第12章 汽車性能檢測(cè).ppt

1、，汽車工程導(dǎo)論，附有一套教材和資料，教材名稱：汽車工程導(dǎo)論教材編者：凌永誠教材定價(jià)：38元出版社：清華大學(xué)出版社出版時(shí)間/版本：2010年2月，第一版國際標(biāo)準(zhǔn)書號(hào)(ISBN): 978-7-302-21778-7教材系列：普通高校汽車工程規(guī)劃教材，第12章汽車性能測(cè)試，12.1汽車檢測(cè)站，12.1.1汽車檢測(cè)站的任務(wù)。根據(jù)交通部令第29號(hào)發(fā)布的汽車運(yùn)輸行業(yè)車輛綜合性能檢測(cè)站管理辦法的規(guī)定，車輛檢測(cè)站的主要任務(wù)是：(1)對(duì)在用運(yùn)輸車輛的技術(shù)狀況進(jìn)行檢測(cè)和診斷。(2)對(duì)汽車維修行業(yè)的維修車輛進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。(三)接受委托，對(duì)車輛改裝、改造、報(bào)廢、新工藝、新技術(shù)、新產(chǎn)品、科研成果等項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)，并提供

2、檢測(cè)結(jié)果。(四)接受公安、環(huán)保、商檢、計(jì)量、保險(xiǎn)等部門的委托。為他們進(jìn)行相關(guān)的項(xiàng)目測(cè)試，并提供測(cè)試結(jié)果。12.1.2汽車檢測(cè)站的類型，1。安全檢查站，這是國家執(zhí)法機(jī)構(gòu)。根據(jù)國家相關(guān)法律法規(guī)，定期檢查車輛中與安全和環(huán)保相關(guān)的項(xiàng)目。一般來說，它是針對(duì)汽車行駛安全性和環(huán)境污染程度的整體檢測(cè)，并與相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，給出“合格”或“不合格”的評(píng)價(jià)，而沒有具體的故障診斷和分析。圖12-1安全檢查站，2。維修檢查站通常由汽車運(yùn)輸企業(yè)或維修企業(yè)設(shè)立，為汽車維修部門服務(wù)。它側(cè)重于汽車性能測(cè)試和故障診斷。圖12-2維護(hù)檢查站，3。綜合檢測(cè)站，既能承擔(dān)車輛安全和環(huán)保的檢測(cè)任務(wù)，又能承擔(dān)車輛維修中的技術(shù)檢測(cè)，還能

3、承擔(dān)科研、制造和教學(xué)部門的汽車性能測(cè)試和參數(shù)確定任務(wù)。圖12-3綜合檢查站組成及12.1.3綜合檢查站。目前，我國已建或在建的汽車檢測(cè)站大多為甲級(jí)綜合檢測(cè)站。其綜合檢測(cè)站主要由檢測(cè)車間、營業(yè)廳、停車場(chǎng)、檢測(cè)道及輔助設(shè)施組成。12.1.4綜合檢查站的檢查內(nèi)容，1。檢驗(yàn)類型：汽車綜合檢驗(yàn)站對(duì)機(jī)動(dòng)車進(jìn)行的檢驗(yàn)類型主要分為五類，即：綜合性能檢驗(yàn)、安全環(huán)保性能檢驗(yàn)、維修質(zhì)量檢驗(yàn)、二次維修完工檢驗(yàn)和委托檢驗(yàn)。2.測(cè)試項(xiàng)目：1)綜合性能測(cè)試，主要包括：發(fā)動(dòng)機(jī)性能、驅(qū)動(dòng)輪輸出功率、制動(dòng)性能、駐車制動(dòng)性能、前照燈特性、車速表性能、車輪定位、車輪動(dòng)平衡、轉(zhuǎn)向性能、側(cè)滑性能、廢氣排放含量、噪聲、軸重、客車雨密性、懸

