机动车评估和检测4

河南科技大学机动车维修车辆技术评估和检测课件第二章整车检测第一节底盘输出功率的检测侧滑量检测整车的检测汽车整车的性能参数直接反映整车的技术状况。汽车的检测与诊断往往首先是从整车性能参数检测开始的，当发现整车性能发生变化时，再进行汽车各系统的深入检测与诊断。因此，整车性能参数的检测在汽车检测与诊断中占有很重要的地位。第一节底盘输出功率的测定底盘测功的目的：汽车驱动轮的输出功率和牵引力－动力性评定汽车底盘传动系的技术状况测试方法：室外－试验场室内－底盘测功试验台底盘测功机的功能：底盘测功机是模拟汽车在道路上行驶时受到的阻力,测量其驱动轮输出功率以及加速、滑行等性能的设备。有的底盘测功机还带有汽车燃料消耗量检测装置。底盘测功机具有如下功能:①测量汽车驱动轮输出功率。②检验汽车滑行性能。③检验汽车加速性能。④校验车速表。⑤校验里程表。⑥配备油耗仪的底盘测功机可以在室内模拟道路行驶,测量等速油耗。一、底盘测功试验台的原理与结构1、测量原理道路模拟阻力模拟惯性模拟汽车在道路上运行过程中存在着运动惯性、行驶阻力，要在试验台上模拟汽车道路运行工况，首先要解决模拟汽车整车的运动惯性和行驶阻力问题，这样才能用台架测试汽车运行状况的动态性能。为此，在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做旋转运动。2、底盘测功机的结构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。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、车偃、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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%。为了检测汽车的加速性能和滑行性能,需要模拟汽车的惯性,在滚筒一端安装有飞轮组,按照不同汽车的质量,匹配相应重量的飞轮,模拟汽车在道路上行驶时的惯性。飞轮与滚筒的结合与断开由电磁离合器控制。例如,国产RCD-1030型底盘测功机,按照常用汽车的质量,将飞轮组合成四级,见下表。2）电涡流测功器。电涡流测功器作为功率吸收装置,用来吸收汽车驱动轮输出功率。具有测量精度高、振动小和结构简单等优点,并具有较宽的转速和功率范围。电涡流测功器主要由定子和转子两部分组成。在定子四周装有励磁线圈,转子与测功机主动滚筒相连,在磁场中转动。当励磁线圈通以直流电时,磁力线在定子、涡流环、空气隙和转子之间构成回路。磁通的大小与励磁线圈的匝数以及所通过的电流大小有关。转子外圆制成凸凹不同的形状,由于通过齿顶和凹槽的磁通不一样,凸出部分比凹陷部分通过的磁通多,当转子旋转时,引起磁通的变化,从而在固定的涡流环中产生涡流。这种涡流产生的磁场又产生一个与转子旋转方向相同的转矩,由于作用与反作用的关系,转子产生一个与自己转动方向相反的转矩,该转矩是转子转速和磁场电流的函数。由于转子与滚简相连,就等于给滚筒施加了一个阻力,用这个阻力来模拟汽车在道路上行驶的阻力。这个对转子起制动作用的扭矩,使浮动的定子顺着转子旋转方向摆动。制动力矩的大小可以通过控制励磁电流来调节,所以,电涡流测功器很容易实现自动控制。涡流环必须能使涡流在其中自由产生,为此要求制作涡流环的材料电阻越小越好。对转子和定子要求磁力线能顺利通过,材料应具有高的导磁率,电工纯铁和低碳钢适合于做这些零件的材料。为了避免磁力线通过转子轴造成不必要的损失,转子轴可采用非导磁材料制造。电涡流测功器是一个功率吸收装置,它将吸收的汽车驱动轮输出功率转变成热能,经空气或冷却水散发出去。由于冷却方式不同,电涡流测功器分为风冷和水冷两种类型。3）测量装置。在底盘测功机上测试时,汽车驱动轮输出功率等于驱动力与行驶速度的乘积:NK=Fv/3600式中：NK——驱动轮输出功率,KW;F——驱动力,NV——行驶速度.km/h。因此测量装置包括测速装置和测力装置两部分:(1)测速、测距装置。目前使用的测速装置多为磁电式和光电式传感器。由传感器测出滚筒的转速,根据滚简直径换算成滚筒圆周的线速度.它与车轮外圆的线速度相等,单位为km/h,即汽车的行驶速度。其值由指针式仪表或数码管显示。利用底盘测功机的测速装置,可以校验汽车的车速表。在进行汽车滑行距离和燃料消耗量检测时,需要测出行驶距离。将计量时间内测功机滚筒的转速乘以滚筒的周长,即为汽车行驶的距离,单位为m或km。利用测功机的测距装置,可以校验汽车的里程表。(2)检测装置。电涡流测功器的定子通过轴承装在支架上,可以绕其轴线摆动。在定子外壳上安装一根具有一定长度的杠杆臂。工作时,定子线圈通电以后.在对旋转的转子施加制动阻力矩的同时定子本身也受到大小相等、方向相反的反作用力矩。