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项目一汽车使用性能与检测基础知识全套可编辑PPT课件汽车使用性能与检测基础知识汽车的动力性汽车的燃油经济性汽车的行驶安全性汽车的舒适性和通过性汽车前照灯和车速表检测汽车公害检测汽车的合理使用点击此处输入内容目录任务一|任务二|汽车使用性能与检测概述汽车检测站项目一汽车使用性能与检测基础知识01汽车使用性能与检测概述项目一汽车使用性能与检测基础知识一、汽车的使用性能项目一汽车使用性能与检测基础知识(一)汽车的动力性是指汽车在良好的水平路面上能够达到的最高行驶速度。最高车速加速能力爬坡能力通常用汽车的加速时间或加速度来衡量。根据汽车行驶状态变化的情况不同,汽车的加速能力可分为原地起步连续换挡加速能力和高挡超车加速能力。是指满载或者部分负载的汽车在良好的路面上能够克服的最大坡度。一、汽车的使用性能项目一汽车使用性能与检测基础知识(二)汽车的燃油经济性
汽车的燃油经济性是指汽车以最少的燃油消耗量完成单位运输工作量的能力,燃油经济性好的汽车较为省油。在我国及欧洲,燃油经济性指标为汽车行驶每百千米所消耗的燃油量(L/100km),其数值越小,汽车越省油。在美国,燃油经济性指标则为每加仑燃油所能行驶的英里数(mile/gal),其数值越大,汽车越省油。燃油消耗量与汽车的行驶速度密切相关,汽车在接近于低速的中等车速行驶时燃油消耗量最低,高速时随车速增加燃油消耗量迅速增加。因此,在对车速限定的情况下,燃油消耗量才具有可比性。一、汽车的使用性能项目一汽车使用性能与检测基础知识(三)汽车的行驶安全性汽车的行驶安全性包括主动安全性和被动安全性。主动安全性是指汽车避免事故发生的能力,它涉及汽车的诸多系统和性能,其中最重要的是汽车的制动性。被动安全性是指当事故发生时,汽车对车内外人员的保护能力,所以又称为碰撞安全性,它与车身技术和汽车安全约束系统等有关。汽车的制动性是指汽车在行驶时能在短距离内迅速停车且维持行驶方向稳定的能力,以及在下长坡时维持一定车速的能力,它是汽车发挥动力性的前提。汽车制动性的评价指标包括制动效能、制动效能的恒定性和制动方向的稳定性等。一、汽车的使用性能项目一汽车使用性能与检测基础知识(四)汽车的操纵稳定性汽车的操纵稳定性是指在驾驶员不感觉过分紧张或疲劳的条件下,汽车能够按照驾驶员通过转向系及转向车轮给定的方向行驶,并且当受到外界干扰时,汽车能够抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。通常认为汽车的操纵稳定性包含互相联系的两部分:操纵性和稳定性。操纵性是指汽车能够确切地响应驾驶员转向指令的能力;稳定性是指汽车在行驶中抵抗各种干扰并保持稳定行驶方向的能力,而且要求不能过分降低车速或造成驾驶员疲劳一、汽车的使用性能项目一汽车使用性能与检测基础知识(五)汽车的舒适性汽车的舒适性是指车内驾乘人员的舒适感觉。提高舒适性有利于缓解驾驶员的疲劳感,从而提高行车安全性。舒适感主要来自于驾乘人员心理和生理两个层面,驾驶室内部设计和环境因素直接作用于驾乘人员的感官,对其心理产生影响;与行驶平顺性有关的车身振动,以及噪声、空气调节和居住性等因素直接使驾乘人员产生相应的生理感受。汽车的行驶平顺性是指汽车在一般行驶速度范围内行驶时,保证驾乘人员不会因为车身振动而引起不适和疲劳,以及保持运载货物完整无损的能力。因此,平顺性主要根据主观感觉的舒适性来评价。一、汽车的使用性能项目一汽车使用性能与检测基础知识(六)汽车的通过性
汽车的通过性,又称为机动性与越野性,是指在规定载荷下,汽车以足够高的平均车速通过恶劣路况和克服各种障碍的能力。汽车的通过性可分为轮廓通过性和牵引支承通过性。前者是指车辆通过坎坷和障碍路段(如陡坡、侧坡、台阶、壕沟等)的能力;后者是指车辆能通过松软土壤、沙漠、雪地、冰面、沼泽等地面的能力。汽车的通过性主要取决于汽车的几何参数以及支承与牵引参数,同时也与汽车的动力性、平顺性、驾驶视野能力和稳定性等相关。一、汽车的使用性能项目一汽车使用性能与检测基础知识(七)汽车的环保性(八)汽车的可靠性与耐久性
