汽车厂试车跑道设计
挑战者3001 前言
最近几年全国新建改建了许多汽车厂,由于规模的扩大
对汽车质量要求的提高以及对汽车改进的需要,都建设了相
海马s7应的试车跑道, 跑道试验也是汽车生产过程中一个必不可少
的程序, 汽车厂也越来越重视这个环节。
试车跑道是汽车整车道路试验的场所,试车跑道是实际
存在的各种各样的道路经过集中、浓缩、不失真的强化并典
型化的道路。它包括高速行驶路、可造成汽车强烈颠簸的凸
凹不平路, 以及易滑路、转向路、陡坡路、涉水路等。
高速环形跑道,以持续高速行驶为目 的高速环道是试车
场的主体工程,其形状和大小视场地条件而异, 以长圆形居
多, 其次是电话听筒形、圆形、三角形等, 周长从几百米到数
千米。
1 ) 高速环形跑道。以持续高速行驶为目 的高速环道是
试车场的主体工程, 其形状和大小视场地条件而异, 以长圆
形居多; 其次是电话听筒形、圆形、三角形等, 周长从几百米
到数。除正圆之外, 一般高速环路由三部分组成, 即直线段、
圆曲线段和缓和曲线组成。
①直线段。直线段与高速公路相似, 总坡尽量小, 如果兼
作性能试验路, 要求纵坡不大于 2 " 。 横坡一般是内倾单向
坡,坡度能够确保雨水及时排掉, 过大的横坡会使驾驶员长
期紧握转向盘而疲劳。为了测试突然遭遇到侧向风时其对车
辆行驶状态的影响, 某些试车场在直线段一侧设有横向风发
生装置。
②圆曲线段。高速环道的设计车速和最大允许车速直
接受圆曲线段半径和横断面形状控制。
提高圆曲线半径!和倾斜角θ都可以提高车速,但是
半径 ! 受场地的限制, 倾斜角也不能过大。 过大使施工困
难,而且由于离心力引起的汽车附加荷载增加了汽车的负
荷和悬架的变形,在持续高速行驶中增加了爆胎的危险, 驾
驶员也因承受过大的垂直加速度而容易紧张和疲劳。
圆曲线横断面的设计, 希望从内侧到外侧平衡速度从
低到高是连续变化的,因此倾斜角应该是从内侧到外侧逐
渐增大。最大倾斜角的设定取决于施工的难度, 同时考虑不
使汽车附加荷载过大, 一般认为, 附加荷载不超过 30% 是合
适的。
③缓和曲线。 缓和曲线段是高速环道在直线段与圆曲线
段之间的过渡段。汽车从直线段经缓和曲线段到圆曲线段, 有
上下、绕垂直轴横摆和绕纵轴旋转等运动, 为了使汽车平稳地
过渡, 恰当地选择缓和曲线的形状和长度是十分重要的。
2 ) 综合性能路。综合性能路又称水平直线性能路。一般
是电话听筒形,直线部分是试验段, 要求路面平坦均匀。 横
坡在满足排水的情况下尽量小,纵坡不得大于 2 % ,最好是
水平的。 长度在 1km 以上,宽度大于 8m 。主要进行汽车动力
性、经济性、制动性能等试验。有些中小型试车场将直线段
中间加宽到 10m ,进行操纵稳定性试验。两端是回转弯道,
主要起掉头和加速作用 在直线段不是足够长时, 回转弯道
设一定的超高以提高试验车速。
3 ) 回转特性试验广场一般是直100m左右的圆形广
场 内倾坡或外倾坡小于 0.5% , 路面平坦均匀, 而且能长期
保持比较稳定的附着系数 , 主要用于测量和评价汽车的转向
特性。 有的还设有淋水或溢水设施, 用来测试汽车在湿滑路
上的回转特性。
4 )多附着系数制动试验路也称易滑路, 中间是加宽的
试验段。试验段有几种不同附着的路面对接或并接成组合
路面, 以检验汽车从高 μ (附着系数) 路到低 μ 路或左右两
侧车轮各在高 μ 路和低 μ 路面上制动的稳定性 , 这是研究
汽车防抱死装置 (ABS) 不可缺少的试验道路。
各种附着系数的路面用不同的耐磨材料铺砌,两侧装
有淋水量可调的喷头,可以形成湿滑路面, 最低时可达到
μ =0.15~0.3, 相当于冰雪路面的效果。 英国 MIRA试验场用玄
武岩铺砌的低μ路是比较有代表性的易滑路, 路面上有
4.2蓝牌货车2020新规定100mm ! 100mm 的含水槽,起到及时恢复制动时被汽车前轮
破坏的水膜的作用。目前国内大多汽车厂也采用这种路面。
5 ) 试验路有不同半径的弯曲路,包括回头弯和 S 弯, 以
及存在各种缺陷的路段组成, 弯道一般不设超高, 缺陷路上
布置有凸出或凹下去的阴井盖、 横沟、 铁路叉口 、 局部修补
的补丁和反向超高等。其主要用于检验汽车的操纵性、稳定
性、平顺性、噪声等, 同时也可作为一种典型的坏路进行汽
奥迪a3国产车的可靠性行驶试验。
6 ) 石块路是汽车行业一致认同的汽车可靠性行驶试验
路,从几十米到几百米, 宽 3.5m~4.0m ,几乎每个汽车厂跑道
都有这种路面,因为这种路最早取自 比利时某些失修的石英菲尼迪是哪个国家的品牌
块路, 所以又称比利时路。 花岗岩石块基本尺寸为(长 ! 宽 !
