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交通普通高等院校 交通运输（汽车运用）工程专业 实 验 教 材 主编：郭晓汾 申福林 交通普通高校实验教材编审组 一九九六年七月 前 言 根据交通部教育司教实字1992 079文关于编写交通部普通高校船舶驾驶， 公路工程等十个专业实验教材的通知，交通部教育司组织院校的有关专家依据 十个专业实验教学指导大纲和实验室建设规划，在各院校的积极支持下，编写出 了十个专业的实验教材。本教材是载运工具运用（汽车运用）工程专业实验教材 中的一本。 汽车运用工程（汽车运用部分）实验教材适用于载运工具运用（汽车运用） 工程专业使用，也供相关专业及生产试验参考。本实验教材编入了必开和选开（ 带*号）实验项目。每个单项实验主要阐述：实验内容、实验目的要求、仪器设备 、实验准备、实验步骤、注意事项、实验结果整理与分析和实验报告，其中实验 仪器设备、实验准备与实验步骤因各院校的设备型号不同，具体操作上会存在差 异，本实验教材阐述的这部分内容可供参考。 本教材由郭晓汾、申福林主编、边耀璋主审，詹志浩参加了本书编写的组织 工作。 交通普通高校实验教材编审组 一九九四年三月 实 验 汽 车 理 论 部 分 目 录 实验一 汽车结构参数及特性参数测量 实验二 汽车滑行实验 实验三 汽车动力性实验 实验四 汽车制动性能实验 实验五 汽车燃料经济性实验 附录一 汽车结构参数和特性参数测量的基准及部位 实验一 汽车结构参数及特性参数测量 一、实验内容 二、实验目的要求 三、仪器设备 四、准备工作 五、实验步骤 六、注意事项 一、实验内容 汽车外廓尺寸、内部尺寸、质量及技术特性参数测量。 二、实验目的、要求 熟悉汽车主要结构参数和特性参数的实际含义，并能正确的进行测量。 三、仪器设备 1主要结构参数测量仪器设备 1）高度尺：量程01000mm，最小刻度：0.5mm； 2）离地间隙仪：量程0500mm，最小刻度：0.5mm； 3）角度尺：量程0180，最小刻度： 1； 4）钢卷尺：量程020mm，最小刻度：1mm； 5）水平仪及三维H点装置（可用三维坐标仪代替）。 2汽车质量参数测量设备 1）使用地秤时，秤台面积应能容纳全部实验车车轴，秤台出入口地面应 与台面保持同一水平面； 2）使用车轮负荷计时，应使各车轮负荷计的上平面在同一水平面内。 3汽车最小转弯直径测量设备 1）行驶轨迹显示装置； 2）钢卷尺，量程030m，精度1mm。 4实验车 四、准备工作 1实验车应按使用说明书规定，达到完好技术状态。 2按规定值添加汽车用油、水。 五、实验步骤 1汽车结构参数测量步骤 1）基准面和基准点确定，见附表1-1、附表1-2； 2）测量基准点相对于支承平面的距离，见附表1-3； 3）测量前排座位R点位置及后排座位R点位置，见附表1-4、附表1-5。 4）外部尺寸测量 （1）外部宽度尺寸编码、名称及测量部位，见附表1-6； （2）外部高度尺寸编码、名称及测量部位，见附表1-7； （3）外部长度尺寸编码、名称及测量部位，见附表1-8； （4）离地间隙尺寸编码、名称及测量部位，见附表1-9。 2汽车质量参数测量步骤 1）使用地秤测量时，汽车先从一个方向低速行驶入秤台面，依次测量前 轴轴载质量、整车质量、后轴轴载质量，然后汽车调头，从相反方向 驶入秤台面，依次重复测量前述几个参数。 2）使用车轮负荷计测量时，首先将车轮负荷计标零，再将汽车驹向车轮 负荷计，分别测量各轴轴载质量并计算整车质量。 3汽车最小转弯直径测量步骤 1）在前外轮和后内轮胎面中心线的上方，在车体离转向中心最远点和最近点 的垂直地面方向分别安装行驶轨迹显示装置。 2）汽车以低速行驶，方向盘转到极限位置、保持不动、待车速稳定后，起动 显示装置，使测点分别在地面上显示封闭的运动轨迹之后，将车开出轨迹 外。 3）用钢卷尺测量各测点在地面上形成的轨迹圆直径，应在互相垂直的两个方 向测量，取算术平均值作为测量结果。汽车向左转和向右转各测量一次。 前外轮、后内轮、最远点和最近点最小转弯直径分别以d1 、d2 、d3 、d4 表 示，见图1-1。 图1-1 汽车最小转弯直径示意图 六、注意事项 1汽车主要结构参数测量条件及注意事项 1）测量条件 （1）测量场地应是具有水平坚硬覆盖层的支承表面； （2）汽车转向车轮应以直线前进状态置于测量场地上； （3）汽车轮胎气压应符合设计要求； （4）长度应在与支承平面和Y基准平面平行的直线上测量，宽度应在与X基准平 面平行的直线上测量，高度应在与支承平面垂直的直线上测量； （5）货车的货厢栏板应处于关闭状态； （6）车门、发动机罩，行李舱盖及通气孔盖等均为关闭状态； （7）收音机天线应处于收回状态； （8）不包括汽车牌照，但包括汽车牌照架。 