汽车排放的污染物和噪声是公认的城市公害,它们污染人类生存环境,影响人类身体健康,已发展成严重的社会问题。汽车的环保性是指减少汽车运行时对周边环境产生危害的能力。
汽车的可靠性是指汽车整体在规定的条件和时间下完成规定功能的能力,它以汽车在使用过程中发生故障的概率来衡量。汽车的耐久性是指汽车在规定的使用和维修条件下,达到某种技术或经济指标极限时,完成功能的能力,它是对汽车使用寿命的衡量。二、汽车的审验与检测项目一汽车使用性能与检测基础知识(一)汽车审验与检测的重要性
在我国,汽车的审验与检测工作是质量监督部门、公安交通管理部门和环保部门依据国家法律法规对汽车的安全性能和污染物排放进行定期检测,以确保车辆安全运行和排放达标的一种行政管理手段,对保证道路交通安全和控制汽车污染物排放起到了十分重要的作用。汽车的安全部件是否完备、结构是否可靠、使用性能是否良好,将直接影响行车安全。二、汽车的审验与检测项目一汽车使用性能与检测基础知识(二)汽车年检的检测内容1、初次年检(2)对机动车内外轮廓尺寸及相关结构进行测量。测量的具体项目是车长、车宽、车高、车厢栏板高度及面积、轮距、轴距等。(3)按技术检验标准逐项进行。合格后,填写“机动车初检异动登记表”,并按原厂规定填写空车质量、装载质量、乘载人数、驾驶室乘坐人数。(1)是否具有车辆使用说明书、合格证(进口车辆的商检证明),车体上的出厂检验标记是否齐备。二、汽车的审验与检测项目一汽车使用性能与检测基础知识(二)汽车年检的检测内容2、定期年检0102(1)检查车辆号牌、行车执照及车上喷印的号牌放大字样有无损坏、涂改、字迹迷糊不清等情况,是否需要更换,核对行车执照与车辆是否一致。03(2)检查发动机、底盘、车辆外观及其附属设备是否清洁、齐全、有效,漆面是否均匀美观,连接件是否紧固,是否存在漏水、漏油、漏气、漏电等现象,各主要总成是否更换,与初检记录是否相符。(3)检验车辆的安全性(制动、侧滑、转向、前照灯等)、可靠性(异响、磨损、变形、裂纹等)、动力性(车速、加速能力、底盘输出功率、发动机功率、燃油供给系统和点火系统等)、经济性(燃油消耗)、噪声和废气排放状况等是否符合《机动车安全运行技术条件》(GB7258—2017)的要求。二、汽车的审验与检测项目一汽车使用性能与检测基础知识(二)汽车年检的检测内容2、定期年检(4)检验车辆是否经过改装、改型、改造,核对车辆档案所有登记是否与车况相符,有无变化,是否办理了审批、异动、变更手续。(5)转籍、过户是否办理了规定的手续,在册汽车与实有汽车是否一致等。(6)大型汽车是否按照规定在车门两边用汉字仿宋体喷写单位名称或车辆所在地街道、乡、镇名称和驾驶室限坐人数;货车后栏板(包括挂车后栏板)外侧是否按规定喷写放大2~3倍的车号;个体或联营户的汽车,门的两侧是否喷写有“个体”字样;要求字迹清晰,不得喷写单位代号或其他图案(特殊情况需经车管所批准)。040506二、汽车的审验与检测项目一汽车使用性能与检测基础知识(三)汽车检测参数与标准1、检测参数几何尺寸参数伴随过程参数工作过程参数是指汽车、总成或机构在工作过程中输出的一些可测量的参数,如发动机功率、汽车燃油消耗量等。是指伴随汽车工作过程输出的一些可测量的参数,如振动、噪声、异响等。这类参数可用来判断检测对象的局部信息以及深入分析复杂系统。可以提供总成或机构中配合零件之间或独立零件的技术状况,如配合间隙、自由行程等。这类参数虽然提供的信息量有限,但可以表征检测对象的具体状态。其中,工作过程参数和伴随过程参数在汽车不工作时无法测量。二、汽车的审验与检测项目一汽车使用性能与检测基础知识(三)汽车检测参数与标准2、检测标准汽车性能检测的评价标准从高到低共有四类,依次是国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。