4、架特性、使用可靠性和外部檢查。2)安全和環(huán)境性能測(cè)試，主要包括制動(dòng)性能、前照燈特性、車速表性能、側(cè)滑性能、廢氣排放含量、噪聲、軸重、使用可靠性和外部檢查。3)修理質(zhì)量檢查，主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)性能、制動(dòng)性能、前照燈特性、車速表性能、車輪定位、轉(zhuǎn)向性能、側(cè)滑性能、廢氣排放含量、軸重、客車防雨密封性能、使用可靠性和外部檢查。4)二次保養(yǎng)完成檢查，主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)性能、制動(dòng)性能、車輪定位、轉(zhuǎn)向性能、車輪動(dòng)平衡、側(cè)滑性能、廢氣排放含量、軸重和外部檢查。5)委托測(cè)試，委托測(cè)試項(xiàng)目由用戶指定，可以是測(cè)試線上的任何測(cè)試項(xiàng)目，也可以是道路測(cè)試項(xiàng)目一、機(jī)動(dòng)車檢驗(yàn)標(biāo)志和機(jī)動(dòng)車環(huán)保標(biāo)志應(yīng)粘貼在機(jī)動(dòng)車前擋風(fēng)玻璃的右內(nèi)側(cè)，不影

5、響駕駛員視線，以便于車外檢驗(yàn)。合格標(biāo)志上的月份表示車輛將在下一年接受檢查的月份。圖12-12北京奧運(yùn)會(huì)環(huán)保合格標(biāo)志，12.2汽車動(dòng)態(tài)性能測(cè)試，12.2.1底盤測(cè)功機(jī)功能及分類，1。底盤測(cè)功機(jī)功能，傳統(tǒng)的判斷汽車性能的方法是路試，這需要嚴(yán)格的道路和氣候條件，并且需要很長時(shí)間。底盤測(cè)功機(jī)(又稱底盤測(cè)功機(jī)，或稱轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái))是一種無需拆卸即可檢測(cè)汽車性能的室內(nèi)測(cè)試設(shè)備。底盤測(cè)功機(jī)用壓路機(jī)代替路面，用加載法模擬道路阻力，用飛輪模擬汽車慣性，從而用室內(nèi)試驗(yàn)法代替道路試驗(yàn)。底盤測(cè)功機(jī)能夠快速準(zhǔn)確地檢測(cè)汽車動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性和診斷汽車性能，廣泛應(yīng)用于汽車設(shè)計(jì)、制造、維修和檢測(cè)部門。汽車底盤測(cè)功機(jī)具有以下功能：

6、底盤輸出功率測(cè)試；最大速度測(cè)試；加速和滑動(dòng)試驗(yàn)；車速和里程表的驗(yàn)證；油耗，測(cè)試；測(cè)試高速制動(dòng)性能；后橋差速鎖測(cè)試；在用汽車多工況排放污染物測(cè)試、汽車技術(shù)狀況檢測(cè)、故障診斷等。圖12-13底盤測(cè)功機(jī)，2。底盤測(cè)功機(jī)的分類，根據(jù)不同的分類方法，汽車底盤測(cè)功機(jī)可以分為不同的類型。常用的滾筒式汽車底盤測(cè)功機(jī)如圖12-14所示。圖12-14滾輪底盤測(cè)功機(jī)和12.2.2底盤測(cè)功機(jī)的工作原理，路面模擬是通過滾輪實(shí)現(xiàn)的，即滾輪表面代替路面，滾輪表面相對(duì)于汽車旋轉(zhuǎn)。測(cè)試時(shí)，被測(cè)汽車的驅(qū)動(dòng)輪支撐在滾輪上，滾輪帶動(dòng)滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)。壓路機(jī)相當(dāng)于移動(dòng)的路面，模擬汽車與路面之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。如圖12-15所示。圖12-15底盤測(cè)

