特性取决于不同速度点的负荷值。至少选定三个规定速度
点作为设定点,其中应包括基准速度。测功机应就每一规定速度按9.6.3所得的
F(v;) 值来设定。
9.6.4.2 具有系数控制功能的底盘测功机
9.6.4.2.1
如底盘测功机有系数控制功能,其吸收特性由给定方程式系数的方法确定,规定速度对应的
F(v;) 按9.6.2到9.6.3规定的方法计算。
9.6.4.2.2 假设负荷特性为:
Fm(v)=av²+bv+c ………………………… ( 22)
系数a 、b 和 c 基于式(22)用多项式回归法确定。
9.6.4.2.3 底盘测功机按9.6.4.2.2所得的系数a、b、c 来设定。
9.6.4.3 具 有F* 多元数字设定器的底盘测功机
9.6.4.3.1 具 有 F* 多元数字设定器的底盘测功机,其CPU
包含在系统中,底盘测功机的目标道路行驶 阻 力 F 通过对△t 、F: 和 F
的自动测量和计算,用公式 F ·= f.+f:v² 直接设定。
9.6.4.3.2 在这种情况下,以数字方式依次直接输入 F; 和 v;
数据组,进行滑行试验,测量滑行时间 △t;。 滑行试验反复进行若干次后,F
的计算按式(23)至式(25)自动完成(以摩托车速度0.1 km/h 为 间隔)。
style="width:3.73336in;height:0.64658in" />
style="width:3.65989in;height:0.62656in" />
Fpau =F*—F
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(23)
(
(25)
24)
9.6.4.4 具 有fo 和 f₂ 系数设定器的底盘测功机
9.6.4.4.1 具有系数设定器的底盘测功机,系统内内置一台CPU, 目标行驶阻力
F*=f₀+f₂v² 将自
动设定到底盘测功机上。
9.6.4.4.2 在这种情况下,系数 f。 和 f:
直接以数字方式输入,执行滑行过程同时测量滑行时间△t;。
F 的计算按式(26)至式(28)自动完成(以摩托车速度0.06 km/h 为间隔)
Fpau=F*-F; ………………………… ( 28)
9.7.1 初始设定后,立即用7.9.1至7.9.4规定的方法,测定与基准速度(vo)
对应的底盘测功机上的滑 行时间。测量至少应进行三次,且平均滑行时间△te
将由测量的结果计算得出。
GB/T 18954—2017
9.7.2 底盘测功机上基准速度点的设定行驶阻力Fe(vo), 由式(29)计算:
style="width:3.55337in;height:0.62678in" /> (29)
9.7.3 设定误差ε由式(30)计算:
style="width:3.84664in;height:0.66in" /> ( 30)
9.7.4 如设定误差不满足下列要求,应重新调整底盘测功机: vo≥50 km/h 时
,e≤2%;
30 km/h≤vo\<50 km/h 时 ,e≤3%; vo\<30 km/h 时 ,e≤10%。
9.7.5 重复9.7.1至9.7.3步骤,直至设定误差满足要求。
9.7.6 记录底盘测功机设定及误差。
可用查行驶阻力表的方法代替用滑行法测得行驶阻力。在查表法中,测功机根据基准质量设定,不
考虑摩托车的其他特征。当使用查表法应用于具有特殊特征的摩托车时,应多加注意。
10.2.1 设备要求同9. 1。
10.2.2 飞轮当量惯量m 同表4中的当量惯量mi 。
底盘测功机将由表4中列出的前轮滚动阻力ar 和 空气阻力系数br 设定。
表 4 当量惯量的划分及行驶阻力
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表 4 (续)
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底盘测功机的行驶阻力 FE 由式(31)确定:
FE=Fr=ar+br×v² ………………………… (31)
目标行驶阻力 F* 等于从行驶阻力表查得的行驶阻力 Fr,
没有必要进行标准环境条件的修正。
GB/T 18954—2017
至少应选取四个规定速度点(包括基准速度点)作为校验点,对底盘测功机的行驶阻力进行确认。
如果基准点不止一个,规定速度点的范围(最高和最低车速之间的范围),应延伸到基准速度点或基准速
度范围的两侧,至少为△v, 如7
.6中所述。规定速度点包括基准速度点的间隔均不大于20 km/h, 且 间
隔相同。
10.5.1
底盘测功机设定完成后,立即测定与规定速度对应的底盘测功机上的滑行时间。滑行期间,摩
托车不能装在底盘测功机上。当底盘测功机速度超过试验运行循环最高速度时,开始滑行时间的测量。
滑行至少进行三次,平均滑行时间△te 由测量结果计算得出。
10.5.2 底盘测功机在规定速度点对应的行驶阻力 F:(v;) 按式(32)计算:
style="width:2.53999in;height:0.63998in" /> (32)
10.5.3 规定速度点的设定误差ε按式(33)计算:
style="width:3.24673in;height:0.67342in" /> (33)
10.5.4 如设定误差不满足下列要求,应重新调整底盘测功机。 vo≥50 km/h 时
,e≤2%;
30 km/h≤v₀\<50 km/h 时 ,e≤3%; vo\<30 km/h 时,ε≤10%。
10.5.5 重复10.5. 1至10.5.3直至设定误差满足要求。
10.5.6 记录底盘测功机设定及误差。
GB/T 18954—2017
(资料性附录)
摩托车描述
A.1 摩托车
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A.2 摩托车质量参数
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A.3 旋转部件当量惯量
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A.4 轮胎
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GB/T 18954—2017
(资料性附录)
底盘测功机及测试设备描述
B . 1底盘测功机
商标、型号:
转鼓半径: m
底盘测功机类型:(DC/ED)
最大吸收功率: kW
速度范围: km/h
功率吸收类型:(折线函数功能/系数控制)
分辨率: N
惯量模拟类型:(机械/电)
当量惯量: …………………………………………………………………………… kg
步 长 : kg
滑行计时器:□数字□模拟□秒表
B . 2速度传感器
商标、型号:……………………………………………………………………………………………………
原理:
测量范围:
安装位置:
分辨率:
B . 3滑行记录仪
商标、型号:…………………………………………………………………………………………
准确度:
分辨率:
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