低级别标准必须服从高级别标准,所以低级别标准的限值通常比高级别标准的限值要求更严格。二、汽车的审验与检测项目一汽车使用性能与检测基础知识(三)汽车检测参数与标准2、检测标准行业标准:又称部委标准,如《道路运输车辆技术等级划分和评定要求》(JT/T198—2016),在部委系统内或行业系统内贯彻执行。企业标准:包括汽车制造厂推荐的标准、汽车运输企业和汽车维修企业内部制定的标准、检测仪器设备制造厂推荐的参考性标准三种类型。国家标准:由国家制定,冠以“中华人民共和国国家标准”(GB)字样,如《道路运输车辆综合性能要求和检测方法》(GB18565—2016),一般由行业部委提出,再由国家质量监督检疫总局发布,具有强制性与权威性。地方标准:是由省、市、县级地方政府制定并发布的标准,在地方范围内执行,如北京市地方标准《车用汽油》(DB11/238—2016)。02汽车检测站项目一汽车使用性能与检测基础知识一、汽车检测站的职责与类型项目一汽车使用性能与检测基础知识
汽车综合性能检测是检查、鉴定车辆技术状况和维修质量的重要手段,汽车检测站可以运用现代检测技术,对汽车的综合性能实施不解体检测与诊断。汽车检测站是经各省交通管理机关审核认定,受各地道路运输管理部门委托,依据《道路运输车辆综合性能要求和检验方法》(GB18565—2016)、《道路运输车辆技术等级划分和管理规定》(JT/T198—2016)和《汽车维护、检测、诊断技术规范》(GB/T18344—2016),对车辆进行技术等级评定、二级维护竣工检验的专门机构。一、汽车检测站的职责与类型项目一汽车使用性能与检测基础知识(一)汽车检测站的职责(1)对在用运输车辆的技术状况进行检测与诊断。
(2)对汽车维修行业的车辆维修质量进行检测。
(5)接受相关部门或公司的委托,进行有关项目的检测,提供检测结果。(3)对车辆改装、改造、报废和相关新技术、新工艺、新产品、科研项目成果等进行检测与鉴定。(4)在环保部门的统一监督管理下,对汽车排放的污染物进行监督与监测。一、汽车检测站的职责与类型项目一汽车使用性能与检测基础知识(二)汽车检测站的类型1、按功能分类010203安全检测站维修检测站综合检测站一、汽车检测站的职责与类型项目一汽车使用性能与检测基础知识(二)汽车检测站的类型2、按规模分类大型检测站:一般能够全面检测汽车的综合性能,可成为一定地区范围内的检测中心,它具有检测线多、自动化水平高、年检能力大、可检测多种车型等特点。中型检测站:一般至少有两条检测线,国内地级市及以上城市目前已有或者正在筹建的检测站多为此类型。小型检测站:主要指一些服务对象单一的检测站。010203一、汽车检测站的职责与类型项目一汽车使用性能与检测基础知识(二)汽车检测站的类型3、按自动化水平分类1、手动检测站2、半自动检测站3、全自动检测站二、汽车检测站的布局与流程项目一汽车使用性能与检测基础知识(一)汽车检测站的组成1、安全环保检测线手动和半自动安全环保检测线一般由外观检查工位、侧滑制动车速表工位和灯光尾气工位组成,在外观检查工位处有地沟。全自动安全环保检测线既可以由上述三个工位组成,也可以由四工位或五工位组成。五工位一般包括汽车资料输入及安全装置检查工位、侧滑制动车速表工位、灯光尾气工位、车底检查工位、综合判定和主控制室工位,如图所示。二、汽车检测站的布局与流程项目一汽车使用性能与检测基础知识(一)汽车检测站的组成2、综合检测线综合检测线有两种类型:全能综合检测线和一般综合检测线。全能综合检测线包括安全环保检测线的主要设备,检测工位比较齐全。一般综合检测线不包括安全环保检测线的主要设备。全能综合检测线如图所示,它由外观检查及前轮定位工位、制动工位和底盘测功工位三部分组成,可以全面检测车辆的技术状况,需要时也能对车辆进行安全环保检测。二、汽车检测站的布局与流程项目一汽车使用性能与检测基础知识(二)汽车检测线的布局010203(1)尽可能采用直通、顺序检测方式。车辆排放检测以及排污较大的检测项目应布置在车间门口,并在主风向的下风位,减少车间内污染。前照灯检测应布置在车间中央,避免因阳光照射引起检测误差。(2)应考虑每个工位检测的等时性,即各工位的检测时间大体相等,或者后面工位比前面工位的检测时间短一些,以保证线上检测车辆顺畅。(3)空间布置上要合理,保证大多数车型占地面积少,不会发生空间上的干涉。二、汽车检测站的布局与流程项目一汽车使用性能与检测基础知识(三)汽车检测站的工作流程