2）名词术语 （1）Y基准平面：车辆纵向对称平面； （2）X基准平面：垂直Y基准平面的垂直面； （3）Z基准平面：垂直Y和X基准平面的水平面； （4）Y平面：平行于Y基准平面的平面； （5）X平面：平行于X基准平面的平面； （6）Z平面：平行于Z基准平面的平面； （7）基准点、线、面：制造厂规定的三个或多个实际点、线、面； （8）R点：制造厂设计基准点，用于确定由制造厂规定的每个座位最后的 正常 位置，它是模拟人体躯干和大腿的胯关节中心位置，并相对于新设计汽车 结构而建立的坐标，这一点称为“座位基准点”； （9）发动机罩C点：在Y基准平面内，发动机罩板最后一点。如果装有隐藏式刮 水器时，则C点就是以发动机罩最后边点高度而交于风窗玻璃上的点 （见附图1-9）； （10）后背舱面D点：在Y基准平面内，行李舱盖或尾盖板上最前边的一点。如 果行李舱盖或尾盖板延伸窗内时，则D点就是以其盖板高度而交于后窗玻 璃或其上装饰条上的点（见附图1-9）。 3）尺寸编号 每个尺寸都指定一个编号，它由词首、代号、数字三部分组成。 （1）词首ISO：表示和ISO4131-1979相同项目的词首；QGB：表示 GB/T12673-90汽车主要尺寸测量方法采用的词首。 （2）所测尺寸分类代号是：L-长度；H-高度；W-宽度；V-体积。 （3）数字分段：199内部尺寸；100199外部尺寸；200299货物或行李尺 寸；400499载货车外部尺寸；500599载货车货物尺寸。 2汽车质量参数测量注意事项 1）实验车必须清洁； 2）无特殊规定时，一般只测量空车及满载质量； 3）测量时，汽车应停稳，发动机熄火，变速器置于空档，制动器放松。 3汽车最小转弯直径测量注意事项 1）测量场地为平坦、硬实、清洁的水泥或沥青地面，其大小应允许汽车作全圆 周行驶； 2）汽车的前轮最大转角应符合该车技术条件规定； 3）保证汽车全部车轮着地。 七、结果整理与分析 1汽车结构参数测量结果应填入实验报告中的表1-1表1-4，与该车的技术条 件进行比较，判断所测参数是否合格，对不合格参数分析其产生原因。 2计算汽车质量参数测量结果，并填入实验报告中的表1-5。 1）采用车轮负荷计法一次显示值不必计算，地秤法计算如下： （1）整车质量 式中：G0整车质量，kg； 从两个方向驶入秤台分别测得的整车质量，kg。 （1-1） （2）轴载质 量 （1-2） 式中：G0i第i轴轴载质 量，kg，i取1、2、3n（n为实验车 的轴数）； 从两个方向驶入秤台分别测得的第i轴轴载质 量，kg。 2）轴载质 量修正值 当轴载质 量之和不等于整车质量时，以整车质量G0为基准，用各轴轴载质 量之 比例 分配整车质量G0，即： （1-3） 式中： 第i轴轴载质 量修正值，kg。 3汽车最小转弯直径测量结果填入实验报告中的表1-6，并判断所测参数是否 合格，如不合格分析其原因。 八、汽车结构参数及特征参数测量实验报告 1汽车结构参数测量 测量日期： 实验地点： 实验车型号： 制造厂名： 底盘号： 轴 数： 天 气： 气 温： 风 速： m/s 测量仪器和设备： 实验指导： 1）汽车结构参数测量结果 外后视镜处车宽 （mm） 尾部门开启车宽 （mm） 后轮档泥板处车 宽（mm） 前轮档泥板处车 宽（mm） 车门 玻璃内倾角 （） 后门开启宽（mm ） 前门开启宽（mm ） 前R点处车 身宽（ mm） 车 宽（mm） 后轮距（mm） 前轮距（mm） 结 论测量值 测量结果 技术条件参数名称 表1-1 汽车外部宽度参数测量结果 2）测量结果分析 表1-2 汽车外部高度参数测量结果 表1-3 汽车通过性参数测量结果 尾灯到地面高 前大灯到地面高 行李舱盖开启后车辆 高 发动 机罩高度 车辆 高 结 论测量值 测量结果 技术条件参数名称 表1-2 汽车外部高度参数测量结果 单位：mm 后轮胎静力半径（mm） 前轮胎静力半径（mm） 最小离地间隙（mm） 纵向通过角（） 离去角（） 接近角（） 结 论测量值 测量结果 技术条件参数名称 表1-3 汽车通过性参数测量结果 2汽车质量参数及转弯直径测量 测量日期： 测量地点： 实验车型号： 制造厂名： 轴数： 天气： 测量仪器和设备： 实验指导： 驾 驶 员： 1）汽车质量参数测量结果 2）汽车最小转弯直径测量结果 3）测量结果分析 返回 实验二 汽车滑行实验 一、实验内容 二、实验目的要求 三、仪器设备 四、准备工作 五、实验步骤 六、注意事项 一、实验内容 测量初速度为50km/h的滑行距离和滑行时间、滑行阻力及滑行阻力系数。 二、实验目的要求 了解五轮仪结构，工作原理及使用方法；掌握滑行实验方法，实验数据处 理方法，并分析实验车装配调整技术状况。 三、仪器设备 综合气象观测仪、五轮仪或相应的车速、行程记录装置（精度不低于 0.5% ）、实验车等。 五轮仪的结构和工作原理参见汽车运用工程P61（高延龄主编，人民交 通出版社，90年6月第1版）。 