实验三 汽车动力性道路试验.doc

实验三汽车动力性道路试验一、实验目的及要求1.实验目的了解汽车动力性能实验的要求；掌握汽车动力性能的道路实验方法；学习实验记录处理和分析实验结果；评价实验车辆动力性能的优劣。培养学生理论联系实践的学习精神，增强学生动手能力。2.实验要求（1）车辆条件 对新车或大修后的车辆进行试验，试验前需进行一定行程的走合，新车一般按照制造厂的规定进行走合(行程一般为1000km1500km)。试验前还应注意各总成的技术状况和调整状况，应使之处于良好状态，如点火系、供油系、制动蹄鼓间隙、车轮轴承紧度、车轮定位、轮胎气压与标准值相差不超过10kPa等。对于车辆载荷，我国规定动力性试验时汽车为满载，货车内可以按规定载质量均匀放置沙袋；轿车、客车以及货车驾驶室的乘员可以重物替代，每位乘员的质量相当于65或60kg。 汽车试验时应具有的正常状态：冷却水温度8090；发动机机油温度6095；变速器及驱动桥齿轮油温度不低于50。试验前汽车应通过较高车速的行驶进行预热，以达到上述温度状态。（2）道路条件 动力性试验的大多数项目应在混凝土或沥青路面的直线段上进行。要求路面平整、干燥、清洁、纵向坡度不大于0.1%，路长23km，宽不小于8m，测试路段长度200米。（3）气候条件 试验应避免在雨雾天进行，气压在99.3kPa120kPa；气温在040；风速不大于3ms；相对湿度小于95。二、实验预习及准备（一）实验原理1.白线标定汽车在实际使用非接触车速传感器进行测量时，由于安装的随意性，各安装角度不一定满足规定要求，这就将带来附加的误差，但安装的传感器不再变动时，该附加误差是固定的，可以校正。为了方便仪器在测试现场进行自校和确定修正系数，信号处理电路中设有白线检测信号输出，即当传感器越过地面白线时，便有一幅值大于2.1V的白线信号输出，该信号与幅值为2.1V的参考电位比较整形后输出一个TTL电平脉冲，该脉冲可作为起始或结束的标定信号。将两信号间隔测得的距离与白线间实际距离进行比较，可得到距离的修正系数。2.测定汽车最高车速最高车速是指汽车在最大总质量状态下，变速器挂最高挡，在表面坚硬、平整的水平道上行驶时所能达到的最高车速。汽车达到最高车速后，测定其通过的定距离路段的时间，即可求得3.汽车加速性能试验加速性能指汽车在各种使用条件下迅速增大行驶速度的能力，是汽车最重要、最基础的使用性能之一。加速性能的评价指标主要是加速过程中的加速度、加速时间和加速距离。加速性能试验通常分为固定挡加速试验和起步连续换挡加速试验两种。（1）起步连续换挡的加速性能指低档起步，按最佳换档时刻逐次换到高档，节气门全开，全力加速到0.8的时间和距离。或原地起步加速到某一车速(如l00kmh)或驶过某一距离(如400m)所需的时间。（2）固定挡加速能力指用直接档或次高档并由该档最低稳定车速全力加速行驶到0.8的时间或距离。4.最低稳定车速测定最低稳定车速通常指在直接挡下汽车能够稳定行驶的最后车速。而稳定行驶的含义指以一定车速匀速行驶一段距离之后再急加速时发动机不应熄火，传动系不得产生抖动。汽车以稳定行驶的最低稳定车速驶入并通过规定距离的测量路段；即可求得（二）实验设备及仪器汽车道路试验仪、非接触式车速测定仪、真空吸盘支架、综合气象观察仪、卷尺、白色保温密封胶带、笔记本电脑、待测车辆1非接触式车速测量仪的结构与安装非接触式车速测量仪的距离传感部件是一个空间滤波器，用吸盘吸附在车身上，如图31所示。投光器中的灯泡射出的光束在路面上形成反射斑纹。