一个完整独立的汽车检测站,其检测的工作路线流程如图所示。三、汽车检测技术的发展项目一汽车使用性能与检测基础知识(一)国外汽车检测技术发展概况
汽车检测技术是从无到有逐渐发展起来的。早在20世纪50年代,一些工业发达国家就出现了以故障诊断和性能调试为主的单项检测技术,并生产单项检测设备,如发动机分析仪、点火系统故障诊断仪等。20世纪60年代后期,国外汽车检测技术发展很快,出现了光机电、理化机电一体化的检测技术与设备,如非接触式车速仪、排气分析仪等。20世纪70年代以后,随着计算机技术的发展,出现了集汽车检测诊断、数据自动采集处理、检测结果记录打印等功能于一体的仪器与设备。三、汽车检测技术的发展项目一汽车使用性能与检测基础知识(二)国内汽车检测技术发展概况我国汽车检测技术的研究从20世纪60年代开始,20世纪80年代,原交通部在大连市建立了国内第一个汽车检测站。目前,我国已发布实施了有关汽车检测的国家标准、行业标准、计量检定规程等100多项,与此同时,汽车检测技术和设备也得到了大力发展。三、汽车检测技术的发展项目一汽车使用性能与检测基础知识(三)我国汽车检测技术的发展方向1、汽车检测基础技术规范化我国将重点放在制定和完善汽车各检测项目的检测方法和限值标准上,制定营运汽车技术状况检测评定细则,统一规范全国各地的检测要求和操作技术,制定综合性能检测站大型设备的形式认证规则,使汽车检测的基础技术逐步走向规范化的发展方向。三、汽车检测技术的发展项目一汽车使用性能与检测基础知识(三)我国汽车检测技术的发展方向2、汽车检测设备智能化.
目前国外的汽车检测设备已大量应用光、机、电一体化技术,并采用计算机测控,有些检测设备具有专家系统和智能化功能,对汽车技术状况进行检测的同时,能诊断出汽车故障发生的部位和原因,引导维修人员迅速排除故障。而目前我国的汽车检测设备在采用专家系统和智能化诊断方面与国外还存在较大差距,如四轮定位检测系统、电喷发动机综合检测仪等设备还是主要依靠进口。今后我国要在汽车检测设备智能化方面加快发展速度。三、汽车检测技术的发展项目一汽车使用性能与检测基础知识(三)我国汽车检测技术的发展方向3.汽车检测管理网络化目前,我国的汽车综合性能检测站已经部分实现了计算机管理系统检测,但各站的计算机测控方式千差万别。随着技术和管理的进步,局部地区汽车检测已经实现了网络化(局域网),从而做到信息资源共享、硬件资源共享、软件资源共享。今后我国将利用信息高速公路将全国的汽车综合性能检测站联成一个广域网,使上级交通管理部门可以即时了解各地区的车辆状况。THANKS项目一汽车使用性能与检测基础知识项目二汽车的动力性点击此处输入内容目录任务一|任务二|汽车动力性基础理论汽车动力性检测项目二汽车的动力性01汽车动力性基础理论项目二汽车的动力性一、汽车动力性评价指标项目二汽车的动力性(一)汽车的最高车速汽车的最高车速是指汽车以额定最大总质量,在风速不大于3m/s的条件下,在干燥、清洁、平直的良好路面(混凝土或沥青)上所能达到的最高稳定行驶速度,它对长途运输车辆的平均行驶速度影响很大。一些车辆的最高车速如表所示。车型奥迪上海通用GS广州雅阁0LV6捷达AT都市先锋富康988上海帕萨特B5奇瑞1.6L风神7200最高车速(km/h)228200200190182195168192一、汽车动力性评价指标项目二汽车的动力性(二)汽车的加速性能
