10典型汽车试验及设备(汽车试验学)

典型汽车试验及设备10.1基本性能试验一、试验平台1、一般试验装置结构2、常见试验设备安装在汽车的尾部或侧面的适当位置，用一个小巧的轮子接触路面，好像是汽车的第五个车轮，所以叫做第五轮仪。非接触式五轮仪以计算机为核心部件，配以相应的I/O接口及外设，不需要路面接触。它采用光电相关滤波技术，安装在车上的光电路面探测器（简称光电头）照射路面，把路面图像变换为频率信号。整车在滚筒式试验台上进行试验汽车的动力性良好的路面直线行驶平均行驶速度运输效率等最基本的性能纵向受力行驶方程式动力性评价指标二、常见试验1、动力性试验maximaxaut汽车动力性指标的要素汽车能爬上的最大坡度maxi汽车的最高车速maxau汽车的加速时间t汽车动力性能试验常规试验项目手动档动力性能试验常规试验项目序号试验项目执行标准1汽车最低稳定车速试验Ⅳ档GB/T12547-2009Ⅴ档2汽车最高车速试验Ⅳ档GB/T12544-1990Ⅴ档3汽车加速性能试验原地起步连续换档加速性能试验GB/T12543-2009Ⅳ档加速性能试验Ⅴ档加速性能试验4汽车最大爬坡度试验GB/T12539-1990自动档动力性能试验常规试验项目序号试验项目执行标准1汽车最低稳定车速试验D档GB/T12547-20092汽车最高车速试验D档GB/T12544-19903汽车加速性能试验原地起步连续换档加速性能试验GB/T12543-2009D档加速性能试验4汽车最大爬坡度试验GB/T12539-1990汽车动力性能试验条件1.装载质量：满载：整车整备质量+厂定最大装载质量（包括试验人员和试验仪器质量）；半载：整车整备质量+厂定最大装载质量一半2.轮胎气压：试验过程中，轮胎冷充气压力应符合该车技术条件的规定，误差不超过10kPa。3.气象条件：1）.试验时应是无雨无雾天气；2）.相对湿度小于95％3）.气温0～40℃；4）.平均风速小于3m／s，阵风不得超过5m/s；5）.侧风小于2m／s。4.试验道路（性能路）：应在清洁、干燥、平坦的，用沥青或混凝土铺装的直线道路上进行。道路长2～3km，宽不小于8m，纵向坡度在0.1％以内。5.汽车最高车速试验在试验场高速环路上进行试验；汽车最大爬坡度试验在试验场标准坡上进行试验。汽车动力性能试验方法及数据处理（一）最低稳定车速试验试验方法：1.测试距离为100m；2.在车速稳定（车速变化范围小于1km/h，同时要求车辆传动系不抖动）后，测试出车子行驶100m的时间；3.要求试验往、返各进行一次，并且往、返试验路段应尽量重合；4.完成100m测试后，快速踩下加速踏板，发动机不应熄火，传动系不得发生抖动，汽车能平稳地加速行驶。试验数据处理：1.根据两个方向测出来的行驶100m的时间，算出平均时间，然后计算出两个方向的最低稳定车速的平均值；2.计算公式：V=S/T。（二）原地起步连续换档加速性能试验试验方法：1.要求起步时，变速器置于该车的起步（I档）档位，起步时发动机转速应为该车型发动机最大扭矩对应的转速（如在发动机最大扭矩对应的转速起步时，车辆出现轮胎打滑，应适当降低发动机转速，使车辆处于打滑的临界点时起步），当发动机达到最大功率转速时，力求迅速无声地换档（换档后立即将油门全开），直至该试验车在该试验路段所允许的车速；2.要求试验往、返各进行一次，并且往、返试验路段应尽量重合。对两个方向测出来的时间和距离分别进行平均并绘制曲线图，如图。02040608010012014005101520253035T（s)V(km/h)（三）最高车速试验试验方法：1.试验测试距离为200m；2.在车速以最高的稳定车速行驶通过预定测试路段过程中，测试出车子行驶200m的时间；3.试验往返各进行一次。试验数据处理：1.根据两个方向测出来的行驶200m的时间，算出平均时间，然后计算出两个方向的最高车速的平均值。2.计算公式：V=S/T。（四）最大爬坡度试验试验准备：1.试验测试距离为10m；2.