轮上测功系列文章讲解篇

罗浩
2010-05-10 01:00 /浏览

    [汽车之家 技术]  当今主流的汽车评测类文章,对于动力方面往往从两个角度来进行评价:厂家给出的动力数据和实际测试的0-100公里/小时加速成绩。实际测试不是每辆车都能做的,所以多数时候我们都是拿着厂家给的数据进行“纸上谈兵”,但各位有没有想过这样一个问题:厂家标称的这些功率我们都能用到吗?

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发动机功率与轮上功率的区别:

    众所周知,汽油发动机将汽油的化学能转化为热能,再将部分热能转化为机械能用来驱动车辆。这本身就不是一个很理想的工作方式,因为很大一部分能量通过热能的形式散发到空气中了。其余转化成的机械能还要为发电机、液压助力机构以及为冷却系统和空调等等一系列设备提供动力,等这些设备得到了它们需要的那部分动力之后,剩下的从曲轴输出的才是用来驱动车辆的动力,而这正是目前多数厂家在宣传彩页上标称的动力参数,也就是从发动机曲轴输出的动力。

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『我们能用到全部功率吗?』

    然而事实是到此为止你所看到的动力数值就好比厂家公布的油耗一样,在日常使用中永远也不可能得到,因为动力的传递还没有结束,从发动机曲轴到汽车的轮胎最终到达地面又是一个充满了齿轮和轴承的漫长旅途。想象一下,先是离合器或者液力变矩器,然后是变速箱、主减速器、差速器、半轴、最后到达车轮,由轮胎将动力传递到地面...过程复杂到我懒得去细数,总而言之现实只会比我说得更复杂。在这个过程中,动力会因为机械效率而有所损耗,经过这些传递最终作用在地面的动力才是我们真正能用到的动力。

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   我们通常把轮胎作用于地面的功率称为“轮上功率”,此次我们的测试目的就是想看看厂家公布的功率数值和实际的轮上功率数值究竟有多大差距。通过测试你会发现有些车的轮上功率和厂家公布的功率差距会大一些,而有些车会小一些。

相关链接:

《拒绝专业术语 浅谈排气量、功率和扭矩》
http://m.autohome.com.cn/drive/201003/97755.html

影响厂商标定功率与轮上功率差距的因素主要有:

◆ 变速箱的效率:

    众所周知,普通自动变速箱的机械效率普遍低于传统手动变速箱,装备同样发动机的汽车,自动挡车型的最高时速可能比手动挡车型略慢,而且也更费油一些。

◆ 厂家的工程设计:

    这是一个比较复杂的因素,举个相对简单的例子,前置后驱布局的汽车由于动力传递的过程比前驱车更为复杂,机械效率会比前驱车稍微低那么一点,虽然只是很少的一点。另外,由于轮上功率是轮胎对地面的功率,轮胎的抓地力至关重要,所以原厂配备哪种型号的轮胎也是值得关注的。

◆ 厂家测定功率的标准:

    不同厂家对于“最大功率”的理解也有差异,比如有些厂家在测试时会在连接发电机、冷却系统等负载的情况下测试发动机曲轴输出的最大功率,而一些厂家可能会把这些负载去掉,得出一个比较理想化的发动机最大功率数值。这样一来显然后者的标称功率会相对更大,而实际测试的轮上功率则相对较小。

◆ 其他因素:

    空气温度、湿度等外部环境因素也能对功率产生一定影响,很多厂家在标定发动机的时侯使用最利于发动机功率输出的标定环境,如气压、温度、湿度、润滑、高热值的燃油、降低排气背压等等,这些条件是实验室条件,在汽车的日常使用中是不可能达到的。

测试目的:

    我们此次所作的功率测试正是为了解决上述的前三个问题。并不是说厂家就真的没说实话,其实标称曲轴功率是行业惯例,这种做法并没有任何错,各国似乎也没有法规规定必须标明轮上功率值。我们就是想通过对比轮上功率和厂家标称功率之间的差距去评判一辆车传动系统的效率、厂家的工程设计水平以及不同厂家在功率测试标准上的差异。

● 测试仪器——测功机:

    那么如何测得这个真正能用到的轮上功率呢?答案是测功机!测功机的主要目的是测量汽车驱动轮输出功率、检验汽车滑行性能、检验汽车加速性能、校验车速表等,配备了油耗仪的底盘测功机还可模拟道路行驶,测量等速油耗。