7、功機(jī)1輥示意圖；2-飛輪組；3-驅(qū)動(dòng)輪；4-轉(zhuǎn)子；5-定子；6-稱重傳感器，通過與滾輪串聯(lián)的飛輪組的慣性矩來模擬汽車在加速和滑行過程中的慣性阻力。空氣阻力、非驅(qū)動(dòng)輪滾動(dòng)阻力、爬坡阻力等。功率吸收加載裝置用于模擬。與滾筒串聯(lián)的加載裝置利用定子對(duì)轉(zhuǎn)子施加制動(dòng)作用，并加載以增加滾筒旋轉(zhuǎn)的阻力。為了驅(qū)動(dòng)滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)，汽車的驅(qū)動(dòng)輪必須輸出相應(yīng)的動(dòng)力來克服滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力(即汽車的驅(qū)動(dòng)阻力)。汽車的行駛阻力可以根據(jù)檢測(cè)的需要進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。當(dāng)汽車勻速行駛時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪輸出的動(dòng)力與滾輪系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力相平衡。當(dāng)加載裝置的定子加載轉(zhuǎn)子時(shí)，它也受到大小相等、方向相反的扭矩的作用，這使得定子繞其軸線擺動(dòng)，并通過一定長度的杠桿

8、臂將其傳遞給稱重傳感器。驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速由速度傳感器測(cè)量。測(cè)量系統(tǒng)根據(jù)測(cè)量的扭矩和車輛速度計(jì)算驅(qū)動(dòng)輪的輸出功率或驅(qū)動(dòng)力。負(fù)載裝置吸收的功率、扭矩和轉(zhuǎn)速具有以下關(guān)系：(12-1)，其中負(fù)載裝置吸收的功率(千瓦)；m加載裝置吸收的扭矩(nm)；作用在定子上的反作用力(n)，由滾子的轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)F測(cè)量；v車速(公里/小時(shí))。在左、右擋輪和縱向約束裝置等安全措施的保證下，控制系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)的要求和力、速度傳感器反饋的信息，向加載裝置發(fā)出增加或減小滾輪系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)阻力的指令，從而調(diào)節(jié)和控制汽車驅(qū)動(dòng)輪輸出的功率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工況模擬，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車行駛工況的檢測(cè)2)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率是汽車動(dòng)力性能的基礎(chǔ)，最大發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率是

9、評(píng)價(jià)汽車動(dòng)力性能的基本參數(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)可以準(zhǔn)確測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，但發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)費(fèi)用高、耗時(shí)長，主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)型式試驗(yàn)。其中，最大速度、加速時(shí)間和最大爬坡度是評(píng)價(jià)汽車型式試驗(yàn)動(dòng)態(tài)性能的指標(biāo)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率是評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)性能的指標(biāo)，驅(qū)動(dòng)輪輸出功率是評(píng)價(jià)汽車在用動(dòng)態(tài)性能的指標(biāo)。空載功率測(cè)量法常用于測(cè)量汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在使用中的輸出功率，省時(shí)省力，簡(jiǎn)單易行，但測(cè)量精度稍低。經(jīng)過一段時(shí)間的使用，發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)狀況將會(huì)改變，最大輸出功率將會(huì)降低。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率的變化可以用來評(píng)估發(fā)動(dòng)機(jī)功率性能的退化程度。通過比較發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率和額定功率之間的差異，可以從整體上評(píng)估發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)狀況。3)驅(qū)動(dòng)

