汽車典型試驗與測試例子PPT課件

1、發(fā)動機參數(shù)的測試 發(fā)動機的主要性能指標有:動力性指標、經(jīng)濟性指標、振動與噪聲、排放性能指標等。 針對這些性能指標的檢測，開發(fā)了各種測試設(shè)備，有通用儀表，也有專用儀表。隨著電子技術(shù)和計算機控制技術(shù)的不斷提高，智能化儀表得到廣泛的應(yīng)用。第1頁/共32頁10.1.2試驗臺的結(jié)構(gòu)方案 1.試驗臺總布置方案（1）采用液力或電渦流測功機進行熱試和冷磨。（2）采用繞線式異步電動機的綜合式試驗臺布置方案（3）冷磨熱式分開的試驗臺布置方案 2.試驗臺的冷卻水、燃料和潤滑油供給方案第2頁/共32頁1）發(fā)動機應(yīng)安裝方便，在一定功率和轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)能試驗不同類型的發(fā)動機，有一定的通用性這需要合理地選擇測功器的型號。2）試

2、驗條件與裝車條件盡量一致。發(fā)動機應(yīng)帶有國家標準中規(guī)定的附件，包括空氣濾清器和排氣消聲器等。3 3）試驗設(shè)備和測量儀表的精度和安裝位置應(yīng)符合國家汽車發(fā)動機性能試驗方法（G B G B /T18297-2001/T18297-2001）的要求，以保證正確測量及不同的試驗臺測量時的可比性。4 4）采用先進的測試技術(shù)和儀表，實現(xiàn)測試設(shè)備的自動化和現(xiàn)代化。 發(fā)動機參數(shù)的測試 9.2.1 對發(fā)動機試驗臺的要求 第3頁/共32頁發(fā)動機參數(shù)的測試 9.2.2 發(fā)動機試驗臺的組成 （1） 測功器及控制系統(tǒng) （2） 發(fā)動機臺架 （3） 燃油消耗量測量儀 （4）空氣消耗量測量儀（5）進排氣系統(tǒng) （6）冷卻液溫控系統(tǒng)

3、 （7）潤滑油溫控系統(tǒng) （8）測量系統(tǒng) （9）動態(tài)仿真試驗臺 第4頁/共32頁 （1）溫度測量是發(fā)動機測試的主要項目之一，在發(fā)動機中，環(huán)境溫度、進氣溫度、排氣溫度、缸內(nèi)燃燒氣體溫度、冷卻液溫度、潤滑油溫度、測功器冷卻液溫度、燃油溫度等都是影響發(fā)動機性能的重要參數(shù)。 （2）溫度測量用傳感器按測量方式一般有接觸式傳感器和非接觸式傳感器兩種。根據(jù)測試系統(tǒng)選用相應(yīng)的溫度傳感器。 發(fā)動機參數(shù)的測試 9.2.3 溫度測量第5頁/共32頁 發(fā)動機臺架測試系統(tǒng)中，一般需測定的壓力參數(shù)有：潤滑油壓力，大氣壓力、進氣壓力、排氣背壓、曲軸箱壓力、缸內(nèi)壓力、進氣真空度、測功機冷卻水壓等。 發(fā)動機參數(shù)的測試 9.2.4

4、 壓力測量 第6頁/共32頁 在發(fā)動機的試驗中，需要進行各種液體和氣體的流量測量，包括：燃油消耗量、潤滑油流量、冷卻液流量、空氣進氣量、排氣流量、曲軸箱漏氣量等。 常用流量測量方法一般分為容積型、速度型和質(zhì)量型三類。一般根據(jù)被測介質(zhì)的性質(zhì)、流量計用途、工況條件、安裝條件、振動情況等進行合理選用。發(fā)動機參數(shù)的測試 9.2.5 流量測量 第7頁/共32頁發(fā)動機參數(shù)的測試 9.2.6 轉(zhuǎn)速和功率測量 在發(fā)動機試驗研究中，轉(zhuǎn)速是一個重要的特性參數(shù)。發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速的測量，可以用來計算發(fā)動機的有效功率；也可以由此判定或控制發(fā)動機工況的穩(wěn)定程度。 轉(zhuǎn)速的測量： 按照測量方法分類可分為儀表直接與被測旋轉(zhuǎn)軸接觸

5、測量的接觸法，儀表不與被測旋轉(zhuǎn)軸接觸的非接觸法，以及從轉(zhuǎn)軸以外的檢測的方法等。 按測量原理分類可分為機械式、電氣式、電子式3種。第8頁/共32頁發(fā)動機參數(shù)的測試 9.2.6 轉(zhuǎn)速和功率測量 功率的測量 ： 功率的測量通常采用間接測量的方法，即直接測出發(fā)動機輸出軸的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速后通過計算得出 式中 T（Nm）為轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速n（r/min），功率P(kW) 9550TnP 第9頁/共32頁汽車振動的測試 汽車振動是影響汽車性能的重要因素，這種振動會嚴重地影響汽車的平順性和操縱穩(wěn)定性以及汽車零部件的疲勞壽命。另外，嚴重的汽車振動還會影響汽車的行駛速度和產(chǎn)生噪聲，所以汽車振動的測試具有十分重要的意義。下面

