董學(xué)鋒
(中國(guó)第一汽車股份有限公司技術(shù)中心)
圖1是乘用車(含客貨兩用車)整備質(zhì)量、允許總質(zhì)量、載質(zhì)量(允許總質(zhì)量與整備質(zhì)量之差)與車長(zhǎng)的統(tǒng)計(jì)關(guān)系。圖2是三廂(折背式)轎車的整備質(zhì)量、載質(zhì)量、允許總質(zhì)量與車長(zhǎng)的統(tǒng)計(jì)關(guān)系。圖3和圖4分別是乘用車(含客貨兩用車)的整備質(zhì)量與車長(zhǎng)和整備質(zhì)量與整車體積的統(tǒng)計(jì)關(guān)系。
圖5是乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)功率與允許總質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)關(guān)系。為簡(jiǎn)單表征驅(qū)動(dòng)能力,一般用比功率和比扭矩來(lái)表示。圖6是乘用車比功率與最高車速的統(tǒng)計(jì)關(guān)系。圖7的比功率是按車型種類及整備質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算。圖8的比扭矩是按車型所用燃料類別及允許總質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算。由于載貨汽車與轎車相比速度低,用比功率與其總質(zhì)量的關(guān)系基本反映汽車的動(dòng)力性。而轎車速度高,所以轎車比功率曲線的橫坐標(biāo)用最高車速,縱坐標(biāo)用汽車比功率,則更體現(xiàn)其動(dòng)力性特征。乘用車各種車型的平均比功率、比扭矩、質(zhì)量系數(shù)和后備載荷(質(zhì)量)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1所列。
表1 乘用車的各種車型的平均比功率、比扭矩、質(zhì)量系數(shù)和后備載荷(質(zhì)量)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果
乘用車的車身型式與車長(zhǎng)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖9和圖10所示。在圖9中,兩廂式轎車與三廂轎車在長(zhǎng)寬上的規(guī)律性差別一目了然,一般說(shuō)來(lái)旅行車是三廂式轎車的變型車,因此在圖9中表示會(huì)與三廂車多有重復(fù)迭加,因而移入圖10。
根據(jù)乘用車市場(chǎng)車型技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分類,其各類車型的車門數(shù)與座位數(shù)的統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2所列,表中是不計(jì)算后門進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的,如兩廂式轎車基本上都是有后背門的,但在本表中不列出。
乘用車的車型類別基本體現(xiàn)在車身外形上,將整車的允許總質(zhì)量在整車的俯視投影面上進(jìn)行平均知,由于SUV的車身高大及客貨兩用車的載貨質(zhì)量大等原因,SUV和客貨兩用車是乘用車中承載最大的兩種車型(圖11),再加上SUV具有一定的越野性,因此開發(fā)中在強(qiáng)度與耐久性方面比其它乘用車要求更為苛刻。
表2 車型的車門數(shù)與座位數(shù)的統(tǒng)計(jì)
油箱容積應(yīng)保證一次續(xù)駛里程不低于某個(gè)特定值,有資料推薦公路上行駛的車輛一次續(xù)駛里程不低于400 km,因此油箱容積大小一般推薦為:小型車油箱容積為40 L,中型車油箱容積為55~60 L,中型車以上油箱容積為60~80 L。圖12是不同車型油箱容積與車長(zhǎng)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。從圖12可知,車長(zhǎng)為4000 mm時(shí),一般轎車油箱容積約45L,SUV油箱容積約為45~60 L;車長(zhǎng)為4500 mm時(shí),一般轎車油箱容積約60 L,SUV油箱容積約60~80 L;車長(zhǎng)為5000mm時(shí),一般轎車油箱容積約80 L,SUV油箱容積約 80~100 L。
行李箱容積是用戶關(guān)心的內(nèi)容之一。對(duì)于前置發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛,前廂是發(fā)動(dòng)機(jī)艙,中廂是乘員廂,后廂是行李箱,通常在后懸架(后驅(qū)式或全驅(qū)式傳動(dòng)還有后減速器、后驅(qū)動(dòng)軸)、消聲器、油箱和備胎艙之上形成行李箱的空間。乘用車的行李箱大小與車長(zhǎng)的統(tǒng)計(jì)如圖13所示。對(duì)于小型轎車,尤其是艙背式轎車,其沒(méi)有單獨(dú)隔開的行李箱,后座與后背門之間為行李箱空間。在兩廂車、旅行車、SUV和小客車中,通常行李箱與乘員廂是相通的,乘員少時(shí),可通過(guò)座椅的放倒或折疊來(lái)實(shí)現(xiàn)更大的行李箱空間。圖14是兩廂式轎車、旅行車、SUV和小客車放倒座椅后的行李空間變化。目前,有些三廂式轎車也取消了中后隔板,通過(guò)座椅靠背的放倒,可使裝物空間變大。
按照生產(chǎn)廠家公布的產(chǎn)品技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的整車加速時(shí)間如圖15所示。從圖15可以看出,V類(含微型面包車+MPV)車型的加速時(shí)間不隨車長(zhǎng)變化,加速時(shí)間基本在10~15 s之間;跑車的加速時(shí)間最短,多在5 s左右;隨著車輛長(zhǎng)度的增加,轎車加速時(shí)間有減少的趨勢(shì),其主要原因是國(guó)外的高級(jí)車以追求動(dòng)力性為主,而安裝了大排量的發(fā)動(dòng)機(jī) (圖16),這與全球的環(huán)保要求相悖。
對(duì)于乘用車,一般指半載的條件下,出于安全及輪胎級(jí)別等方面的考慮,除跑車和個(gè)別三廂轎車外,多數(shù)轎車最高車速設(shè)在250 km/h以下(圖17)。各國(guó)高速公路的限速有差別,中國(guó)高速路限速值低,且全球在提倡節(jié)能,不宜設(shè)計(jì)速度太高,因此,中國(guó)的高級(jí)轎車設(shè)計(jì)最高車速不超210 km/h為宜。
圖18是乘用車整備質(zhì)量與燃油消耗的統(tǒng)計(jì)關(guān)系。從圖18中可知,隨質(zhì)量的增加,燃油消耗增大,柴油車比汽油車消耗燃油少,這也是歐洲柴油車多的原因之一。
汽車通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的同時(shí),也產(chǎn)生了CO2(溫室效應(yīng)氣體)。從圖19中可以看出,車型越大(發(fā)動(dòng)機(jī)排量大),CO2排放量越大。