10、輪輸出功率是汽車綜合性能測(cè)試的必要項(xiàng)目，用于評(píng)價(jià)在用車的動(dòng)態(tài)性能。驅(qū)動(dòng)輪的輸出功率可以在底盤測(cè)功機(jī)上檢測(cè)，通常稱為底盤測(cè)功機(jī)。2。驅(qū)動(dòng)輪輸出功率的檢測(cè)，1)檢測(cè)項(xiàng)目的確定，常用的底盤測(cè)功機(jī)檢測(cè)項(xiàng)目如下：(1)滿載額定功率和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下驅(qū)動(dòng)輪輸出功率的檢測(cè)。(2)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)滿載時(shí)額定扭矩和速度下驅(qū)動(dòng)輪的輸出功率。(3)在發(fā)動(dòng)機(jī)滿載的情況下，在選定的車速下檢測(cè)驅(qū)動(dòng)輪的輸出功率。(4)在發(fā)動(dòng)機(jī)的部分負(fù)載下，在選定的車速下檢測(cè)驅(qū)動(dòng)輪的輸出功率。2)檢測(cè)點(diǎn)的選擇，通常檢測(cè)點(diǎn)的數(shù)量與所確定的檢測(cè)項(xiàng)目有關(guān)。在評(píng)定汽車的技術(shù)等級(jí)和在用汽車的動(dòng)態(tài)性能時(shí)，只需測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)在滿載時(shí)的額定功率轉(zhuǎn)速和額定扭矩轉(zhuǎn)速下驅(qū)動(dòng)輪

11、的輸出功率。如果需要綜合評(píng)估發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能、底盤的技術(shù)狀況和調(diào)整質(zhì)量，也可以測(cè)量中間速度時(shí)驅(qū)動(dòng)輪的輸出功率。3)動(dòng)力測(cè)試步驟，詳見教材，12.3汽車制動(dòng)性能測(cè)試，制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)狀況的變化直接影響行車安全。在對(duì)在用車輛安全性能的年度檢驗(yàn)中，經(jīng)常使用制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)通過檢測(cè)制動(dòng)力、制動(dòng)力平衡和制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間來檢測(cè)制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)性能。圖12-16汽車制動(dòng)性能測(cè)試(臺(tái)架法)，12.3.1汽車制動(dòng)測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)和原理。汽車制動(dòng)測(cè)試儀有多種類型。目前，單軸反力式鼓式制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)(測(cè)力式)在我國應(yīng)用最為廣泛。1.反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)。單向反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)主要由驅(qū)動(dòng)裝置、滾筒裝置、測(cè)量裝置、升降裝置和指示控制

12、裝置組成。圖12-17單軸反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)示意圖1升降裝置；2-指示裝置；三鏈驅(qū)動(dòng)；4輥裝置；5-測(cè)量設(shè)備；6-減速器；7-電機(jī)，圖12-18滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)(物理照片)，圖12-19滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)(安裝在溝渠中)，2。反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)原理，圖12-21制動(dòng)力檢測(cè)示意圖一)車輪檢測(cè)時(shí)的力圖二)制動(dòng)力測(cè)量裝置示意圖一傳感器；2-測(cè)力桿；3-減速器；4-驅(qū)動(dòng)輥；5-電機(jī)；6-從動(dòng)輥；7輪GK-車輪負(fù)載；F-車軸對(duì)車輪的水平推力；N2 N1-支撐滾輪對(duì)滾輪的反作用力；Fx1，F(xiàn)x2-滾輪對(duì)車輪的驅(qū)動(dòng)力；-車輪對(duì)滾輪的切向反作用力；M-制動(dòng)摩擦扭矩；Mf1、Mf2-滾動(dòng)阻力矩；-放置角度；滾

13、輪中心距、12.4汽車排放污染物檢測(cè)、12.4.1汽車排放污染物檢測(cè)技術(shù)、1。尾氣成分分析，汽車排放污染是汽車的第一大公害。污染物目前，分析和測(cè)試汽車尾氣成分主要有三種方法：測(cè)量一氧化碳和二氧化碳；和NDIR一起；用氫火焰離子化檢測(cè)器測(cè)定血紅蛋白；用化學(xué)發(fā)光分析儀測(cè)量氮氧化物(CLD)。這些污染物從汽車的排氣管、曲軸箱和燃油系統(tǒng)中排出，分別稱為排氣污染物、曲軸箱污染物和燃油蒸發(fā)污染物。1)NDIR分析法，NDIR是非色散紅外(非色散紅外紅)的簡(jiǎn)稱，利用NDIR原理制造的排氣成分分析儀稱為非色散紅外紅分析儀(圖12-22)。a)FGA-4100汽車NDIR尾氣分析儀b)FLA-501系列汽車ND