通过受光器的物镜在受射光元件图31非接触式车速测定仪上成像。受射光元件的设计和排置使得只有一定间隔(几个毫米)的反射斑纹可以产生电信号，进人数字电子装置。光电传感器在灯座侧面有四个M8安装螺孔，使用时将传感器用螺栓安装到真空吸盘支架上，吸盘吸附于汽车前端或后端车体上(见真空吸盘使用说明书)，或将传感器安装到一过渡金属板上，再安装到车身或保险杠上。金属板和支架要有足够的强度，且无安装间隙，防止汽车行进时传感器有较大幅度的抖动，或汽车制动时产生变形、移位或甩动，否则混入附加信号影响测量精度。用吸盘支架安装时，必须用保险绳缚牢，防止吸盘松脱产生意外。传感器的光学镜头要垂直地面，前后倾角允差为3。左右倾角允差为5。镜头前端与地面距离约500mm，受光器光学系统设计的特点是焦点深度较大，所以物镜和地面之间距离即使变化l0cm，对测量精度的影响也不到0.1。测量前将镜筒上的标志白线(4)的方向对准汽车前进方向(前后不管)，偏差角要求小于3。从原理上来说标志线指向和行进方向差时，脉冲当量将增加T=T(1cos-1)，其中T为设计脉冲当量，安装角度偏差将带来测量误差。实际安装时往往难以确定正确指向，但若测试时传感器固定不变，则实际脉冲当量数值也固定不变，因而可以校正。一般在验车前要利用本传感器设置的白线信号功能或其它标准在现场进行标定，确定修正系数，当测量精度和重复性达到要求时就可进行正式测试。2使用注意事项电源极性应连接正确，否则反向电流会击穿光电器件!在仪器外壳与车体连接或导通的场合，若使用汽车电源，该仪器只适用于负极性搭铁汽车，否则应携带独立的电瓶供电。照明灯电压不要低于11V，否则信号减弱。点燃照明灯前不要忘记取下镜头盖，否则温度过高导致窗玻璃爆裂。仪器在下雨天不要使用。因为被水覆盖的路面，由于水对光线的吸收，会造成输出信号减弱；溅起的泥水会污损光学镜头；水会从电缆插头处渗入引起短路。（三）实验技术标准及规范汽车道路试验方法通则 GB/T12534-1990汽车牵引性能试验方法 GB/T12537-1990汽车最高车速试验方法 GB/T12544-1990汽车加速性能试验方法 GB/T12543-1990汽车爬陡坡试验方法 GB/T12539-1990汽车最低稳定车速试验方法 GB/T12547-1990汽车技术状态行驶检查方法 GB/T12677-1990机动车运行安全技术条件 GB/T7258-2004（四）实验课时 4课时三、实验内容与方法（一） 实验内容与方法1仪器及传感器的连接与安装（1）电源的连接1） 确认蓄电池电压，将电源电缆的夹子夹在12V蓄电压的电桩上，注意极性。当蓄电池电压为24V时，将电源电缆的夹子分别夹在蓄电池的搭铁和蓄电池的过渡线上。2） 电源连接后应检查夹持是否牢靠，应保证在车辆行驶下，不松脱、不短路。3） 按动前面板上的电源开关，观察电源指示灯是否常亮；按动照明灯开关，观察照明指示灯是否常亮。检查无误后，关闭电源开关。4） 打开开关的顺序是：先开电源开关，再开照明灯开关。（2）车速传感器的安装与连接1） 在试验车车体上寻找合适部位，安装车速传感器吸盘。可用少许干净的水打湿车身安装表面与吸盘的橡胶面，然后将吸盘牢固地吸合在车体上。2） 根据安装部位的不同，配用不同的连接杆件固定车速传感器支架。注意既要安装牢固，又不损坏车体安装表面。3） 将车速传感器支架与车体间系上保险绳，确保意外情况下吸盘脱落时，车速传感器不被摔出。4） 将车速传感器用螺栓牢固地固定在支架上，固定前应确认车速传感器外筒上的白线与汽车的前进方向一致，角度误差不大于3。