第二章 整车性能检测

1南京农业大学工学院高强南京农业大学21、整车输出功率的检测2、汽车燃油经济性的检测3、车速表的检测4、前照灯的检测5、汽车排放污染物的检测6、汽车噪声的检测Chapter2整车的检测与诊断南京农业大学3整车输出功率检测又称底盘测功，指对汽车驱动轮输出功率的检测。底盘测功的目的是评价汽车的动力性；同时，对驱动轮输出功率和发动机输出功率进行对比，可求出传动效率以评价汽车传动系统的技术状况。整车输出功率的检测在底盘测功机上进行。底盘测功机是一种不解体检验汽车性能的检测设备，它是通过在室内台架上汽车模拟道路行驶工况的方法来检测汽车的动力性，而且还可以测量多工况排放指标及油耗。同时能方便地进行汽车的加载调试和诊断汽车在负载条件下出现的故障等。2.1整车输出功率检测南京农业大学4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校验里程表测量等速油耗传动效率轮胎滚动阻力汽车空气阻力系数（风洞）2.1.1底盘测功机的功能南京农业大学52.1.2底盘测功机的构造南京农业大学62.1.2底盘测功机的构造南京农业大学7汽车底盘测功机主要是由道路模拟系统、数据采集与控制系统、安全保障系统及引导系统等结构。2.1.2底盘测功机的结构南京农业大学82.1.2底盘测功机的结构道路模拟系统1．滚筒2．功率吸收装置3．惯性模拟装置底盘测功机采集与控制系统1．车速信号采集2．驱动力信号3．汽车底盘测功机控制系统安全保障系统安全保障系统包括左右挡轮、系留装置、发动机与车轮冷却风机。引导与举升及滚筒锁定系统1．引导系统2．举升系统3．滚筒锁止系统南京农业大学91）滚筒装置。常用的底盘测功机为双滚筒式,每两个滚筒为一组,共四个滚筒。滚筒由金属制成,一般为光滑表面。滚筒相当于连续移动的路面,由被检车的车轮带动旋转。双滚筒式底盘测功机由于滚筒直径较小(一般在185~400mm)比压增大,检测时轮胎与滚筒的接触与其在路面上受力情况相差较大,因此滚动阻力损失较大。轮胎滚动时的功率损失,取决于轮胎气压和滚筒直径等因素。提高胎压可以显著降低其功率损失。一般在作测功试验时,小客车的轮胎气压应提高50%,载货汽车的轮胎气压应提高30%。2.1.2底盘测功机的结构南京农业大学102.1.2底盘测功机的结构南京农业大学112）电涡流测功器。电涡流测功器具有测量精度高、振动小、结构简单和易于调控等优点，并具有宽广的转速和功率范围结构原理当激磁线圈通以直流电时，在其周围形成磁场，磁场产生的磁力线通过转子、空气隙、涡流环和定子形成闭合磁路。当转子旋转时，在涡流环上感生涡电流。涡电流与产生它的磁场相互作用而产生了对转子的制动力矩，因而测功器吸收了驱动车轮的输出功率。只要调节激磁电流的大小，就可以改变制动力矩（即吸收功率）的范围。2.1.2底盘测功机的结构南京农业大学12（3）测量装置1）测力装置能测出驱动车轮产生的驱动力。驱动车轮对滚筒施加的驱动力所形成的转矩，由测功器定子与转子间的制动作用而传给可摆动的定子，定于则通过一定长度的测力杠杆传给测力装置，然后由指示装置显示出来测力装置类型:机械式、液压式和电测式三种形式，应用较多的是电测式。一般在测力杠杆外端安装测力传感器，将测力杠杆传来的力变成电信号，经处理后送到指示装置显示出来。2.1.2底盘测功机的结构南京农业大学132）测速装置测速装置多为电测式一般由速度传感器、中间处理装置和指示装置组成。常见的速度传感器有磁电式、光电式和测速发电机等形式，安装在从动滚筒一端，随滚筒一起转动，能把滚筒的转动转变为电信号。与测速发电机配套的指示装置是一电压计，电压计的刻度盘以km/h标定。2.1.2底盘测功机的结构南京农业大学143）功率指示装置如果测力装置为电测式，指示装置能直接指示驱动车轮的输出功率。特别是微机控制的底盘测功试验台，测力传感器和速度传感器输出的电信号送人微机处理后，可在指示装置上直接显示驱动轮的输出功率数。