|
摘要：电动车自行车以轻便、环保等优点成为居民短途代步的一大选择，但在部分地区由于以陡坡为主的道路却极大的限制了电动自行车的推广。通过对重庆地区道路情况的调查，结合当前电动自行车可适用路段过少的现状，提出了增加电动自行车变速装置的思路，并以三种不同速比为例分析了其动力特性，结果表明改进后的电动自行车道路行驶效率、爬坡能力和续行里程有显着提高。
电动自行车在中国得到了极大的发展，年产量超过了3 000多万辆。随着国家对环境要求的进一步提高，对我国的机动车尾气排放的要求会越来越严，会在一定程度上限制燃油机动车发展。另一方面，随着车辆的发展，城市道路会越来越拥挤，车辆的平均行驶速度进一步降低。由于七述两个主要原囚，电动自行车凭借其轻便、灵活的优点还会有进一步的发展。但是电动自行车在重庆地区很难广泛推广使用。原因都很清楚，重庆道路坡多，坡陡不适宜电动自行车的使用。本文基于对重庆道路调查，对现有的电动自行车的动力性和经济性进行分析，找出电动自行车在这类地区的不适宜程度，提出了电动自行车改进措施，为重庆及相似地区电动自行车的发展及推广的提供参考。
1 重庆的道路情况分析
重庆又名山城，山多、路陡，没有现有的统计数据。为了弄清楚重庆道路的真实情况，掌握确切的统计数据。使用GP5全球卫星定位系统对重庆的道路进行了随机调查，调查了具有代表性的歌乐山，南山等山区道路以及主要的几条城市千道，调查里程近100 km调查结果如表1所示，可以看出，重庆道路80％以上的道路坡度都大于1%；10％以上坡度的道路占35%；20％以上坡度占道路的10%，还有4％道路坡度达到30％以上。
2 对电动摩托车分析
选购了市场上一辆中等功率的电动摩托车进行分析，该车整备质量40 kg，轮毅电机，电机功率500 W、轮胎直径405 mm；载重量75 kg。对电机的性能测试得到，最大扭矩为22.39 Nm;最大输出功率371 W；最高效率85%。其转速一扭矩曲线如图1所示。
根据摩托车理论，摩托车道路阻力由公式1可得。
滚筒阻力系数与路面种类，行驶速度，轮胎结构、材料、轮胎气压有关。在路面，轮胎结构、材料、轮胎气压确定后，滚动阻力系数与车辆行驶速度有关。根据《汽车工程手册》基础篇2.1.2.1节所述，车辆在行驶速度在100 km/h以下时滚动阻力逐渐增加，但变化不大。分析的电动车最高车速在30 km以下，滚动阻力有变化，为了简化分析，将滚动阻力系数设为定值。空气阻力系数主要与车辆外形形状有关，对于确定的车辆，可认为迎风面积为定值，在一定的环境条件下，空气密度ρ也是定值。上述滚动阻力系数和空气阻力常数，可以通过实验得到。在平坦道路上，将车辆加速到一定车速，自由滑行。测量出在自由滑行过程中的速度和减速度。表2是上述车辆做自由滑行时的数据。
|