高)225mm ! 125mm ! 170mm,标准差 15mm~28mm,是考核汽
车轮胎、悬架系统、车身、车架以及结构部件的强度、振动和
可靠性的比较理想的试验道路。
7 )大卵石路是将直径 180mm~310mm 的大鹅卵石稀疏
地、不规则地埋入水泥混凝土路槽中。大卵石高出地表部分
的高度为 40mm~120mm , 铺砌成几十米到几百米长的大卵
石路。 汽车在大卵石路上行驶时,除了引起垂直跳动外, 不
规则分布的卵石还对车轮、转向系统和悬架系统造成较大的
纵向和横向冲击。大卵石路是大中型载货汽车、自卸车等可
靠性试验路之一。
8 ) 扭曲路由左右两排相互交叉分布的凸块组成,凸块
形状似梯形最简单,也有正弦波形或环锥形, 作用都是一致
的, 就是使汽车产生强烈的扭曲, 以检验车辆的车架、 车身
结构强度和各系统的连接强度、 干涉等。 凸块高度一般在
80mm~200mm, 分别修筑成甲、乙、丙等扭曲路。大中型载货
汽车要通过 200mm 的甲种扭曲路, 微型车只需通过 80mm
的丙种路。
9 ) 搓板路每个凸起近似正弦波,是砂石路上常见的路况。
波距以500mm~900mm 不等,行驶车速很高的波距达到 驻车空调
1100mm 。汽车以较高的车速在搓板路行驶时, 悬下呈高频震
动, 悬上比较平稳。 试车场用水泥混凝土修筑的搓板路大多
采用的波高为 25mm ,波距为 600mm~800mm 。 为了造成左
右车轮的相位差,常将左右两侧的搓板错位布置或斜置某一
角度。 搓板路用于汽车的振动特性、平顺性、可靠性试验。
10 ) 溅水路一般是并联在石块路上,水深 0.15m ,可调,
池两侧设挡水墙。汽车连续在石块路上行驶时, 悬架系统、
特别是减震器发热严重, 造成非正常损坏, 所以试车场一般
规定汽车在石块路上每转两圈必须通过一次溅水池, 起到冷
却悬架系统作用。涉水池可修成环形或长条形, 水深可调,
用于制动器浸水恢复试验、汽车下部和底板浸水密封性以及
电气装置防水性能试验。
11 ) 标准坡道是常用坡道从10%~60%并列布置或阴阳
坡两面布置的数条坡道, 坡长不小于 20m 。 40% 以上的坡道
要采取防滑措施,坡顶和坡底的广场能保证汽车方便的掉
头。标准坡道用于爬坡性能、停车制动器驻坡性能、坡道起
步和离合器研究开发等试验。
12 ) 除以上道路和设施之外,有些汽车试验场还有长坡
路、枕木路、砾石路、盐水路、灰尘洞、噪声发生路、静路(标
准路面), 以及沙石路、越野路等。越野路主要是崎岖不平
的、无铺筑路面的道路, 同时有沙地、 沼泽地等地面通过性
试验设施以及弹坑、 横沟、 垂直台阶、 驼峰等地形通过性试
验设施, 用于考核越野车在无路区的通过性能。
每一项试验道路和设施的设计,都应该考虑汽车试验
安全的需要。 高速环道两侧,除供临时停车的硬路肩外, 要
设不小于 10m 宽的安全地带并种植草皮;弯道外侧、 桥涵
处、填方处以及在安全带内 设置的标志杆、 灯柱、 测速装置
等都应安装安全护栏; 高速入口应是惟一的。
3 结束语
目 前全国已建试车跑道中,各汽车厂所建跑道不尽相
同。车型不同,试验内容、要求不同。 试车跑道设计应紧密结
合试验车型情况, 设计不同类型的试验路面。
[ 考文献 ]
[1] 汽车工程手册编委会 . 汽车工程手册 [K]. 北京: 人民交通出版社, 2001.
[2] 邱毓强 . 汽车拖拉机试验学 [M]. 北京: 机械工业出版社,1981.
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