坡道长不小于25m，坡前应有8-1Om平直路段，坡度大于或等于30%的路面用水泥铺装，小于30%的坡道可用沥青铺装，在坡道中部设置10m的测速路段。大于40%的纵坡必须设置安全保险装置。非越野车爬坡试验方法：1.试验车使用最低档，如有副变速器也至于最低档，将试验车停在接近坡底的平直路段上；2.试验车停于坡底，按正常状况起步，起步后将油门全开进行爬坡；3.测试并计录汽车通过测试路段的时间及发动机转速；4.爬坡过程中监视各仪表（如水温，机油压力）的工作情况；爬至坡顶后，停车检查各部位有无异常现象发生，并做详细记录。如在厂定最大总质量状态下，第一次爬不上，可进行第二次，但不超过两次；5.在厂定最大总质量状态下，爬不上厂方规定的坡度，测量停车点（后轮接地中心）到坡低距离，并记录爬不上去的原因。6.如没有厂方规定的坡度，可增减装载质量或采用变速器较高一挡(如Ⅱ档)进行试验，再中折算为厂定最大总质量下，变速器使用最低档时的爬坡度。越野车爬坡试验方法：1.试验车变速器使用最低档，分动器亦置于最低档，全轮驱动，停于接近坡道的平直路上；2.起步后，将油门全开进行爬坡；当试验车处于坡道上时，停住车辆，变速器置于空档，发动机熄火2min，再起步爬坡；3.测量并记录通过测试路段的时间及发动机转速；4.爬坡过程中监视各仪表的工作状况，爬至坡顶后，检查各部位有无异常现象，并做详细记录。1.坡度计算公式：最大爬坡度：)sin(sin1实实实aiiGGalaamma实aGaGli实i——试验时的实际坡度（度）；——汽车实际总质量（kg）；——汽车厂定最大总质量（kg）；——最低档总速比；——实际总速比。对于经常在城市和良好公路上行驶的汽车，最大爬坡度在10°左右即可。对于载货汽车，有时需要在坏路上行驶，最大爬坡度应在30%即16.5°左右。而越野汽车要在无路地带行驶，最大爬坡度应达30°以上。表述这种汽车爬坡能力的计量方法就是百分比坡度，用坡的高度和水平距离的比例来表示，即百分比坡度=tanθ×100%，试验结果评价：1、试验车辆以匀速的状况爬上坡，说明此时以接近车子的爬坡大爬坡能力；2、试验车辆以加速的状况爬上坡，说明这种载荷状态下还不是车子的最大爬坡能力，需要加载进行爬坡；3、试验车辆以减速的状况爬上坡，说明这种载荷状态下还不是车子的最大爬坡能力，需要减载进行爬坡；4、试验车辆以未能爬上坡，说明这种载荷状态下还不是车子的最大爬坡能力，需要减载进行爬坡。10.1.2燃油经济性试验燃油经济性试验主要有等速燃油消耗量试验和综合油耗试验。汽车燃油经济性是指在保证动力性的条件下，汽车以尽量少的耗油量经济行驶的能力。汽车燃油经济性不但与发动机的技术状况有关，而且还与汽车的传动系、行驶系等有关。汽车的燃油经济性常用一定运行工况下，汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来表示。在我国及欧洲，汽车燃油经济性指标的单位为L/100km，即行驶100km所消耗的燃油升数。美国采用MPG(milepergallon)，指每加仑燃油能行驶的里程数来表示。二、燃油经济性的试验分类(一)按试验工况分类1．等速百公里油耗实用燃油经济性常用等速行驶百公里燃油消耗量（简称等速油耗）来评价，即汽车在额定载荷下，以最高档在水平良好路面上等速行驶100km的燃油消耗量。等速行驶工况是汽车在道路上运行的一种基本工况，这种油耗易于测定，所以得到广泛的采用。2．循环油耗循环油耗是指在一段指定的典型路段内汽车以等速、加速和减速三种工况行驶时的耗油量。有些还要计入起动和怠速停车等工况的耗油量，然后折算成百公里耗油量。我国的循环油耗，对总质量在3500～14000kg的载货汽车按六工况进行，对城市客车按四工况进行，而轿车按十五工况进行(见图)；欧洲有ECE-R15工况循环油耗，美国有公路循环和城市循环油耗。我国轿车燃油经济性的循环行驶工况一些汽车的技术性能表将循环油耗标注为“城市油耗”，而将等速百公里油耗标注为“等速油耗”。