四、准备工作 1五轮仪安装在实验车适当的位置； 2按五轮仪说明书规定接通电源，检查仪器的功能是否正常； 3检查实验车轮胎气压是否符合规定要求； 4实验车装额定载荷，实验路段按图2-1、图2-2设置标杆。 五、实验步骤 1车速为50km/h的滑行距离 实验车应经过充分预热行驶，使发动机出水温度、油温及各总成油温达 到正常稳定，并记录温度值。汽车以稍高于50km/h的车速驶入按图2-1设置的 测量试 路段前，驾驶员将变速器排档放入空档，松开离合器踏板，汽车开始 滑行，当速度为50km/h时（汽车应进入测试段）用五轮仪进行记录，直至汽车 完全停止。在滑行过程中，驾驶员不得转动方向盘。滑行实验至少往返各进行 一次，往返区段应尽量重合。将滑行初速度、滑行距离和滑行时间记入实验报 告中的表2-1。 2测定滑行阻力 控制滑行初速度，使通过100m测试路段的滑行时间在202（s）内，测 量实验车通过前50m和100m的滑行时间t1和t2 。往返测量各两次，若数据重 复性差，应补充进行实验。实验区段标杆设置见图2-2。 六、注意事项 1实验车的总质量，按实验车的整备质量加参加试验的在车人员质量（每人按 65kg）计。 2实验过程中，轮胎充气压力应符合该车技术条件规定，误差不得超过 10kPa。 3实验时天气应无雨无雾，气温040，风速不大于3m/s。 4实验应在清洁、干燥、平坦的，用沥青或混凝土铺装的直线道路上进行，道 路长23km，宽度不小于8m，纵向坡度在1以内。 5进行初速度为50km/h的滑行实验时，汽车在进入测试区段（见图2-1）前， 车速应稍大于50km/h。 （km/h） （2-2） 滑行减速度： 七、结果整理与分析 1 将实测的初速度、滑行距离、滑行时间按下列公式算出标准初速度 V0=50km/h的滑行距离： 式中：S初速度为50km/h时的滑行距离，m； a计算系数 实测的滑行初速度，m/s； c常数，m2/s2 (c=771.6)； S实测的滑行距离，m； b常数，m/s2（b=0.2；当整车质量4000kg且滑行距离600m时，b=0.3) 2滑行阻力计算 滑行平均速度： （m/s2） （2-3） （2-1） 滑行阻力系数：（2-4） 滑行阻力： （2-5） 式中：t1实验车 通过50m实验路段的时间，s； t2实验车 通过100m实验路段的时间，s； Ga实验时 汽车的总质量，kg； Gf实验车 旋转部分当量质量，kg；如Gf未知，一般中、大型车可 取 Gf=0.07G0，小型车可取Gf=0.05G0； G0汽车的整备质量，kg。 图2-1 高速滑行实验路段标杆设置图2-2 滑行阻力测量实验路段标杆设置 八、汽车滑行实验报告 实验日期： 实验地点： 实验车型号： 制造厂名： 底 盘 号： 发动机号： 变速器型号： 出厂日期： 使用燃料： 里程表读数： km 装载质量： kg 乘车人数： 总 质 量： kg 轮胎型号： kg 轮胎气压：前轮 kPa 后轮 kPa 路面状况： 天 气： 气 温： 气 压： kPa 相对湿度： % 风 向： 风 速： m/s 测试仪器和设备： 实验指导： 驾 驶 员： 1滑行实验测试结果 S算术平均S2= (m)S算术平均S1= (m) V0=50km/h时 滑行距离S(m) 实测 滑行距离 S(m) 实测 初速度 V0(m/s) V0=50km/h时 滑行距离S(m) 实测 滑行距离 S(m) 实测 初速度 V0(m/s) 返往 滑 行 方 向 表2-1 汽车滑行实验测试记录与处理结果 初速度V0=50km/h往返两个方向滑行距离的平均值： （m） 2根据实验数据，求出： （1）滑行平均速度V （2）滑行减速度a （3）滑行阻力系数f （4）滑行阻力R 3实验结果分析 返回 实验三 汽车动力性实验 一、实验内容 二、实验目的要求 三、仪器设备 四、准备工作 五、实验步骤 六、注意事项 一、实验内容 测定汽车最高车速和最低稳定车速；进行汽车直接档和起步连续换档加速实验。 二、实验目的要求 掌握汽车动力性能的道路实验方法，根据实验记录处理和分析实验结果，评价实验 车动力性能的优劣。 三、仪器设备 五轮仪、发动机转速表、秒表、综合气象观测仪、钢卷尺、标杆、实验车等。 四、准备工作 1实验条件 1）实验车各总成、部件及附属装置，必须装备齐全，调整状况应符合该车技术条 件。 2）实验车使用的燃料及润滑油应符合该车技术条件，实验时应使用同一批燃料及 润滑油。 3）轮胎气压应符合技术条件的规定，误差不超过规定值10kPa。 4）实验车载荷和乘员数应符合规定，载荷物应在车厢内均匀分布。乘员质量按 65kg/人计算，也可用相同质量的砂袋代替。 5）实验前，应按使用说明书要求对实验车进行技术保养。新车在实验前应进行磨 合行驶（一般磨合里程不少于2500km）。 