6、以懸架性能測控分析系統(tǒng)為例來介紹汽車振動的測試。進行汽車懸架性能試驗研究的關(guān)鍵是由振動試驗臺、測控裝置及數(shù)據(jù)處理組成的懸架性能測控分析系統(tǒng)。第10頁/共32頁汽車振動的測試 9.3.1 系統(tǒng)方案方案工作流程： 第11頁/共32頁 測試系統(tǒng)的軟件介紹 汽車振動的測試 9.3.2 硬件介紹 第12頁/共32頁 上所述的測試系統(tǒng)，需要由計算機控制變頻器改變試驗臺的振動頻率，由計算機發(fā)出控制信號給步進電動機改變試驗臺的振幅，所以開發(fā)了控制軟件，在程序中設(shè)計了控制算法，使設(shè)備協(xié)調(diào)工作，實現(xiàn)對頻率和振幅的控制 .汽車振動的測試 9.3.3 測試系統(tǒng)的軟件介紹 1. 試驗臺控制方式 開環(huán)控制 閉環(huán)控制 第1

7、3頁/共32頁汽車振動的測試 9.3.3 測試系統(tǒng)的軟件介紹 定頻振動閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖 掃頻振動頻率上升階段控制系統(tǒng)方框圖 第14頁/共32頁2 控制系統(tǒng)軟件介紹汽車振動的測試本模塊采用Visual C+生成的SDI單文檔應(yīng)用程序，主要完成試驗臺的開環(huán)和閉環(huán)控制，使硬件部分協(xié)調(diào)工作，達到控制目的。實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時采集、繪制加速度實時變化曲線、觀測試驗臺的基本振動情況。 9.3.3 測試系統(tǒng)的軟件介紹 第15頁/共32頁（1）程序流程圖 汽車振動的測試2 控制系統(tǒng)軟件介紹 9.3.3 測試系統(tǒng)的軟件介紹 第16頁/共32頁汽車振動的測試（2）程序運行 9.3.3 測試系統(tǒng)的軟件介紹 第17頁/共32

8、頁汽車振動的測試 9.3.3 測試系統(tǒng)的軟件介紹 3. 誤差分析處理 在開發(fā)實驗臺的閉環(huán)控制系統(tǒng)中，加速度傳感器在測量加速度信號時所產(chǎn)生的誤差，將直接影響控制精度。引起加速度測量誤差的因素是多方面的，主要是試驗設(shè)備的限制，以及外界原因造成 。（1）振幅引起的誤差 （2）頻率引起的誤差 （3）傳感器、放大器、采集器引起的誤差 （4）閉環(huán)控制精度 第18頁/共32頁汽車動力學(xué)的測試 9.4.1 汽車底盤測功 汽車底盤包括傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系。汽車底盤的技術(shù)狀況關(guān)系到整車行駛的穩(wěn)定性和安全性，同時還影響發(fā)動機動力的傳遞和燃油的消耗。因此，汽車底盤的測試與有十分重要的意義。1. 底盤測功試驗

9、臺的結(jié)構(gòu)、原理（1）滾筒裝置 （2）功率吸收裝置 （3）測量裝置（4 4）輔助裝置 單輪雙滾筒試驗臺測量示意圖 第19頁/共32頁 控制系統(tǒng)是底盤測功機的關(guān)鍵組件，其技術(shù)水平的高低，性能好壞，直接影響到整機性能。汽車底盤測功機的控制系統(tǒng)分為全自動控制和半自動控制兩種。 汽車動力學(xué)的測試 9.4.1 汽車底盤測功 2.控制系統(tǒng) 雙滾筒式底盤測功機加（減）載控制系統(tǒng)由計算機及外部設(shè)備和電渦流機及其控制器組成。 鍵盤輸入可控硅整流器脈沖移相器JA模擬開關(guān)電流調(diào)節(jié)器速度、力調(diào)節(jié)器計算機JB 模擬開關(guān)定電流設(shè)定電流反饋單相電源220VAC電渦流機D/A速度傳感器功能模塊力傳感器底盤測功機滾筒JAJBD/