5） 传感器外筒应保持垂直，角度误差应不大于3。6） 传感器的安装高度应保证车速传感器镜头距地面500l00mm，可松开传感器外筒的夹紧螺栓进行微调，若仍达不到上述要求，应重新固定吸盘及传感器支架。7） 将专用的车速传感器信号电缆及照明电源电缆连接于车速传感器的两个插座与主机的两个插座之间。（3）车速显示器的安装与连接1）车速显示器可视具体情况安放于便于试车驾驶员观察的地方并妥善固定好。2) 将显示器的信号电缆的一端与显示器连接，另一端与主机插座相连。（4）PC机安装与连接1) 用USB通讯电缆将PC机的USB口与主机的通讯插座相连。2) 打开主机的电源开关和笔记本PC的电源开关3) 在PC机上运行相应程序可实现PC机与主机的通讯4) 主机完全置于PC机的控制之下，可完成各项试验功能。2软件安装与设定（1）用户将我公司提供的软件安装光盘放入光驱；（2）查找安装文件目录SETUP（3）运行光盘内的安装文件setupExe，如图32。图32执行安装文件（4）在出现的提示框内点击下一步进行安装，如图33。图33安装过程（5）安装过程中，点击更改，选择安装程序的目录，将目录选择到根目录下，点击下一步，如图34。 图34选择安装目录（6）按提示进行安装，当在开始菜单中看到下列菜单，表明程序安装完成，如图35。图35菜单目录（7）将UPDATA目录下的程序拷到安装目录中，完成程序升级。如图36。图36系统升级（8） 当完成仪器与传感器的正确连接并上电后，运行汽车道路试验程序，选择左上方“系统”下的下一级菜单，屏幕上将出现对应的框，如图37所示。图37软件界面菜单在“系统”下选择“系统参数选择”，如图38所示。图38系统参数设置屏幕上将出现一个框，如图39所示：图39具体参数设置在“选择串口”栏内键入或选择所使用PC的约定串行通讯口，如：“COM5”，若未知约定的串口，查看系统配置；在左方的栏内键入拟进行试验的车牌号或相应的标识字符，试验系统将以此建立一个存储该车试验数据的新的目录。在右方栏内显示出已有的数据目录，若对已有的车进行新的试验，只须在右方栏内选中其车牌目录，然后点击“确定”，此后进行的试验所记录的数据将存储在该目录下。当设备连接到PC上时，PC识别并要求安装驱动，将随机小光盘放入光驱，选择并安装相应USB类型驱动。当运行试验程序时，不出现“通信超时，请检查串口设置”提示框时，系统即可正常使用。3实验过程（1）白线标定白线标定的目的是标定及修改车速传感器的距离系数。使用非接触式光电车速传感器时，应定期对距离系数进行标定。方法如下：在试验路段上，使用经计量合格的钢卷尺准确地量出l00m的距离(从一条白线的一端至另一白线的同一端)，并在距离的两端画出两条明显的白线，白线的宽度不小于30mm，长度应保证车速传感器能可靠地从其上方越过。接通车速传感器照明灯，选择动力性试验下“白线标定”项目，并在“试验条件”的“距离”栏中输入两白线间的实际距离，然后点击“开始测试”。此时“试验观察窗”内显示出试验项目名称、各状态参数的实时变化。图310白线标定界面图311白线标定测定匀速驾驶汽车，在车辆进入第一条白线前，点击“开始”键，当汽车从第一条白线开过时，利用白线信号触发记数开始，当车辆驶过第二条白线时，白线信号触发计数停止。仪器自动算出该车速传感器的距离系数。将距离系数输入到“系统”菜单下的“传感器系数设置”对应的“传感器系数”栏中即可。图312传感器系数设置若已知某光电车速传感器的距离系数，也可不经标定操作，直接将此系数输入“传感器系数”栏。