6）实验时，实验车各总成的热状态应符合技术条件的规定，并保持稳定，如技术 条件无规定时，应符合下列条件； 发动机出水温度 8090 发动机机油温度 5095 7）实验时的气候条件应是睛天或阴天，风速不超过3m/s；气温应在035；气 压应在99.32102kPa（745765mmHg）范围内。 8）实验道路最好选择专用试验跑道。如没有专用场地，可选择平直、干燥的硬路 面（沥青或水泥路面）进行。跑道长度23km，宽度不小于8m，纵向坡度在 0.1%以内。 2准备工作 1）登记实验车的生产厂名、牌号、型号、发动机号、底盘号和出厂日期等； 2）检查车辆外部紧固件的紧固程度，各总成润滑油及润滑状态和密封状况； 3）检查油、电路，并按技术条件进行调整，使其达到最佳工作状态； 4）检查发动机风扇皮带张力，发动机气缸压力、机油压力及发动机怠速转速； 5）检查照明灯、信号灯等能否正常工作； 6）检查转向系、离合器、制动系统工作状况，使其保持良好技术状态； 7）对测试仪器进行校验。 五、实验步骤 1最高车速测定 在实验道路上选定中间一段500m作为测速路段，其两端各设100m为准备路段 ，并用标杆做好标志。 根据实验车加速性能的优劣，选定充足的加速区间，使实验车驶入测速路段前 已达到最高的稳定车速。测定其以最高稳定车速通过测速路段的时间，往返各 进行一次。记录每次实验前、后发动机出水温度。注意观察汽车各总成和部件的工 作状况及异常现象。 2最低稳定车速测测定 在实验路段上选定两段长100m的测量路段，两段之间相隔200300m。 汽车挂直接挡，在测量路段前保持可以稳定行驶的最低稳定车速驶入测量路段， 通过五轮仪或车速行驶记录装置观察车速，测定通过第一个测量路段的时间；驶离 第一个测量路段后，急速踩下油门踏板，发动机不应熄火，传动系不应颤动，加速 至2025km/h，并在第二个测量路段前再稳定至最低稳定车速驶入测量路段，测 量通过第二个测量路段的时间。根据实验情况，适当提高或降低驶入测量路段前的 稳定车速，重复实验。 实验中，在测量路段不允许切断离合器，使离合器打滑或使用制动。 实验往返各进行一次，按4次通过测量路段的时间取算术平均值，计算出汽车直 接档的最低稳定车速。 3汽车直接档和起步连续换档加速实验 在实验路段上选定中间一段1500m作为加速实验路段，两端各设100m为初速度 路段。 1）汽车直接档加速实验 实验车经充分预热行驶后，以稍高于直接挡的最低稳定车速为初速度（选5的 整倍数，如10、15、20、25km/h），匀速通过100m路段，在进入实验路段前10m 左右打开五轮仪开始记录，至加速实验路段起点处，急速将油门踩到底，使汽车加 速至该档最高车速的80%以上。用五轮仪记录加速过程。实验往返各进行一次，往 返实验的路段应重合。 2）汽车起步连续换档加速实验 实验前，应进行最佳换档时刻的选择。实验路段同上。 令换档时发动机转速分别为发动机额定转速的90%、95%、100%，实验车从起 点开始，油门全开，按上述一种发动机转速换挡，测定汽车通过同一500m路段的 加速时间。每种换档车速往返预试一次，取加速时间的算术平均值，加速时间最 短者，其换档车速最佳。 正式实验时，汽车停在加速实验路段起点（保险杠与标杆线重合），从起点开 始，油门全开，以选择的最佳换档车速（用发动机转速表控制）力求迅速无声地 换档（一般换档时间11.5s），换档后立即将油门踩到底，直到最高档，加速至 1000m终点。用五轮仪记录加速过程。实验往返各进行一次，往返实验的路程应 重合。 六、注意事项 1学生应严格遵守实验规则，服从指导教师的指导，实验前应认真预习实验教 材及有关教材的内容，熟悉本实验的目的、原理、方法及操作规程。 2学生应按实验要求分组，明确分工，注意互相配合，并坚守岗位。在实验中 ，要集中精力，注意观察实验现象，根据规定认真记录实验数据。 3实验中应注意安全，遵守安全操作规程。要爱护实验仪器及设备，不得随意 驾驶实验车和乱动其它与本实验无关的仪器和设备。实验中出现异常情况，应冷 静对待并及时报告指导教师。 4认真、准确的填写实验报告。要求文字清晰、文理通顺、图表清洁整齐，格 式统一。 七、实验结实验结 果整理与分析 1汽车车最高车车速测测定 最高车速实验记录 按实验报 告中的表3-1填写。 根据汽车最高车速实验结 果，由测速距离与各次通过时间 的算术平均值计算出 最高车速； （km/h） （3-1） 式中：L测量路段长度，m； t汽车各次通过测速路段的时间的算术平均值，s。 2汽车车最低稳稳定车车速测测定 最低稳定车速实验记录 按实验报 告中的表3-2填写。 汽车最低稳定车速实验结 果按往返各进行一次，共4次通过测量路段的时间，取 算术平均值，计算出汽车直接档的最低稳定车速： 式中：100实验路段长度，m； 3汽车车直接档和起步连续换连续换 档加速实验实验 1）汽车直接挡加速实验：整理五轮仪记录 ，将实验结 果填入实验报 告中的表3- 3，按表3-4进行数据处理。 （km/h） （3-2） 各次通过实验路段的时间，s。 （1）绘制车速加速时间 曲线：实验结 果按时间间 隔平 均，绘制车速加速时间曲 线，如图3-1所示。 曲线图样 比例（下同）： 车速比例 1mm=0.5km/h 时间比例 1mm=0.25s 行程比例 1mm=2.5m （2）绘制车速加速行程曲线： 实验结 果按行程间隔平均，绘制车 速加速行程曲线。如图3-2所示 。 图3-1 车速加速时间曲线图 （3）绘制加速度车速曲线，动 力因数车速曲线：按数据处理结 果，绘制直接档加速度车速曲线 、动力因数车速曲线。 图3-2 车速加速行程曲线图 2）汽车起步连续换档加速实验：按前述的 方法选择最佳换档车速，并将实验结果填 入实验报告中的表3-5。 整理五轮仪记录，将起点连续换档加速 性能实验结果填入表3-6，绘制连续换档加 速性能曲线。 （1）绘制车速加速时间曲线：实验结 果按达到某车速的时间平均，绘制车速 加速时间曲线。如图3-3所示。 图3-3 车速加速时间曲线图 （2）绘制车速加速行程曲线：实验结 果按达到某车速的行程平均，绘制车速 加速行程曲线。如图3-4所示。 图3-4 车速加速行程曲线图 4实验结果分析 (1)根据实验结果对实验车的动力性能作出评价； (2)分析影响实验车动力性能的原因，并提出改进 措施。 八、汽车动力性实验报告 实验日期： 实验地点： 实验车型号： 制造厂名： 底 盘 号： 发动机号： 变速器型号： 出厂日期： 装载质量： kg 乘车人数： 总 质 量： kg 轮胎型号： kg 轮胎气压：前轮 kPa 路面状况： 后轮 kPa 使用燃料： 里程表读数： km 天气： 气温： 气压： kPa 相对湿度： % 风向： 风速： m/s 测试仪器和设备： 实验指导： 驾 驶 员： 1汽车最高车速和最低稳定车速实验 1）汽车最高车速和最低稳定车速测试结果 备 注 速 度 V(km/h) 时 间 t(s) 测量路段长度 L(m) 行驶 方向 试验 序号 表3-1 最高车速实验记录表 备 注 速 度 V(km/h) 时 间 t(s) 测量路段长度 L(m) 行驶 方向 试验 序号 表3-2 最低车速实验记录表 2汽车加速性能实验 1）直接档加速实验测试结果 2）计算最高车速和最低稳定车速 （1）最高车速计算 （2）最低稳定车速计算 加速 时间 t(s) 行程 S(m) 达到速度 V(km/h) 加速 时间 t(s) 行程 S(m) 达到速度 V(km/h) 行 驶 方 向 行 驶 方 向 表3-3 直接档加速实验记录表 平均速 度Vcp V2V1t2t1 动力因 数 D 加速度 a(m/s2) 达到速度V(km/h)加速时间 t(s) 表3-4 直接档加速实验数据处理表 2）计算直接档加速度和动力因数，绘制V-t、V-S、a-V、D-V曲线图。 加速度 a=(Vi-V0)/ti (m/s2) 式中：V0初速度，m/s； ti加速时间，s； Vi加速时间ti对应的车速，m/s。 动力因数 图3-5 直接档加速V-t曲线图图3-7 直接档加速a-V曲线图图3-6 直接档加速V-S曲线图 图3-8 直接档加速D-V曲线图 式中：f滚动阻力系数， f=0.0076+0.000056Vi； 旋转质量换算系数， =1+1+2ig 2 , 12=0.030.05； ig变速器传动比； g重力加速度，取g=9.8m/s2。 3）起步连续换档加速实验测试结果 平 均 （最佳转速） 最高转速的百分数（%） 备 注使用档位 500m加速时间 t(s) 行驶 方向 实验 序号 表3-5 最佳转速选择实验记录表 1000m800m600m400m200m 备 注 加速时间 t(s) 行驶 方向 实验 序号 表3-6 起步连续换档加速实验记录之一 9080706050403020100 达到的速度V（km/h） 加速时间 t/距离S（s/m） 行驶 方向 实验 序号 表3-7 起步连续换档加速实验记录之二 4）绘制起步连续换档加速实验V-t、V-S曲线图 图3-9 起步连续换档加速V-t曲线图图3-10 起步连续换档加速V-S曲线图 3实验结果分析 返回 实验四 汽车制动性能实验 一、实验内容 二、实验目的要求 三、仪器设备 四、准备工作 五、实验步骤 六、注意事项 一、实验内容 汽车制动性能实验包括两项，即冷态制效能实验和在制动试验台上测量制动力。 二、实验目的要求 了解制动减速仪与制动试验台的结构、工作原理与使用方法，熟悉汽车制动性 能实验方法，并能根据实验数据对实验车的制动性能进行分析评价、写出实验报告。 三、仪器设备 1主要仪器设备 五轮仪、制动减速仪、制动试验台、综合气象观测仪、多点温度计、实验车等。 