汽车的加速性能是指汽车在各种使用条件下迅速增加行驶速度的能力。(三)汽车的爬坡能力汽车的爬坡能力通常用汽车在良好路面上所能达到的最大爬坡度表示。越野车对爬坡能力最为重视,其次是货车,小汽车一般不强调爬坡能力。二、汽车的动力学分析项目二汽车的动力性(一)汽车的行驶驱动力汽车发动机产生的有效转矩Me经传动系统传到驱动轮上,此时作用在驱动轮上的转矩Mt便对地面产生一个向后的圆周力F0。根据作用力与反作用力原理,地面对驱动轮产生一个向前的反作用力Ft,即Ft为驱动汽车的外力,称为汽车的行驶驱动力,如图所示,其计算公式为
式中:Mt——作用于驱动轮上的转矩,N·m;
r——车轮半径,m。汽车的行驶驱动力二、汽车的动力学分析项目二汽车的动力性(一)汽车的行驶驱动力在汽车的设计中,已知发动机和传动系统的相关参数,根据式求出各挡位的Ft值,再根据发动机转速与汽车行驶速度之间的关系求出车速Va,即可求得各挡位的Ft-Va曲线,称为汽车的驱动力图,如图2-2所示。该图直观地显示了驱动力随车速变化的规律,不同挡位的驱动力与车速之间的函数关系曲线不同。某汽车的驱动力图二、汽车的动力学分析项目二汽车的动力性(二)汽车的行驶阻力1、滚动阻力滚动阻力是指当车轮滚动时轮胎与路面发生变形所产生的力,其计算公式为
式中:G——汽车总重力,N;
f——滚动阻力系数,它与轮胎结构、轮胎气压、车速和路面性质等有关。二、汽车的动力学分析项目二汽车的动力性(二)汽车的行驶阻力2、空气阻力
汽车行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力称为空气阻力,它包括摩擦阻力和压力阻力两部分。摩擦阻力是指空气黏性在车身表面产生的切向力在行驶方向上的分力,它与车身表面粗糙度及表面积有关。组成摩擦阻力压力阻力形状阻力干扰阻力诱导阻力内循环阻力比例8%~10%55%~60%12%~18%5%~8%10%~15%空气阻力的组成二、汽车的动力学分析项目二汽车的动力性(二)汽车的行驶阻力2、空气阻力压力阻力是指空气作用在汽车外形表面上的法向压力在行驶方向上的分力,它包括以下四部分。形状阻力:汽车行驶时,空气流经车身,汽车前方空气相对被压缩,压力升高;车身尾部和圆角处空气压力较低,形成涡流,引起负压。诱导阻力:汽车上下部空气压力差(即升力)在水平方向的分力。干扰阻力:突出于车身表面的部分所引起的空气阻力,如门把手、后视镜、翼子板、悬架导向杆、驱动轴等。内循环阻力:发动机冷却系、车身内通风等空气流经车体内部时形成的阻力。二、汽车的动力学分析项目二汽车的动力性(二)汽车的行驶阻力3、上坡阻力如图所示,汽车上坡行驶时,重力在平行于路面方向的分力,称为汽车的上坡阻力Fi,其计算公式为式中:G—汽车总重力,N;a—坡度角,°。道路坡度通常用坡高h与底长s之比的百分数来表示,即汽车的上坡阻力二、汽车的动力学分析项目二汽车的动力性(二)汽车的行驶阻力4、加速阻力汽车加速行驶时,需要克服的加速运动惯性力称为加速阻力。汽车的质量越大,加速阻力越大。二、汽车的动力学分析项目二汽车的动力性(三)汽车的行驶方程与驱动条件1、汽车的行驶方程汽车只有克服各种行驶阻力才能正常行驶。表示汽车驱动力与行驶阻力之间关系的等式,称为汽车的驱动平衡方程,也称为汽车的行驶方程,即
当上式两边的大小关系发生变化时,汽车的运动状态也会随之发生变化。当时,汽车将起步或加速行驶。当时,汽车将等速行驶。当时,汽车将无法起步或减速行驶直至停车。所以汽车行驶的驱动条件为上式为汽车行驶的必要条件,但还不是汽车行驶的充分条件。二、汽车的动力学分析项目二汽车的动力性(三)汽车的行驶方程与驱动条件2、驱动力—行驶阻力平衡图
