第二章-汽车动力性和燃油经济性检测案例

汽车动力性和燃油经济性检测发动机动力性检测：动力性和燃油经济性是表明汽车技术状况的最重要的参数；汽车技术状况不良，首先表现为动力性不足、燃油消耗增大；动力性和燃油经济性可以通过道路试验和室内台架试验进行测试；台架试验的测试条件容易控制，在检测站中得到大量应用。发动机动力性检测：对动力性和燃油经济性进行室内台架试验时，通过以下方法进行检测：驱动轮功率及汽车加速能力底盘测功机发动机功率无负载测功仪燃油经济性底盘测功机油耗仪发动机动力性检测：发动机动力性可用发动机的有效功率评价；发动机点火系统、燃油供给系统、润滑系统、冷却系统技术状况不良或机件磨损，会导致功率下降；发动机功率是诊断发动机技术状况的综合性指标。发动机功率测量台架稳态试验就车动态试验发动机动力性检测：台架稳态试验测功：通过测功器测控系统同时测量发动机的转矩和转速；根据下式可得到发动机功率9550tqeTnP测试结果准确可靠；多用于发动机设计、制造部门及科研单位试验用。发动机动力性检测：就车动态试验测功：汽车使用单位，常需要不解体条件下就车测定发动机功率；测功时发动机节气门开度和转速均剧烈变化；该法无需对发动机施加载荷，又称无负载测功；该法所用仪器轻便，测功速度快，方法简单，但测试精度较低。发动机动力性检测：就车动态试验测功原理：假设：发动机所有部件绕曲轴旋转的回转体测试条件：发动机没有外加负载怠速工况下，突然将节气门开度开到最大发动机产生的动力克服阻力，并使部件加速同一型号发动机而言，其转动惯量一定，发动机功率越大，加速度越大。按测功原理分：瞬时功率：测定瞬时角加速度得到；平均功率：测定加速度时间的方法得到。发动机动力性检测：瞬时功率测量原理：9550tqeTnPtqdTJdt36060180n309550eJdnPndt，令1309550JC1ednPCndt1ednPKCndt，令1CKCednPCndtJKddt运动部件转动惯量曲轴角加速度dndt曲轴转速变化率瞬时测功时混合气形成、发动机状态与稳态不同，测得功率比实际要小加速过程发动机某转速下的功率与该转速下的瞬时加速度成正比；无负载瞬时测功实际是测定发动机转速和该转速时的角加速度或曲轴转速变化率的问题。发动机动力性检测：平均功率测量原理：发动机无负载加速过程中，其动能增量等于发动机所做的功：22211122AJJ曲轴旋转角速度从1增加到2的时间T对应的平均功率：222112emeanAPJTT30n,且功率以（kW）为单位2emeanCPT2222121()2301000nnCJ若已知转动惯量，并确定起始和终止转速，则为常数2C加速过程发动机某转速范围内的平均功率与加速时间成反比；测试某转速范围内的平均功率，实质是测量转速范围内加速时间的问题。发动机动力性检测：无负载测功时，无论瞬时功率还是平均功率测量，都离不开转速、角加速度或加速时间的测量。转速测量方法：要求简单、易于实现汽油机点火线圈的漏磁低压或高压线脉动电流铁芯上绕10000匝电感线圈；传感器靠近点火线圈时，点火线圈脉动漏磁作用下，传感器1、2两端产生脉动电压信号。发动机动力性检测：汽油机点火线圈的漏磁低压或高压线脉动电流点火线圈低压或高压连接线嵌入磁芯内发动机运转时，连接线有脉动电流通过，在其周围产生脉动磁场，在传感器线圈两端产生脉动电压信号发动机动力性检测：柴油机通过在飞轮上安装传感器获得转速信号飞轮齿圈测速传感器常采用：磁电式光电式霍尔式发动机动力性检测：柴油机齿圈信号的频率与发动机转速间的关系为：60fnzfzn：发动机转速：传感器输出信号的频率：齿圈齿数当齿数为60时，发动机转速与信号的频率一致发动机动力性检测：角加速度测量原理：传感器输出脉冲信号整形后得到矩形脉冲信号对信号进行倍频，一般放大2~4倍，提高灵敏性计数器计数固定时间内的脉冲数两个相邻时间间隔内的脉冲数差与角加速度成正比F/V变换芯片将角加速度脉冲信号转变为直流电压信号信号显示装置显示结果发动机动力性检测：加速时间测量原理：发动机动力性检测：无负载测功仪使用方法：教材P32四，简单了解单缸功率检测意义：检测各气缸的功率及各缸动力性能是否一致是动力性检测的重要内容；正常情况下，发动机各缸输出功率大致相等。