（2）测定汽车最高车速在试验项目栏中选择“最高车速试验”，在试验条件框中，键入试验路段的距离，选择或默认方向。点击“开始测试”，此时“试验观察窗”内显示出试验项目名称、各状态参数的实时变化。图313最高车速测定界面图314最高车速测定在保证安全的前提下，驾驶汽车以最大能力尽快达到最高行驶车速，车速稳定后，点击“开始”，仪器开始记录数据。试验期间，“试验观察窗”内显示红色“正在进行试验”的提示，应保持加速踏板被踩到底，保持最高稳定车速行驶，当达到设定距离时，试验结束。主机对试验数据进行处理后显示试验结果报告，其左边为过程数据，右边为速度一时间曲线(VT)和速度距离曲线(VS)。图315最高车速测定试验报告最高车速试验的速度测量路段要求200m长，并且要求有足够的加速行驶区段。为此，最高车速试验最好在汽车试验场的高速环道上进行。如果没有这种条件，应在无干扰的直线道路上进行。此时要求供加速用的直线路段长不小于3km，这就使测量区段很难选在道路中段。如果试验路段选在道路的两端，则应根据不同车型留有供制动的足够长的路段。试验时，试验汽车在加速路段行驶时，油门全开，以最佳的加速状态行驶。在驶至速度测量路段之前，变速器及分动器挂至最高挡位，而后使汽车以最高的稳定车速通过速度测量路段，与此同时，启动仪器，进行测量。试验往、返各进行一次。试验之前，应重点检查汽车的转向系、传动轴等各连接部件的紧固状况，以及检查制动系的制动效能等，以确保高速试验的安全。另外，应关闭试验车的全部门、窗等，以防止汽车高速行驶时产生较大的空气阻力。（3）最低稳定车速测试在试验项目栏中选择“最低稳定车速试验”，在试验条件框中，键入试验路段的距离，选择或默认方向。点击“开始测试”，此时“试验观察窗”内显示出试验项目名称、各状态参数的实时变化。驾驶汽车由低速档逐步换入最高档，调节加速踏板控制车速，使汽车以最低稳定车速行驶。车速稳定后，点击“开始”，仪器开始记录数据。试验期间，“试验观察窗”内显示红色“正在进行试验”的提示，应控制加速踏板，保持最低稳定车速行驶，当达到设定距离时，试验结束。主机对试验数据进行处理后显示试验结果报告，其左边为过程数据，右边为速度一时间曲线(V-T)和速度距离曲线(V -S)。图316最低稳定车速测定试验报告试验时，应选取至少50m长的平坦、坚实的直线路段，并将汽车变速器置于所要求的挡位，使汽车保持较低的稳定车速驶入试验路段。各种汽车的变速器挡位要求如下：对于货车、客车、专用汽车及重型矿用汽车，都挂直接挡；对于越野汽车，除挂直接挡试验外，还要增加挂传动系最低挡位的最低稳定车速试验。另外，还可以根据试验要求，挂超速挡或其他挡位进行试验；对于未设直接挡的汽车，应挂速比最接近直接挡速比的挡位。当汽车驶出试验路段时，快速踩下加速踏板，此时，发动机不应熄火，传动系不得发生抖动，汽车能平稳地加速行驶。如果踩下加速踏板后，发动机没有熄火并且传动系也未发生抖动，应适当降低车速继续进行试验；反之，若发动机熄火或传动系发生抖动，应适当提高车速再进行试验，直至找到符合要求的该挡最低稳定车速。试验至少往返各进行两次。另外，在试验过程中，不允许为保持汽车稳定行驶而切断离合器或使用制动器制动汽车。（4）汽车加速性能测试1）起步加速试验距离在试验项目栏中选择“起步加速试验距离”，在试验条件框中，键入行驶距离，选择或默认方向。点击“开始测试”，再点击“开始”。驾驶员作好起步加速的准备后，迅速起步并开始全油门加速，加速过程中在最合适的时机进行换档。