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基于能量守恒法测试汽车的空气阻力系数

2019-08-13平培力杜伟涛胡玉梅

中南大学学报(自然科学版) 2019年7期
关键词:汽车

平培力,杜伟涛,胡玉梅

(重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆,400044)

随着人民生活水平的提高,汽车保有量逐年增高,给营造蓝天白云的理想生活环境造成了极大的压力,因此,当前各国都在大力实施节能减排的工作,提高汽车燃油经济性、减少尾气排放是汽车行业发展与研究的主要方向之一。汽车在行驶中遵循能量守恒定律[1],空气阻力作为汽车行驶过程中的主要有害阻力之一,降低了汽车能源利用率,而且车辆速度越高,空气阻力对车辆的影响越显著[2]。因此,对于汽车企业及相关研究人员而言,在设计阶段准确地依据汽车的空气阻力系数对车辆进行改进设计具有重要的现实意义。汽车滑行试验作为检验车辆燃油经济性的重要手段,不仅可以衡量汽车尾气排放量[3],也可以监测到汽车轮胎与路面间的滚动摩擦阻力[4]、加速阻力、空气阻力[4-5]等,为提高汽车燃油经济性,减小汽车阻力、行驶中造成的能源浪费提供改进思路[6];PETRUSHOV[3]基于时间-距离函数的方法,确定不受减速误差影响的滑行方程,改进了车辆空气阻力和滚动阻力;HUERTAS 等[7]使用广义简约梯度法对基于SAE 标准车辆滑行测试的数据进行分析,得出了汽车行驶阻力系数。ALJURE 等[8]使用移动监测设备对影响汽车空气动力学的各因素进行了测量;MCAULIFFE等[9]采用高/低迭代法对车辆滑行测试数据进行了分析,提出了提高空气阻力系数测试精度的方法;周宽容等[10]对空挡滑行试验数据进行处理,利用二次曲线方程求解出了被测车辆的滚动阻力系数和空气阻力系数;……

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