2.1.2底盘测功机的结构南京农业大学154)电气控制及辅助装置。电气控制主要包括自动控制、校验调整装置和保护装置。改变定子线圈的电流,可以改变对转子的制动阻力矩。利用这一原理,能够很方便地实现自动控制。在测试时,控制的方法有两种,一种是定车速控制,另一种是定转矩控制。定车速控制就是在测试前,利用控制盒上的旋钮.选定一个试验车速,当达到这个试验车速后,如果驱动轮输出功率增大使得转速增高,测功机的控制系统能自动加大励磁线圈的电流,从而加大滚筒的阻力矩,使车速回到原设定的数值。在整个测试过程中,车速会自动保持在设定的数值不变。定转矩控制就是保持励磁线圈中的电流不变,因而给驱动轮施加的阻力矩也固定不变。当发动机输出功率增大的时候,车速提高。2.1.2底盘测功机的结构南京农业大学16辅助装置主要是举升器。为使被检车辆方便地驶出滚筒,在两滚筒之间安装有举升器及气动控制系统。举升器一般为气压式。与制动试验台的气动举升器一-样,要注意对空气中的水分进行分离,以延长举升缸的寿命。2.1.2底盘测功机的结构南京农业大学17试验台上利用惯性飞轮的转动惯量来模拟汽车旋转体的转动惯量及汽车直线运动质量的惯量，采用电磁离合器自动或手动切换飞轮的组合，在允许的误差范围内满足汽车的惯量模拟。至于汽车在运行过程中所受的空气阻力、非驱动轮的滚动阻力及爬坡阻力等，则采用功率吸收加载装置来模拟。路面模拟是通过滚筒来实现的，即以滚筒的表面取代路面，滚筒的表面相对于汽车作旋转运动。2.1.3底盘测功机的工作原理南京农业大学18单滚筒底盘测功机，其滚筒直径大(1500-2500mm），制造和安装费用大，但其测试精度高，一般用于制造厂和科研单位。双滚筒式底盘测功机的滚筒直径小(180-500mm），设备成本低，使用方便，但测试精度较差，一般用于汽车使用、维修行业及汽车检测线、站。优点：不受外界试验条件与环境条件的影响；试验周期短；节省人力；精度高。2.1.3底盘测功机的工作原理南京农业大学19车辆外部清洗干净；发动机机油压力应在允许范围内；检查并紧固传动系及车轮：轮胎气压符合标准并清洁表面；发动机底壳机油油面应在允许范围内；发动机冷却系统的工作应正常；自动变速器(液力变扭器)的液面应在规定的范围内；汽车发动机和底盘经过维护，供油系和点火系处于最佳工作状态；运行走热全车。2.1.4底盘测功机的测试方法南京农业大学20接通电源，升起举升器托板，根据被检车的功率，选择测试功率的档位。将测功机举升器升起，使被测车辆平稳驶入，驱动轮至于两滚筒间。降下举升器，塞住从动轮，并对车辆进行纵向约束。设定试验车速或转矩。起动发动机，由低速档逐级换入直接档，同时逐渐踩下加速踏板，使节气门全开。待发动机稳定后，读取和记录功率值。重复检测三次，取平均值。2.1.4底盘测功机的测试方法南京农业大学21检测点的选择在全面评价汽车发动机及底盘技术状况的时候,可以选择三个有代表性的工况检测驱动轮输出功率。一是发动机额定功率转速所对应的车速;二是发动机最大转短转速所对应的车速；三是选用汽车的常用速度(如经济车速)。测试时,变速器在直接档(对于小轿车可用比直接档低一档作为测试档位)。一些车型说明书给出了最高车速,与按发动机额定转速计算出的车速基本一致。值得注意的是,检测汽车驱动轮最大输出功率时,汽车一定要经过充分的走合,以免损坏发动机。在一般情况下,不选用最大输出功率测试,而选取常用车速,比如,载货汽车选用50km/h,轿车选用80krn/h,节气门全开,测试驱动轮输出功率。2.1.4底盘测功机的测试方法南京农业大学22注意事项①走合期的新车或大修车,不宜进行底盘测功试验。②测功时,应密切注意各种异响和发动机水温。③被检车前严禁站人,以确保安全2.1.4底盘测功机的测试方法南京农业大学23★传动效率：K=Pk/Pe★发动机功率的检测标准交通部JT/T198-95《汽车等级评定标准》和JT/T199-95《汽车技术等级评定的检测方法》中规定一级车折算功率大于额定功率85%，二级车折算功率大于额定功率的75%。