加速行驶至设定的距离时，自动结束试验。主机对试验数据进行处理后显示试验报告，其左边为过程数据，右边为速度一时间曲线(VT)和速度距离曲线(VS)。可移动翻页块来选择观看左侧的所有试验数据。用户可选择是否保存数据。图317起步加速距离测定试验报告2）起步加速试验速度在试验项目栏中选择“起步加速试验速度”，在试验条件框中，键入截止速度（该挡位下最高车速的80、对于轿车，车速应达到l00kmh以上），选择或默认方向。点击“开始测试”，再点击“开始”。驾驶员作好起步加速的准备后，迅速起步并开始全油门加速，加速过程中在最合适的时机进行换档。加速行驶至车速达到设定的截止速度时，自动结束试验。与前一项试验不同的是该项试验是以加速过程中的车速达到设定车速为试验结束条件的，其余操作均同前一项试验。图318起步加速速度测定试验报告试验应在坚实、平坦的路面上进行。试验前检查汽车是否处于良好的技术状态。尤其是应着重检查化油器节气门是否能全开(或喷油量能否达到最大)。试验时，将汽车停于加速试验路段的起点，变速器预先置于起步挡(通常三挡变速器为一挡，四挡以上的变速器为二挡)，然后迅速起步，并将加速踏板踩到底，使汽车尽快加速行驶。当发动机达到最大功率转速时，力求迅速无声地换到高一挡位，换挡后立即将加速踏板踩到底。试验往、返各进行一次，并且往、返试验的路段应尽量重合，两次试验换挡时的车速也应尽量接近。3）固定档加速试验距离在试验项目栏中选择“超越加速试验距离”，在试验条件框中，键入行驶距离，选择或默认方向。点击“开始测试”驾驶员驾驶汽车起步并逐级换挡至直接档(或最高档)，以该档的最低稳定车速稳定行驶。此时“试验观察窗”内显示出试验项目名称、各状态参数的实时变化。准备就绪后，点击“开始”，同时迅速将加速踏板踩到底并保持住，使汽车全力加速行驶。试验期间，“试验观察窗”内显示红色“正在进行试验”的提示，当加速行驶至设定的距离时，试验自动结束。与起步试验不同的是该试验的初速度不是以起步为开始，而是以直接档(或最高档)的最低稳定车速为开始的。试验结果的屏幕显示以及其他的操作同前述的起步加速试验。图319固定档加速距离测定试验报告4）固定档加速试验速度在试验项目栏中选择“超越加速试验速度”，在试验条件框中，键入截止速度（该挡位下最高车速的80、对于轿车，车速应达到l00kmh以上），选择或默认方向。点击“开始测试”驾驶员驾驶汽车起步并逐级换挡至直接档(或最高档)，以该档的最低稳定车速稳定行驶。此时“试验观察窗”内显示出试验项目名称、各状态参数的实时变化。准备就绪后，点击“开始”，同时迅速将加速踏板踩到底并保持住，使汽车全力加速行驶。试验期间，“试验观察窗”内显示红色“正在进行试验”的提示，当加速行驶至车速达到设定的截止速度时，试验自动结束。试验结果的屏幕显示以及其他的操作同前述的加速试验。图320固定档加速速度测定试验报告固定档加速试验通常用指最高挡和次高挡加速性能试验。试验之前，根据具体试验汽车（主要考虑加速能力的大小）选取适当长度的路段作为加速性试验路段，还要检查试验车是否处于良好的技术状态，尤其要着重检查化油器节气门能否全开（或喷油量能否达到最大），必要时应进行调整。试验时，变速器挂预定挡位，以稍高于该挡位下最低稳定车速的速度作为初速度，加速时应立即迅速将加速踏板踏到底，并保持此状态一直到加速结束。试验往、返各进行一次，并且往、返加速性试验路段应尽量重合。（二）实验注意事项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