2制动减速仪和制动试验台的结构特点与工作原理 1）制动减速仪（制动仪） 常用的制动减速仪都是惯性式的，它主要由一质块、弹簧、阻尼器及走纸机构等 几部分组成。机构原理如图4-1所示。 图4-1 制动减速仪结构原理 当汽车制动时在惯性力的作用下质量为m的质块产 生相对 位移X，若此时的减速度为a则得下式： 若a为常数，质块就会在某位置与弹簧力达到 平衡，这时，则制动减速度可由下式求得： （m/s2） （4-1） （4-2） 由此可见，最大减速度与质块的位移成正比。因此，测出质块在汽车制动时 的位移量也就间接地测得了减速度值。这种仪器在使用前要用已知的减速度值进 行标定，得到在一定减速度时的位移量。将这一位移量作为标尺值，把测试所得 的位移量与标尺值比较并通过比例关系即可测试的减速度。若在9.8m/s2的重力加 速度下得到的质块位移为H，制动时测得的位移量为L，则制动减速度a为： （m/s2） （4-3） 2）制动试验台 目前使用较多的制动试验台为反力式制动试验台，其结构和工作原理参见汽 车运用工程P119120（高延龄主编，人民交通出版社，1990年6月第1版）。 四、准备工作 1制动力测试准备 1）制动试验台通电预热30分钟； 2）清除实验车轮胎上泥土。 2冷态制动效能实验准备 1）用支架将五轮仪安装在实验车上（同加速实验）； 2）将制动减速仪牢固地安装在车厢内； 3）选择平坦、干燥、清洁的沥青或混凝土路面作为实验场地（同加速实 验场地）。 五、实验步骤 1制动力测试步骤 1）将实验车驶入试验台，并使两轮位于滚筒中部； 2）放下举升机构后让实验车进一步摆好； 3）发动机熄火，松开手制动、挂空挡； 4）压下电机起动键使滚筒转动； 5）驾驶员踩下制动踏板，进行测试； 6）记录测试结果，或收存打印数据。 2冷态制动效能实验步骤 1）将五轮仪踏板开关装在制动踏板上，检查制动减速仪走纸是否正常，踩制 动踏板观察五轮仪反应是否正常。 2）实验分四种车速即20、30、40、50km/h，允许误差0.5km/h。每次实验开 始时使车速略高于预定车速（一般高出3-5km/h）后由发令员发令，驾驶员 开始脱档滑行，同时学生应将各自负责的仪器打开，并作好个人安全防护。 当车速降至预定车速时，由发令员发令开始制动，驾驶员即刻紧急制动，待 车停稳后，负责仪器的同学应迅速关闭仪器，并作车速、行驶方向等记录， 如此往返重复直至各车速都实验完毕。 六、注意事项 1在测试制动力实验中，学生不得随意进入实验车玩弄操纵件，绝不能起动发动 机。 2实验车上下台架时应有人指挥，以免发生事故。 3在冷态制动效能实验中应特别注意个人安全防护，以免发生人身事故。 七、结果整理与分析 1制动力测试结果整理与分析 根据实验数据求出左右轮最大制动力和最大制动力差。有条件时应求出制动协 调时间和制动力增长时间等参数，并对实验车的制动性能进行分析。实验数据及 结果填入实验报告中的表4-1，绘制制动力踏板力关系曲线。 2冷态制动效能实验结果整理与分析 1）对以各车速往返测量的制动距离、制动时间、制动减速度取算术平均值，按实 验报告中的表4-2要求填写并绘制制动减速度特性曲线。 2）根据最大减速度求道路附着系数： 式中：测得的最大制动减速度，m/s2； g重力加速度，取g=9.8m/s2。 八、汽车制动性能实验报告 实验日期： 实验地点： 实验车型号： 底 盘 号： 发动机号： 制造厂名： 出厂日期： 变速器档位： 装载质量： kg 乘车人数： 总 质 量： kg 使用燃料： 里程表读数： km 天 气： 气 温： 气 压： kPa 风 向： 风 速： m/s 路面状况： 测试仪器和设备： 实验指导： 驾 驶 员： 1制动力测试结果 1）制动力测试 制动力轴荷比 汽车轴 荷(kg) 制动释 放时间 （s） 制动力增长时间 （s ） 协调时间 （s） 踏板力（N） 最大制动力（N） 差值右左差值右左 后 轮前 轮 部位 参数 表4-1 制动力测试结果 2冷态态制动动效能实验结实验结 果 1）冷态制动效能实验 2）绘制制动力踏板力关系曲线 图4-2 制动力踏板力关系 制动减速度（m/s2） 制动距离（m ） 制动时间 （s ） 初速（km/h） 表4-2 冷态制动效能实验结果 2）绘制制动减速度特性曲线 图4-3 制动减速度、制动距离特性曲线 3）计算道路附着系数 3实验结果分析 返回 实验五 汽车燃料经济性实验 一、实验内容 二、实验目的要求 三、仪器设备 四、准备工作 五、实验步骤 六、注意事项 一、实验内容 直接档加速燃料消耗量实验 等速行驶燃料消耗量实验 六工况燃料消耗量实验 二、实验目的要求 了解流量计的结构、工作原理、使用方法；掌握汽车路上循环的燃料消耗量测 量方法以及汽车燃料经济性的评价指标和评价方法；根据实验数据，分析评价实 验车的燃料经济性。 三、仪器设备 1主要仪器设备 流量计或汽车拖拉机综合测试仪、综合气象观测仪及实验车等。 