14、IR尾氣分析儀圖12-22汽車NDIR非光譜紅外尾氣分析儀，它是目前NDIR測(cè)定一氧化碳的最佳方法，其上限為100%，其下限可用微量(10-6級(jí))或微量(10-9級(jí))分析；在一定范圍內(nèi)，即使氣體濃度略有變化，也能檢測(cè)到；當(dāng)一氧化碳排放濃度較高時(shí)，廢氣中干擾成分對(duì)測(cè)量值的影響可以忽略不計(jì)；利用連續(xù)采樣系統(tǒng)，可以觀察到發(fā)動(dòng)機(jī)工況變化引起的排氣成分變化。NDIR還可以測(cè)量廢氣中的其他氣體。非分散紅外一氧化碳和碳?xì)浠衔餁怏w分析儀(圖12-23)是一種能夠從汽車排氣管中收集氣體樣本并連續(xù)測(cè)量其中所含一氧化碳和碳?xì)浠衔餄舛鹊膬x器。它由廢氣取樣裝置、氣體分析裝置、濃度指示裝置和校準(zhǔn)裝置組成。圖12-23

15、 MEXA 324 F非分散紅外一氧化碳和碳?xì)浠衔餁怏w分析儀，2)氫火焰離子化檢測(cè)器分析方法，氫火焰離子化檢測(cè)器是氫火焰離子化檢測(cè)器的縮寫。目前，火焰離子化檢測(cè)器是分析發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中碳?xì)浠衔镒钣行У姆椒?。靈敏度高，最低檢測(cè)限可達(dá)10-9個(gè)數(shù)量級(jí)，具有良好的線性和頻率響應(yīng)特性，對(duì)環(huán)境溫度和大氣壓力不敏感。中國的排放法規(guī)規(guī)定，在臺(tái)架試驗(yàn)中，當(dāng)測(cè)量汽車柴油機(jī)或汽油機(jī)排放污染物的碳?xì)浠衔餄舛葧r(shí)，應(yīng)采用加熱法，使取樣探頭以外的其他部件的溫度保持在19010(柴油機(jī))或13010(汽油機(jī))的范圍內(nèi)。這種方法被稱為加熱火焰離子化檢測(cè)。3)CLD分析，CLD是化學(xué)發(fā)光檢測(cè)器的縮寫。CLD法是目前分析廢氣中

16、氮氧化物的最佳方法。CLD用于測(cè)量氮氧化物，靈敏度高，體積分?jǐn)?shù)高達(dá)10-7；在010-2范圍內(nèi)具有良好的響應(yīng)特性和良好的線性輸出。圖12-25 CLD化學(xué)發(fā)光分析儀；4)綜合分析法，即利用汽車綜合排放分析儀同時(shí)快速檢測(cè)汽車尾氣中一氧化碳、二氧化碳、碳?xì)浠衔锖偷趸锏姆椒āＴ摍z測(cè)方法能夠全面反映汽車污染物的排放情況，能夠滿足發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)或汽車底盤測(cè)功機(jī)試驗(yàn)的排放測(cè)量要求。汽車綜合排放分析儀通常是根據(jù)汽車排放法規(guī)的要求集成各種廢氣成分分析儀的測(cè)試儀器。它可以分析和測(cè)量排放法規(guī)中規(guī)定的所有氣體排放。汽車綜合排放分析儀采用NDIR法測(cè)量一氧化碳和二氧化碳，采用氫火焰離子化檢測(cè)器測(cè)量碳?xì)浠衔铮捎肅LD法測(cè)量氮氧化物。為了滿足電控燃油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)汽車檢測(cè)的需要，目前開發(fā)的汽車綜合排放分析儀增加了O2檢測(cè)功能，可以檢測(cè)五種氣體(一氧化碳、二氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化物、氧?的濃度