发动机动力性检测：发动机动力性检测：单缸功率检测方法：无负荷测功仪测定：先测发动机总功率；测所测缸断火时功率，两者差即位断火缸功率。转速表测定：发动机在某个转速下运行；依次给各缸断火，发动机转速下降；通过转速下降量判断各缸的动力性。发动机动力性检测：发动机综合性能检测仪：对发动机性能进行诊断，可以采用单一功能的检测设备，如无负荷测功仪、点火正时仪及点火示波器等；单一功能检测设备，可靠性好，价格便宜，功能少发动机诊断也可使用具有多种检测功能的发动机综合性能检测仪；综合性能检测仪可实现微机自动控制、自动分析、判断及打印等功能；功能强大，使用方便。发动机动力性检测：发动机综合性能检测仪功能：无负荷测功；点火系统检测；供油系统检测；进气管真空度检测；各缸工作均匀性检测；启动过程参数检测；各缸压缩压力检测；电控系统各传感器测试；万用表功能；排气分析功能。发动机动力性检测：发动机综合性能检测仪组成：传感器：点火传感器电流传感器电压传感器缸压传感器串接式油压传感器振动传感器喷油外卡传感器信号处理主机显示装置打印设备发动机动力性检测：发动机综合性能检测仪各传感器作用：点火传感器电流传感器电压传感器缸压传感器串接式油压传感器振动传感器喷油外卡传感器转速传感器通过高压电获得转速，原理见前获得一次点火及二次点火信号测量启动电流和充电电流测量启动电压和充电电压测量压缩压力及工作时的压力测量供油压力、供油时刻及计算转速测量异响，确定气门的动态配气相位判缸信号及分析供油波形发动机动力性检测：发动机综合性能检测仪使用方法：P36-P38各种传感器的安装位置设备的使用底盘输出功率检测：汽车的动力性与发动机及整个传动系统的性能有关；底盘测功可以评价汽车的动力性；通过底盘测得驱动轮的功率与发动机功率的对比可以评价传动系统的技术状况。底盘输出功率检测：底盘测功机的功能：测试驱动轮输出功率；测试汽车加速能力；测试汽车滑行能力；评价传动系统的效率；检测校验车速表。底盘输出功率检测：底盘测功机的构造：滚筒装置；测功装置；飞轮机构；测速装置；控制指示装置。底盘输出功率检测：滚筒装置：测功时车轮转动车身静止，车轮带动滚筒转动，利用滚筒模拟汽车行驶的路面。底盘输出功率检测：单滚筒试验台特点：空心结构，硬质木板或钢质材料制成，滚筒直径大，1.5m～2.5m曲率小，轮胎与滚筒表面滑转率小，行驶阻力小，测试精度高；对车轮在滚筒上的安放、定位要求严格，使用不便多在汽车制造厂、科研院所和大专院校试验用双滚筒试验台特点：空心结构，钢质材料制成，滚筒直径小，185～400mm之间滑转率大，滚动阻力增大，测试精度低；制造成本低，安放、定位要求简单，使用方便在汽车维修企业和汽车监测站得到广泛应用底盘输出功率检测：测功装置作用：吸收和测试发动机经传动系传至驱动车轮的功率模拟车辆在道路上行驶所受的各种阻力检测站多采用电涡流测功器精度高振动小结构简单及易于调控具有较广的转速和频率范围电涡流测功器包括转子和定子两部分，转子与主滚筒相连定子内有励磁线圈，改变线圈电流控制制动力矩，控制测功器测功器工作时吸收的功率转化为热量，需采用风冷或水冷的方式将热量散到大气中底盘输出功率检测：测速装置：底盘测功机进行测功、加速试验、等速试验、滑行试验及燃油经济性实验时，需对车速进行测试；测速装置包括三部分：测速传感器；光电式、磁电式及测速发电机中间处理装置；指示装置。