★应以发动机全负荷额定转速对应车速下检测的驱动轮输出功率作为研究对象。轿车达到发动机额定功率的70%货车和客车达到发动机额定功率的60%（双级减速器）、65%（单级减速器）2.1.5检测标准及结果分析南京农业大学24驱动轮输出功率不足的原因一是发动机技术状况不良,本身输出功率低；二是传动系损失功率大。动机的功率可用前述无负载测功的方法来检查,传动系的功率损失可能在离合器、变速器、分动器、中央手制动器、万向传动机构、主减速器、差速器和轮毂等处,其中最主要的是离合器和轮毂两处。除离合器以外,其他部分的技术状况可用下面两种方法来检查:一是在制动试验台上检测车轮的阻滞力;二是在底盘测功机上做滑行性能试验。方法是,根据被检汽车的空车质量选择适合的飞轮,操纵电磁离合器使飞轮与测功机滚筒结合,将车速提高到30km/h,稳定一段时间后,迅速踩下离合器踏板,变速器置空档,测试滑行距离。如果滑行距离符合规定,说明底盘技术状况基本合格。2.1.5检测标准及结果分析南京农业大学25第二节燃油经济性的检测汽车燃料经济性的评价指标百公里燃油消耗量等速百公里燃油消耗量循环工况行驶百公里燃油消耗量等速百公里油耗不能全面反映汽车的实际运行情况，特别是在市区行驶中频繁使用的加速、减速、怠速、停车等行驶工况。因此，各国根据本国的道路、交通状况制定了一些典型的循环工况来模拟汽车的实际运行工况，并以其百公里油耗来评定相应工况的燃油经济性。南京农业大学26汽车燃油消耗量的两种基本试验方法道路试验方法台架试验方法常用油耗仪的结构与工作原理容积式油耗仪质量式油耗仪汽车燃油经济性的台架试验等速百公里油耗测试模拟加载量汽车多工况燃油消耗量测试模拟加载量第二节燃油经济性的检测南京农业大学27一、汽车燃油消耗量的两种基本试验方法1.道路试验方法试验项目直接挡全油门加速燃料消耗量试验；等速燃料消耗量试验；多工况燃料消耗量试驰；限定条件下的平均使用燃料消耗量试验南京农业大学28在底盘测功机上参照有关规定模拟道路试验来检测汽车的燃油经济性，起动发动机，使汽车运转至正常热车工况。在测功机上，变速器置于直接挡（无直接挡的用最高挡），测功机加载至限定条件，使汽车稳定在测试车速，测量燃油消耗量，并换算成百公里燃油消耗量。2.台架试验方法南京农业大学291.容积式油耗仪（1）膜片式油耗仪传感器通过油室内膜片的变形来测量燃油消耗量，当油室内膜片变形使其容积由最大变到最小时，造成的容积差就是油室的排油量油室的排油量是一个定值，由电磁计数器记录排油次数，因而可测得流经的燃油量。膜片式油耗仪具有结构简单、密封性好、对燃油清洁性要求不高等优点。使用中膜片不可避免地产生塑性变形，致使计量精度发生变化，因而需要经常校正。二、常用油耗仪的结构与工作原理南京农业大学30由流量测量机构和信号转换机构组成流量测量机构主要由十字形配置的四个活塞和旋转曲轴构成，用于将一定容积的燃油流量转变为曲轴的旋转。（2）行星活塞式油耗仪南京农业大学312.质量式油耗仪质量式油耗仪由称量装置、计数装置和控制装置构成1.油杯2.出油管3.加油管4.电磁阀5、6.限位开关7.限位器8、9.光电二极管10.光源11.鼓轮机构12.鼓轮13.计数器南京农业大学32该油耗仪为一称量装置，秤盘上有油杯，伸进油杯中的出油管吸入燃油供发动机使用。燃油箱中的燃油由电磁阀控制，经加油管输送到油杯中，电磁阀的开启或关闭受两个微型限位开关控制，这两个限位开关又随油杯中油量的多少受行程限位器的摆动控制。2.质量式油耗仪南京农业大学33仪器的安装三、汽车燃油经济性的道路试验南京农业大学34仪器的安装三、汽车燃油经济性的道路试验南京农业大学35三、汽车燃油经济性的道路试验仪器的安装南京农业大学36测量汽车通过测试路段的时间及燃料消耗量。实际车速按下式计