这个反作用力矩迫使定子连同杠杆一起绕定子轴线摆动,此时,在杠杆臂一端的测力装置将力测量出来,再根据杠杆臂长度与滚筒半径之比,换算成驱动轮的驱动力。测力装置有拉力传感器和平衡弹簧加滑动电阻两种形式。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。对于水冷电涡流测功机,为了保护励磁线圈不致过热,要求冷却水有一定的流量。当水流量不够时,仪表盘上的水表示灯不亮,测功机不进行功率吸收。这是自动保护装置。校验调整装置用于仪器的标定,在滚筒不旋转的情况下,可以设定一个速度,在杠杆的自由端施加一个力,看仪器显示的功率是否等于力与速度的乘积。如有误差,可进行调整。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。二、底盘测功机的使用底盘测功机型号不同,其使用方法也有区别,应按不同机型的说明书进行操作,下面介绍一般的操作方法。1.实验前的准备1)被测车辆的准备。①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。②轮胎气压应符合规定。③轮胎清洁,不得沾有油、水、泥,轮胎花纹沟槽内嵌有石子时,一定要清除干净。④运行走热全车。2)测功机准备。①对于水冷测功机,应将冷却水阀打开。②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。③用两个三角铁抵住停在地面上的车轮的前方,防止汽车在检测中由于误操作而冲出去。④为防止发动机过热,将一台冷却风扇置于被检汽车前方约0.5m处,对发动机吹风。⑤使汽车以5km/h的速度运行,观察有无异常。看水表示灯是否点亮。2.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;二是发动机最大转矩转速所对应的车速；三是选用汽车的常用速度(如经济车速),作为检测点。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。4.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。三、检测结果分析交通部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，汽车动力性测试可采用底盘测功试验台测量底盘输出功率来换算发动机功率。由底盘测功试验台实测的底盘输出功率换算成发动机的输出功率，需要求出功率转换系数，即K＝Pk/Pf，式中：K--功率转换系数；Pk--底盘输出功率/kwPf--发动机输出功率/kw从分析发动机功率传输关系可得到汽车底盘输出功率Pk＝Pf*ηTηm式中：ηT--汽车的传动效率；ηm--底盘测功试验台的传动效率。驱动轮输出功率不足的原因驱动轮输出功率不足的原因主要有两方面,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。发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。侧滑量检测侧滑试验台结构滑板式侧滑试验台按滑动板数不同，可分为单板式和双板式两种。它们一般均由测量装置、指示装置和报警装置等组成。侧滑试验台电气式测量装置1.左滑动板2.导向滚轮3.复位弹簧4.摆臂5.回位装置6.框架7.产生电信号的自整角电机8.指示装置9.接受电信号的自整角电机10.齿条11.齿轮12连杆13.限位开关14.右滑动板15双销叉式曲柄16.轨道17滚轮指针式指示装置1.指示仪表2.报警用蜂鸣器或信号灯3.电源指示灯4.导线5.电源开关车轮侧滑量的检测方法（1）轮胎气压应符合汽车制造厂之规定。（2）轮胎上粘有油污、泥土、水或花纹沟槽内嵌有石子时，应清理干净。（3）检查侧滑试验台导线连接情况，在导线连接良好的情况下打开电源开关，察看指示装置是否正常并都在零位上。（4）检查报警装置在规定值时能否发出报警信号，并视需要进行调整或修理。（5）检查侧滑试验台上面及其周围的清洁情况，如有油污、泥土、砂石及水等应予清除。（6）打开侧滑试验台的锁止装置，检查滑动板能否在外力作用下左右滑动自如，外力消失后回到原始位置，且指示装置指在零点。（7）汽车以3~5km/h的速度垂直侧滑板驶向侧滑试验台，使前轮（或后轮）平稳通过滑动板。（8）当前轮（或后轮）完全通过滑动板后，从指示装置上观察侧滑方向并读取、打印最大侧滑量。（9）检测结束后，切断电源并锁止滑动板。检测参数的标准车轮侧滑量的检测标准应符合国家标准GB7258—2004《机动车运行安全技术条件》的规定，对前轴采用非独立悬架的汽车，其转向轮的横向侧滑量，用侧滑试验台检测时，其值应