汽车的驱动力—行驶阻力平衡图如图所示。图中既有各挡的驱动力,又有滚动阻力以及滚动阻力和空气阻力叠加后得到的行驶阻力曲线。图中可以清楚地看到不同车速时驱动力和行驶阻力之间的关系。当汽车以最高挡行驶时,曲线与曲线的交点便是最高车速,此时驱动力和行驶阻力相等,汽车处于稳定的平衡状态,为175km/h;当车速低于最高车速时,驱动力大于行驶阻力,此时汽车可以利用剩余的驱动力加速或爬坡。汽车的驱动力—行驶阻力平衡图二、汽车的动力学分析项目二汽车的动力性(四)汽车行驶的附着力1、汽车行驶的附着条件当发动机传递到车轮的驱动力超过了车轮能够提供的附着力时,车轮就会打滑或空转,这说明驱动力并不能随意增大,即汽车的行驶不仅受到驱动条件的制约,而且还受车轮与地面附着条件的限制。地面对轮胎的切向反作用力的极限值称为附着力,它与驱动轮法向反作用力成正比,其公式为式中:——附着系数。汽车行驶时,地面切向反作用力不能大于附着力,否则会发生驱动轮滑转现象,因此,汽车行驶的附着条件为汽车行驶时必须同时满足驱动条件和附着条件,用公式表示为这就是汽车行驶的充分必要条件,称为汽车行驶的驱动—附着条件。二、汽车的动力学分析项目二汽车的动力性(四)汽车行驶的附着力2、汽车附着力的影响因素1)附着系数该值主要与路面种类和状况、轮胎结构和气压、车速等因素有关。(1)硬路面附着系数较大,长期使用或温度升高使路面硬度下降时,附着系数也会减小。当路面有尘土覆盖或变潮湿时,附着系数会显著减小。(2)花纹细而浅的轮胎在硬路面上有较大的附着系数,而花纹宽而深的轮胎在软路面上有较大的附着系数。低气压、宽断面以及子午胎等条件,会使轮胎与地面接触面积增大,从而附着系数增大,如图所示。(3)汽车行驶速度提高时,多数情况下附着系数是减小的。只有在结冰路面上,车速提高时,附着系数略有增大,但车速过高会对汽车的制动性和行驶稳定性产生不利影响。二、汽车的动力学分析项目二汽车的动力性(四)汽车行驶的附着力2、汽车附着力的影响因素2)驱动轮的地面法向反作用力该作用力与汽车的总体布置、行驶状况及道路坡度有关。对于两轮驱动的汽车,只有作用在驱动轮上的反作用力才能产生附着力,而该反作用力与汽车整体重力在车轮上的分配比例有关。当汽车上坡或加速时,前轮荷载减小,后轮荷载增加;当汽车下坡或减速时,荷载变化正好相反。
(a)子午胎(b)斜交胎子午胎(左)与斜交胎(右)与地面接触面积比较三、汽车的功率平衡项目二汽车的动力性(一)功率平衡方程
汽车在行驶过程中,不仅存在驱动力与行驶阻力的相互平衡,而且每一瞬时,发动机发出的有效功率Pe始终等于机械传动损失功率与全部运动阻力所消耗的功率,称为汽车的功率平衡,其平衡方程为式中:Pe——发动机的有效功率,kW;
Pf——滚动阻力消耗功率,kW;
Pw——空气阻力消耗功率,kW;
Pi——上坡阻力消耗功率,kW;
Pj——加速阻力消耗功率,kW;——传动系的机械效率。三、汽车的功率平衡项目二汽车的动力性(二)功率平衡图
与驱动力—行驶阻力平衡图类似,功率平衡方程也可以用图像来表示,称为功率平衡图。一辆三挡汽车的功率平衡图如图所示,最高挡时发动机功率曲线与阻力功率曲线相交点的车速,便是汽车在良好水平路面上等速行驶的最高车速。当汽车在良好水平路面上以速度等速行驶时,汽车的阻力功率为线段bc,此时,驾驶员控制节气门在某一开度,发动机功率如图中虚线所示,即可维持汽车等速行驶。但当汽车使用最高挡以速度行驶时,发动机能产生的最大功率为线段ac,此时线段ab可用来加速或爬坡,即称为汽车的后备功率。四、汽车动力性的主要影响因素项目二汽车的动力性
在汽车的行驶驱动力公式中,若发动机输出的有效转矩为Me,变速器的传动比为,主减速器的传动比为,传动系的效率机械为,则可表示为
由上式可知,汽车的驱动力Ft与发动机的有效转矩Me、传动系的各传动比及传动系的机械效率成正比,与车轮半径r成反比。因此,汽车的动力性与发动机参数和传动系参数密切相关。四、汽车动力性的主要影响因素项目二汽车的动力性(一)发动机参数