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    测功机的工作原理是将车辆的驱动轮放在测功机的滚筒上,在滚筒上施加设定的阻力,并将阻力传递给驱动轮(用于模拟日常的路面驾驶工况)。测功率时车辆驱动轮克服测功机滚筒阻力并驱动滚筒在单位时间内所做的功,就是我们想要得到的功率了。

测试方法:

    那么在接下来的一段时间内,我们就会陆续为市面上的主流家用车做轮上功率的测试。每辆车会在测功机上进行一次全力冲刺,这个过程大约在五分钟之内完成,装有牵引力控制系统的车型要事先把该功能关闭或者拔掉该装置的保险,在车头处放置风扇是为了使发动机能够更好的降温。

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『前面的风扇用来给发动机降温』

    需要说明的是,现实中有很多因素能影响到汽车最终的功率输出,例如空气温度、汽车的驱动形式、车重、轮胎的抓地力以及路面摩擦力等等等等,而我们所选择得室内环境相对稳定一些,所以环境差异对测试结果的影响很小。在测功机上,车身重量参数需要手动输入,测功机会根据设定的重量模拟响应的阻力,我们为同一级别的车型设定相同的重量值,这样做是因为同级别车型重量差异不会太大,设定同样的重量就有了相同的标准,而且设定的车重与实际车重的差异对于发动机功率的影响微乎其微,数值表现也就是在小数点后两位,可以忽略不计。

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    为了保证测试的专业性,我们请到了北京青泉赢睿汽车运动主题公园的“汽车先锋技术实验室”团队作为技术支持,其实汽车之家网站一直都与他们保持着长期的合作关系,许多车型的加速刹车成绩均出自青泉赢睿汽车公园的测试场地。此次测试的场地、仪器、仪器的操作以及最后点评均由该技术团队提供。

测试结果的公布:

    所有车型测试结果将会分批次分级别的在我们网站上公布,初期我们只罗列数据并做简要点评,当车型数据积累到一定数量时会对同级别车型做横向对比。

    测功机测得的数值会通过显示器显示出来,在下面每款车的测试中,你能够看到两个数值:速度和功率。为什么会是这两个数值?原因很简单,衡量汽车动力强弱的参数是功率,功率是指单位时间内所作的功,而功是力和沿力方向位移的乘积,而速度是单位时间内的位移量,功率和速度成正比。

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『我们设定空气阻力位8.1千瓦,车轮滚动阻力为2.5千瓦』

    汽车在最高时速下输出的一定是最大功率,但汽车在输出最大功率的时候不一定是最高速度。所以,在测功机上得出的最高车速并不意味着这款车在实际中能跑出的最高车速,你甚至可以完全忽略掉这一速度值的实际意义。

请注意:

    我们绝对不会说我们所测出的最大功率就真的是这辆车在任何时候都能输出的“绝对的”最大功率,因为最大输出功率根据环境和车况的不同是不断变化的,我们只能这样说:我们所测出的最大功率是此款车在当时测试的那个工况下所能输出的最大功率,而所有车都在一个接近的环境下测试也就保证了公平性。(文/汽车之家 罗浩)


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● 功率测试汇总:

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翼神2.0MT、英朗1.6T、科鲁兹1.6MT、世嘉2.0AT


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新宝来1.6AT、天语SX4两厢1.6AT、风云2两厢1.5MT、嘉年华两厢1.5MT


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奔驰E300、宝马325i、奥迪A4L 1.8TFSI、高尔夫GTI


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东风标致408 2.0AT、卡罗拉 1.8AT、嘉年华1.5AT


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比亚迪G3 1.5MT、荣威350 1.5AT、速腾1.4TSI DSG


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奔驰C180K、东风本田思铂睿


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东南V3菱悦、长城腾翼C30、江淮和悦


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雨燕、SLS赛威、ASX劲炫、MG6、索纳塔八、英朗


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嘉年华、ASX劲炫、翼神


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29款车型成绩回顾


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骐达1.6L/1.6T、雪铁龙C5、君威2.4L、MG3、起亚K5


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比亚迪S6 2.0MT、锋范1.5AT、瑞纳1.6AT、捷达1.6MT


未完待续……敬请期待……

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