2流量计的结构特点和工作原理 流量计主要由两部分组成，即传感器和表头。流量计的关键在于传感器，它直 接影响到测试精度和可靠性。目前车用流量计传感器多采用四活塞式传感器，其 工作原理见图5-1和图5-2。 图5-1 四活塞式流量传感器工作原理图5-2 四活塞式流量传感器工作状态图 由上图可见，在壳体内安装有四个互成90的活塞A、B、C和D，同时也是四个 滑阀。由滑阀开闭时刻的巧妙配合，实现了油缸吸排油的连续进行。如图5-1所示 ，进油室内充有一定压力的燃油，在图示位置由于B、D两油缸内的压差作用，使 曲柄按逆时针方向转动，将B缸内的存油经排油道流向出油孔，曲柄继续转动活塞B 到达上止点排油完毕。此时活塞C正好封闭B的吸、排油道。曲柄继续转动，此时 油缸B与进油室相通，从而B缸进油，D缸开始排油，C缸继续排油。当活塞C到达 上止点后曲柄继续转动，活塞D前移，使C缸与进油室相通而进入吸油过程。曲柄 继续转动，D缸继续排油，A缸开始排油，如此进油排油不断进行，曲柄就连续运 转（如图5-2所示）。曲柄每转一周，各缸排油一次，此时的排油量等于4个缸的容 积。通过一套传动和转动机构将曲柄的转动变成电脉冲信号。 该结构在曲柄上安装了一个叉子，当叉子转动时，壳外磁铁在磁力作用下也随 叉子一起转动，并带动上方的光栅一起转动，使光路时通时断，光电管输入脉冲信 号。若传感器每周排量为mm3，电路每周输入脉冲为m个，则每脉冲的当量油耗 为： （mm3） 流量计表头的主要功能是把传感器的信号经放大整形、分频、计数和译码后显示。 四、准备工作 1仪器安装 汽油机：流量计安装在汽油泵和化油器之间。 柴油机：流量计安装在滤清器和输油泵之间。 212V电瓶一个，以及与实验车相匹配的管路接头和软管。 3实验前，测试实验车各总成的热状态，并将结果填入实验报告中的表5-2。 4实验路段设置 实验路段应为纵坡不大于0.3%的混凝土或沥青路面道路，路面干燥、平坦、 清洁，长度为3000m。 五、实验步骤 1直接档加速燃料消耗量实验 1）测试路段：500m。 2）实验方法： 汽车挂直接档（没有直接档可挂最高档），以301km/h的初速度稳定通 过50m的预备段，在测试路段的起点开始，油门全开，加速通过测试路段。测 量 并记录通过测试路段的加速时间、燃料消耗量和实验车在测试段终点时的 速度。 3）测定值的确定：实验往返两次，测得同方向加速时间的相对误差不大于5%， 取四次测试结果的算术平均值作为测定值。测量和计算结果记入实验报告中 的表5-3。 2等速行驶燃料消耗量实验 1）测试路段：500m。 2）实验方法： 汽车用常用档位，等速行驶，通过500m的 测试路段，测量通过该路段的时间和燃油消 耗量。实验车速从20km/h（最小稳定车速高 于20km/h时，为30km/h）开始，以10km/h的 整数倍均匀选取车速，直到最高车速的90% ，至少测定5个实验车速。同一车往返两次， 测量结果经重复性检验认可后，记入实验报 告中的表5-4重复性检验方法见附录二。 3）绘制等速燃料消耗量特性曲线 以实验车速为横坐标，燃料消耗量为纵坐 标，绘制等速燃料消耗量散点图。根据散点 图，绘制等速行驶燃料消耗量特性曲线。 3六工况燃料消耗量实验 1）测试路段：1075m。 2）实验方法： （1）试验循环：总质量在3500-14000kg 的载货汽车，应按图5-3和表5-1规定的实验循 环进行。 图5-3 六工况示意图 最高档-0.3619.3107520050256 最高档-18.0875250505 最高档0.2014.062517540504 最高档-22.5450250403 最高档0.2516.720015025402 最高档-7.25050251 变速器档 位 加速 度 (m/s2) 时间 (s) 累计行 程 （m） 行程 （m ） 运转状 态 (km/h) 工 况 序 号 表5-1 六工况参数表 注：1）实验车在第六工况的终速度的偏差为3km/h。 2）对于最高档的最小稳定车速大于25km/h的车，使用档位允许从最高档降 低一档进行，当车辆进行等速行驶路段和减速段时再换入最高档进行实验。 （2）实验值偏差 汽车在进行六工况实验时，加速、匀速和用车辆的制动器减速时，每个实验工况除 单独规定外，允许车速偏差2km/h。在工况改变过程中允许车速的偏差大于规定值， 但在任何条件下超过车速偏差的时间不大于1s，即时间偏差为1s。 3）实验方法说明 （1）六工况实验应严格按实验循环和表5-1中的规定进行。换档应迅速、平稳。 （2）减速工况应完全放松加速踏板，离合器仍保持接合，当车速降至10km/h时， 分离离合器。必要时，允许使用车辆的制动器。 4）六工况燃料消耗量的确定 每循环实验后，应记录通过循环实验的燃料消耗量和通过的时间。当按实验循环完 成一次实验后，车辆应迅速调头，重复实验。