两台不同的发动机,其外特性曲线也不同。发动机的外特性曲线形状对汽车的动力性有较大的影响,外特性曲线形状不同的汽车动力平衡图如图所示。两条曲线最大功率对应的转速相等,但曲线1的后备功率较大,使汽车具有较大的加速能力和上坡能力,因此动力性较好。同时,在达到最大功率前,曲线1具有较低的临界车速,可以减少换挡次数,有利于提高汽车的平均行驶速度。外特性曲线形状不同的汽车动力平衡图三、汽车的功率平衡项目二汽车的动力性(二)传动系参数1、传动系的机械效率传动系的机械效率越高,功率损失越小,发动机的有效功率将更多地转变为驱动功率,汽车动力性越好。2、主减速器的传动比当变速器处于直接挡时,主减速器传动比将直接影响汽车的动力性。在其他条件相同、主减速器传动比不同时,直接挡功率平衡图如图所示。主减速器传动比不同时的直接挡功率平衡图三、汽车的功率平衡项目二汽车的动力性(二)传动系参数4、变速器的挡数3、变速器的传动比变速器一挡的传动比对汽车动力性影响最大。一挡传动比越大,在满足附着条件的情况下,汽车的最大爬坡度越大。变速器各挡的传动比应按等比级数分配,这样,汽车在换挡加速过程中功率利用程度最高,加速时间最短。变速器的挡数增加,发动机在接近最大功率的工况下工作的机会增加,发动机的平均功率利用率较高,可得到较大的后备功率。例如,在两挡变速器的一挡与直接挡之间增加两个挡位时,如图所示。变速器的挡数对汽车动力性的影响02汽车动力性检测项目二汽车的动力性一、汽车动力性检测参数项目二汽车的动力性汽车动力性检测有室内台架试验和室外道路试验两种方式。台架试验在室内进行,不受外界环境、天气等客观因素的影响,只与测试设备的精度有关,所以汽车检测站广泛采用台架试验的方法。道路试验的条件与车辆实际运行的条件相符,其结果更能真实地体现汽车的动力性。二、汽车底盘测功机项目二汽车的动力性(一)汽车底盘测功机的结构
汽车底盘测功机一般由滚筒装置、测量装置、飞轮机构、控制装置等构成,其结构如下图所示,外形如右图所示。汽车底盘测功机机械部分结构示意图二、汽车底盘测功机项目二汽车的动力性(一)汽车底盘测功机的结构1、滚筒装置在测功试验中,滚筒装置相当于能够连续移动的路面,汽车的驱动轮驱动滚筒旋转。汽车底盘测功机的滚筒装置有单滚筒式和双滚筒式两种类型,如图所示。(b)双轮双滚筒式(a)单轮单滚筒式(c)单轮双滚筒式二、汽车底盘测功机项目二汽车的动力性(一)汽车底盘测功机的结构1、滚筒装置1)单滚筒试验台2)双滚筒试验台二、汽车底盘测功机项目二汽车的动力性(一)汽车底盘测功机的结构2、测量装置测功装置用于吸收和测量汽车驱动轮的输出功率,通常称为测功器,它是一种加载装置,可模拟汽车在道路上行驶时所受的各种阻力。常用的测功器有水力式、电力式和电涡流式三种类型。1)测功装置水冷电涡流测功器的结构示意图二、汽车底盘测功机项目二汽车的动力性(一)汽车底盘测功机的结构2、测量装置测速装置的核心部件是测速传感器,常用的测速传感器有光电式、磁电式和测速发电机等类型。测速传感器一般安装在从动滚筒一端,随从动滚筒一起转动,把滚筒转速转化为电信号,该电信号经放大送入中间处理装置,换算为车速(km/h)并在指示装置上显示出来。在测功、等速和燃油经济性等试验中,都需要用底盘测功机对试验车速进行测量。2)测速装置二、汽车底盘测功机项目二汽车的动力性(一)汽车底盘测功机的结构飞轮机构用于模拟汽车在道路上行驶时的动能,常采用离合器以实现与滚筒的自由接合。飞轮机构通常具有一组多个飞轮,飞轮机构的转动惯量及其在各个飞轮上的分配应与试验车辆的测试要求相适应。3、飞轮机构底盘测功机的控制装置和指示装置常做成一体,构成控制柜,安放在机械部分的左前方。如果测力装置和测速装置均为电测式,指示装置可直接显示驱动轮的输出功率。如果测力装置为机械式,指示装置仅能显示驱动车轮的驱动力,驱动轮的输出功率需要根据所测出的驱动力和试验车速换算才能得到。通过控制柜面板上的显示数据与按钮,可控制试验过程,带有打印机的底盘测功机还可以打印所测数据或曲线图。4、控制装置二、汽车底盘测功机项目二汽车的动力性(二)汽车底盘测功机的检测原理
汽车底盘测功机通过滚筒来模拟路面,通过功率吸收加载装置来模拟道路行驶阻力,通过飞轮机构的转动惯量来模拟汽车的转动惯量和直线运动的惯量,从而进行符合实际的检测试验。