底盘输出功率检测：飞轮机构：模拟汽车在道路上行驶时的动能；飞轮机构具有多组飞轮，通过离合器实现不同与滚筒的结合。底盘输出功率检测：控制装置：底盘测功机的控制装置与指示装置常做成一体，构成控制柜；控制装置根据试验的要求，自动控制实验的过程；指示装置显示试验相关信息，如转速、力及功率等。底盘输出功率检测：底盘测功机的辅助装置：约束装置和冷风装置约束装置：在底盘测功机上试验，防止汽车移动•双滚筒试验台可在从动车轮前后加装三角木即可保证试验顺利进行•单滚筒试验台，除三角木外，还需要在汽车前后设置钢质锁链固定冷风装置•驱动车轮在滚筒上滚动，汽车并不发生位移，缺少迎面风，发动机冷却系的散热强度不足•长时间试验，提高了轮胎胎面工作温度，为延长轮胎使用寿命，需加强轮胎散热底盘输出功率检测：底盘测功机测功原理：电涡流测功器包括转子和定子两部分，转子与主滚筒相连；定子内有励磁线圈，改变线圈电流控制转子的制动力矩；转子受力后，会给定子同样大小，方向相反的作用力；定子上安装有测力杠杆，其端部装有压力传感器测力；测得的力与测力杠杆长度乘积为力矩；滚筒稳定旋转时，该力矩等于驱动轮的驱动力矩；根据滚筒的直径，可以求得车轮作用在滚筒上的作用力；根据下式求的驱动轮的功率。/3600kPFvPFv驱动车轮的输出功率（W）驱动车轮的驱动力（N）车速(km/h)底盘输出功率检测：底盘测功机测试结果的评判：底盘测功机测得的驱动轮的输出功率取决于发动机输出功率、传动系统传动效率、滚动阻力损失功率及试验台传动效率等因素的影响；滚动阻力所消耗的功率约占传递功率的15%-20%；传动系统功率损失约占发动机输出功率的10%-20%；对轿车而言，驱动轮的输出功率能达到发动机输出功率的70%，即认为传动系统技术状况合格；载货汽车及客车能达到60%-65%则认为合格。加速能力检测：汽车加速能力测试原理：加速能力测试时，驱动轮驱动滚筒旋转，整车静止；为了测试汽车在一定速度区间内的加速时间，需要采用合适的飞轮组合模拟汽车行驶时的动能；用滚筒及飞轮消耗驱动轮输出功率，模拟加速阻力；通过滚筒圆周速度在特定转速范围内的加速时间反应加速能力的大小。滑行距离检测：汽车滑行距离技术状况测试原理：汽车驱动轮带动滚筒、飞轮机构以特定转速旋转；滚筒装置和飞轮机构具有的动能与汽车道路试验具有的动能相同；摘档滑行，储存在滚筒、飞轮机构的动能释放出来驱动汽车驱动轮和传动系统旋转；滚筒转过的圆周长可以反映汽车传动系统传动阻力的大小，据此判断汽车传动系统的技术状况。传动系统传动效率检测：传动系统传动效率由下式表示：利用试验台得到驱动轮的输出功率；利用惯性式底盘测功机或飞轮模拟汽车在特定车速时的动能，摘档或踩下离合器，此时飞轮中存储的动能拖动驱动轮及传动系统运转；此时测得功率为反拖驱动轮和传动系统消耗的功率。()KKeKTcPPPPP驱动轮输出功率KP发动机有效功率ePKP驱动轮和传动系统消耗功率TPc底盘测功机测试效率TP车速表检测：将驱动车轮置于滚筒上，汽车以预定车速(40km/h)运行；当底盘测功机显示车速达到该车速时，检查车速表指示值；车速表指示值在38~48km/h时为正常值。车速表指示值大可以，但小会出问题。其他项目检测：凡是汽车在运行中进行的检测和诊断项目，在配备所需仪器设备后都可以在底盘测功机上进行；配备油耗仪可以测试汽车各工况下的油耗；配备废气分析仪可以测试工况时的废气成分及烟度；配备发动机综合性能检测仪可测发动机点火和喷油参数；利用异响诊断分析仪诊断各总成或系统的异响；可以检测各总成工作温度和电器设备工作情况。底盘测功器使用方法：P46–P47同学们自己看一下汽车燃油经济性检测：汽车燃油经济性检测：汽车燃油经济性检测：汽车燃油经济性检测：汽车燃油经济性检测：汽车燃油经济性检测：汽车燃油经济性检测：汽车燃油经济性检测：汽车燃油经济性检测：汽车燃油经济性检