一般来说，循环油耗与等速百公里油耗（指定车速）加权平均取得综合油耗值，能比较客观地反映汽车的耗油量。现代轿车给出的城市循环油耗和公路循环油耗，更确切地说应为城市综合油耗和公路综合油耗。如欧洲车的耗油量测定由三部分组成：分别是模拟城市内行驶工况的“城市行驶循环”、90公里/小时和120公里/小时的等速行驶，然后各取1/3相加作为综合百公里油耗来评定汽车燃油经济性。（二）按试验场地分1．路试法汽车燃料消耗量道路试验（简称路试法）是指在道路条件下进行的油耗试验。它包括不控制的道路试验、控制的道路试验和循环道路试验三种。(1)不控制的道路试验不控制的道路试验是指对行驶道路、交通情况、驾驶习惯和周围环境等各方面因素都不加控制的道路试验方法。由于各种使用因素的随机变化，要获得分散度小的数据是很困难的。为此，必须用相当数量的汽车(几十辆以上)进行长距离(10000～16000km)的试验，才能获得可以信赖的数据。所以，虽然这是一种非常接近实际情况的试验，但由于试验的费用巨大，时间很长，却是一种通常很少采用的试验方法。(2)控制的道路试验测量燃料消耗时维持行驶道路、交通情况、驾驶习惯和周围环境等中的一个或几个因素不变的方法，称作“控制的路上试验”。例如我国海南试验站进行的、包含考察汽车各项使用性能指标在内的全国汽车质量检查试验中，规定了要测量在一般路面、恶劣路面和山区公路上的百公里油耗，试验规范中对试验路线作了较明确的规定，但对试验中的交通情况、驾驶员的习惯以及气温、风、雨等并无规定，这就是一种有控制的道路试验。国外汽车试验场地在自己的专用试验道路上也进行类似的燃料消耗试验。(3)循环道路试验路上的循环试验指的是汽车完全按规定的车速—时间规范进行试验。何时换挡、何时制动以及行车的速度、加速度，制动减速等都在规范中加以规定。2．台试法台试法是指用底盘测功机构成汽车行驶状态模拟系统，在室内模拟各种道路试验工况，即通过加载方式模拟汽车在道路上行驶时所受到的惯性阻力、滚动阻力、空气阻力及负荷特性等，然后用燃油消耗测量仪测定汽车的等速（或循环）燃油消耗量。底盘测功机装在有空调设施的试验室内，可防止风和气温的变化，使行驶阻力保持一定，所以，试验具有良好的再现性。燃油消耗量台试法的示意图1)用底盘测功机测量油耗的优点(1)试验在室内进行，无须专用试车道路，且不受气候条件的限制，因此，油耗油量值重复性好。(2)由于能控制试验条件，周围环境影响的修正系数可以减到最小。(3)若能控制室温，可在不同气温下进行试验。(4)由于室内便于控制行驶状况，能进行符合实际的复杂的行驶工况的循环油测试。(5)可以同时进行燃料经济性与排气污染试验。(6)能采用多种测量油耗的方法，如容积法、重量法和碳平衡法等。2)用底盘测功机测量油耗的缺点(1)不易准确模拟汽车在道路上的滚动阻力、空气阻力和惯性阻力；(2)室内冷却风扇产生的冷却气流与道路上行驶时的实际情况不一。三、燃油消耗量限值营运车辆燃油消耗量限值是以该车型原厂规定的等速百公里燃油消耗量限值为基础确定的。根据我国营运车辆检测设备的实际情况和JT/T198-1995《汽车技术等级评定标准》的执行情况，采用等速百公里燃油消耗量作为评价汽车燃油经济性的指标。检测车速：轿车60km/h，其他汽车50km/h。其限值规定为该车型原厂规定的相应车速等速百公里燃料消耗量的110%。如某轿车原厂规定60m/h等速百公里燃料消耗量为10L，则该车型原厂相应车速的等速百公里燃料消耗量限值为11L。即用路试法或台试法测量该车速下的等速百公里燃油消耗量以不大于11L为合格。第二节燃油消耗量的测量方法与使用一、燃油消耗量的测量方法燃油消耗量的测定方法可采用容积法、质量法、速度法和碳平衡法等多种方法。前三种可构成各种形式的油耗仪（fuelconsumptiongauge)，而碳平衡法是通过排气分析仪对汽车排气污染物中的CO、CO2和HC体积排放测量的分析，间接得出燃油消耗量的方法。（一）容积法1．测量原理容积式油耗仪分为定容式