10、A第20頁/共32頁典型的底盤測功試驗臺的結(jié)構(gòu)如圖 底盤測功機除載荷控制外，還有舉升器升降、電磁離合器接合、水泵通斷、車輛檢測燈等位控信號的控制。這些位控信號通常都是由計算機輸出經(jīng)信號放大、驅(qū)動來實現(xiàn)。汽車動力學(xué)的測試 9.4.1 汽車底盤測功 第21頁/共32頁汽車動力學(xué)的測試 9.4.1 汽車底盤測功 3.可測項目 (1)(1)額定扭矩工況測量。(2)(2)額定功率工況測量。(3)(3)恒車速測量底盤輸出功率。(4)(4)恒扭矩測量底盤輸出功率。(5)(5)各種速度區(qū)間加速時間和距離的測定。(6)(6)各種速度區(qū)間滑行時間和距離的測定。(7)(7)車速表校準。(8)(8)里程表校準。(9)

11、(9)最高車速測定。(10)(10)定工況燃料經(jīng)濟性測定( (另配油耗計) )。(11)(11)多工況加載排放測定（另配尾氣檢測儀）。(12)(12)底盤（臺架）損耗功率的反拖實驗。第22頁/共32頁 KDCG-10型汽車底盤測功機的半自動控制和數(shù)字顯示部分是以單片微機為核心的智能儀表構(gòu)成的，它可以作為一個單獨儀表使用，也可以配合主控微機使用，擔(dān)任測量數(shù)據(jù)的采集、量化、計算和顯示工作。 汽車動力學(xué)的測試 9.4.1 汽車底盤測功 4.半自動測量（人工操作） KDCG-10型汽車底盤測功機的數(shù)字顯示面板 第23頁/共32頁系統(tǒng)主界面 汽車動力學(xué)的測試 9.4.1 汽車底盤測功 5.自動測量（電腦

12、控制過程） 第24頁/共32頁汽車動力學(xué)的測試 9.4.1 汽車底盤測功 額定扭矩工況測量圖 5.自動測量（電腦控制過程） 額定功率工況測量圖 額定功率工況測量圖 第25頁/共32頁汽車動力學(xué)的測試 9.4.1 汽車底盤測功 5.自動測量（電腦控制過程） 測量的界面和生成的曲線 反拖損耗功率測量 直接擋加速測量 滑行距離測量 第26頁/共32頁 目前測量車輛排放一般都在無負荷的情況下進行，采用怠速或雙怠速法測量尾氣排放，這種方法無法檢測現(xiàn)代技術(shù)制作的汽車的尾氣排放故障，但測試儀器價格便宜，檢測方法簡單快捷，一般檢測站均使用此方法?，F(xiàn)在國家有關(guān)部門為了適應(yīng)環(huán)保的新要求，制定了新的排放檢測方法，即

13、加速模擬工況實驗法，簡稱工況法（ASM法）。 進行ASM法測量時，需要對臺體的損耗功率進行標定，標定的方法按照損耗功率測量中的進行就可以了，但是此時只對特定速度下的損耗功率感興趣（25km/h和40km/h）。 車輛在底盤測功機上的實驗運行循環(huán)由ASM5025和ASM2540兩個工況組成。運轉(zhuǎn)循環(huán)圖如圖。汽車動力學(xué)的測試 9.4.1 汽車底盤測功 5.自動測量（電腦控制過程） 第27頁/共32頁ASM工況法測量 汽車動力學(xué)的測試 9.4.1 汽車底盤測功 5.自動測量（電腦控制過程） 系統(tǒng)參數(shù)是與檢測密切相關(guān)的重要參數(shù)，不正確的參數(shù)將使系統(tǒng)無法工作。一般由現(xiàn)場工程師調(diào)好以后不再改變。 第28頁

14、/共32頁車速系數(shù)：由滾筒直徑?jīng)Q定的系數(shù)。其值 = 直徑 3.14159 / 25（或50）。扭矩系數(shù)：用于車輛牽引力的標定，使計算機中的扭力值與面板一致。距離參數(shù)：此值一定與車速系數(shù)保持一致。恒速速度：恒速功率測量時，系統(tǒng)認為速度達到穩(wěn)定的容許誤差范圍。恒速穩(wěn)定點數(shù)：恒速功率測量時，系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)事，必須在上述認為穩(wěn)定的速度下保持的時間數(shù)。條屏通道：指揮駕駛員操作的引導(dǎo)屏使用的串口編號。 汽車動力學(xué)的測試 9.4.1 汽車底盤測功 5.自動測量（電腦控制過程） 第29頁/共32頁滾動阻力系數(shù)：按照平坦干燥的水泥路面計算系數(shù)，一般取值為0.015，在最高車速測量中有用，但注意在“輸入汽車參數(shù)”中的前后軸重應(yīng)該正確輸入。空氣阻力系數(shù)：一般取值0.8，在最高車速測量中有用，但注意在“輸入汽車參數(shù)”中的輪距和車高（計算迎風(fēng)面積使用）應(yīng)該正確輸入