实验往返各进行两次，取四次实验结果 的算术平均值为六工况燃料消耗量实验的测定值。经重复性检验后，将实验数据和处 理结果记入实验报告中的表5-5。 六、注意事项 1流量传感器在安装前必须标定正确； 2流量传感器应垂直放置； 3各连接处不得有漏油和渗油现象； 4注意电源的正负极，切刎接反。 七、实验结果整理与分析 分析实验车的燃料消耗量与车速的关系，并依据燃料消耗量对等速油耗曲 线的要求，分析实验车的油耗合理性。 八、汽车燃料经济性实验报告 实验日期： 实验地点： 实验车型号： 制造厂名： 底 盘 号： 发动机号： 变速器型号： 出厂日期： 装载质量： kg 乘车人数：_ 总 质 量： kg 轮胎气压：前轮（左/右） kg 后轮（左/右） kg 使用燃料： 里程表读数： km 路面状况： 天气： 气温： 气压： kPa 相对湿度： % 风向： 风速： m/s 测试仪器和设备： 实验指导： 驾 驶 员： _ 1燃料消耗量实验 驱动桥润 滑油 温度 （） 变速器润滑油 温度 （） 发动 机机油温 度 （） 发动 机出水温 度 （） 表5-2 汽车各总成热状况 变速器档位： 表5-3 加速燃料消耗量实验记录 8 7 6 5 4 3 2 1 备注 燃料 消 耗 量 （ml ） 未速 度 （ km/h ） 通过测 量段 的加速 时间 （s） 通过50m预 备 段的时间 （s） 初速 度 （ km/h ） 行 驶 方 向 序 号 6 5 4 3 2 1 备 注 燃料消 耗量 (L/100k m) 燃料消耗量 实验值 （ml） 通过实验 路段 的时间 （s） 行 驶 方 向 序 号 表5-5 六工况燃料消耗量实验记录 表5-4 等速燃料消耗量实验记录 变速器档位： 20 19 18 17 3 2 1 备注 燃料消 耗 量 （L/100km） 燃料消耗 量实验值 （ml） 通过测 量 段时间 （s） 实际车 速 （km/h） 速度表 指示数 （km/h） 行驶 方向 序 号 2绘绘制等速行驶驶百公里油耗曲线线 3实验结实验结 果分析 图5-4 等速行驶百公里油耗曲线 返回 附录一 汽车结构参数和特性参数测量的基准及部位 一、汽车结构参数测量的基准面和基准点的确定 1基准面的确定（见附表1-1） 附表1-1 基准面的确定 1-1 1-9 1-10 满载 从X基准平面到前轮中心 线的距离2） 前轮中心线X坐标ISO-L128 1-1 1-9 1-10 满载 从X基准平面到后轮中心 线的距离2） 后轮中心线X坐标ISO-L127 1-1满载 从Z基准平面至车辆 支承平面的距离在通过后 轮中心的垂直平面内测量 后轴位置上Z基准平面 相对于支承平面的位置 ISO-H137 1-1满载 1） 从Z基准平面至车辆 支承平面的距离在通过前 轮中心的垂直平面内测量 前轴位置上Z基准平面 相对于支承平面的位置 ISO-H136 附图号 载荷 状况 测量部位名 称编 码 注：1）满载即车辆处于厂定最大总质量状态。 2）如左右轮中心线的坐标值不同，则两个尺寸同时列出，用“/”号 分开，第一个数值为左轮中心线的坐标值。 2基准点的确定（见附表1-2） 1-1满载从Z基准平面到点3的距离基准点3Z坐标ISO-H83 1-1满载从Z基准平面到点2的距离基准点2Z坐标ISO-H81 1-1满载从Z基准平面到点1的距离基准点1Z坐标ISO-H81 1-2满载从Y基准平面到点3的距离基准点3Y坐标LSO-W23 1-2满载从Y基准平面到点2的距离基准点2Y坐标LSO-W22 1-2满载从Y基准平面到点1的距离基准点1Y坐标LSO-W21 1-1满载从X基准平面到点3的距离基准点3X坐标LSO-L56 1-1满载从X基准平面到点2的距离基准点2X坐标LSO-L55 1-1满载从X基准平面到点1的距离基准点1X坐标LSO-L54 附图 号 载荷状况测量部位名 称编码 附表1-2 基准点的确定 3基准点相对于支承平面位置（见附表1-3） 附表1-3 基准点相对于支承平面的位置 最大总重ISO-H169 满载ISO-H1681-1 空车 从基准点3到支承 平面的距离 支承平面上方基准点 3的高度 ISO-H167 最大总重ISO-H166 满载ISO-H1641-1 空车 从基准点2到支承 平面的距离 支承平面上方基准点 2的高度 ISO-H162 最大总重2 ） ISO-H165 满载ISO-H163 1-1 空车1） 从基准点1到支承 平面的距离 支承平面上方基准点 1的高度 ISO-H161 附图 号 载荷状况测量部位名 称编 码 注：1）空车即车辆处于整备质量状态； 2）最大总重即车辆处于允许最大总质量状态。 4前排座位R点位置（见附表1-4） 附表1-4 前排座位R点位置 1-1从Y基准平面到前排座位R点的距离前R点Y坐标LSO-W20 1-1从X基准平面到前排座位R点的距离前R点X坐标LSO-H31 1-1从Z基准