压力传感器和测速传感器传来的电信号输入到控制装置,经计算机处理后,在指示装置上显示出功率、驱动力和车速的数值。三者之间的关系如下
式中:Pk——驱动轮输出功率,kW;F——驱动轮驱动力,N;
Va——试验车速,km/h。三、汽车动力性检测方法项目二汽车的动力性测功机
受检汽车环境状态
测量并记录检测环境的温度、相对湿度和大气压力。
采集受检汽车的参数信息,确认车辆空载以及所使用燃料和润滑油的规格符合制造厂技术条件的规定。检查驱动轴轮胎的花纹深度和气压,花纹深度不得小于1.6mm,轮胎中不得夹有杂物,轮胎干燥,气压符合GB/T2977—2016的规定。车辆预热至发动机、传动系以及发动机冷却液均达到正常工作的温度,关闭非汽车正常行驶时所必需的附属装备,如空调系统等。
采用反拖电机或车辆驱动滚筒转动的方式预热测功机,直至测功机的滑行时间趋于稳定。测功机静态空载状态下,使力、速度的示值调零或复位。三、汽车动力性检测方法项目二汽车的动力性(一)驱动轮输出功率检测1、额定功率工况检测0102(1)将汽车平稳驶上测功机,使汽车驱动轮置于底盘测功机的滚筒上,驱动轮轴线应与滚筒轴线平行,固定汽车非驱动轮。(2)启动汽车,逐步加速,变速器接入直接挡(自动变速器应置于“D”挡),使汽车以直接挡的最低车速稳定运转。(4)设定测功机按Vp进行定速测功,待汽车速度在设定车速下稳定5s,读取不少于3s内测功机测得功率的平均值并记录。在读数期间,实际车速应稳定在设定车速正负0.5km/h范围内。(3)将加速踏板踩到底,测功机加载扫描最大功率点,记录最大功率点速度Vp(单位为km/h)。0304三、汽车动力性检测方法项目二汽车的动力性(一)驱动轮输出功率检测2、最大扭矩工况检测(1)按照上述额定功率工况检测的步骤(1)和(2)固定好车辆并启动。(2)根据车辆参数信息计算最大扭矩工况的试验车速,测功机进行定速测功。的计算公式为式中:——最大扭矩工况车速,km/h;r——驱动轮轮胎半径,m;——最大扭矩转速,当最大扭矩转速为一范围时取平均值,r/min;i——变速器传动比,取1;——主减速器传动比。(3)测功机加载,将加速踏板踩到底,待汽车速度在设定车速下稳定5s,读取不少于3s内测功机测得功率的平均值并记录。在读数期间,实际车速应稳定在设定车速正负0.5km/h范围内。三、汽车动力性检测方法项目二汽车的动力性(一)驱动轮输出功率检测3、驱动轮输出功率计算
驱动轮输出功率的计算公式为
式中:P——驱动轮输出功率,kW;——测功机测得功率,kW;——测功机内部损耗功率,kW;——滚动阻力消耗功率,kW。三、汽车动力性检测方法项目二汽车的动力性(二)驱动轮轮边稳定车速检测1、额定功率工况检测A(1)将汽车平稳驶上测功机,使汽车驱动轮置于底盘测功机的滚筒上,驱动轮轴线应与滚筒轴线平行,固定汽车非驱动轮。(2)测功机在不加载的条件下,启动受检车辆,逐步加速,选择直接挡,测取全油门的最高稳定车速。当最高稳定车速大于95km/h(对于危险货物运输车辆,其最高稳定车速大于80km/h)时,应降低挡位,重新测取。根据计算额定功率车速的公式为式中:——额定功率车速,km/h;——全油门所挂挡位的最高稳定车速,km/h。三、汽车动力性检测方法项目二汽车的动力性(二)驱动轮轮边稳定车速检测1、额定功率工况检测A(3)将挡位挂回(2)中确定的挡位,逐步踩下加速踏板到最大位置,同时测功机进行恒力加载至20N范围内并稳定3s后,开始测取车速。当3s内的车速波动不超过0.5km/h时,该车速即为驱动轮轮边稳定车速,检测结束。其中,为检测环境下功率吸收装置的加载力。B三、汽车动力性检测方法项目二汽车的动力性(二)驱动轮轮边稳定车速检测2、最大扭矩工况检测(1)将汽车平稳驶上测功机,使汽车驱动轮置于底盘测功机的滚筒上,驱动轮轴线应与滚筒轴线平行,固定汽车非驱动轮。(2)测功机在不加载的条件下,启动受检车辆,逐步加速,选择变速箱第3挡位,采用加速踏板控制车速,当外接转速表(外接转速表无法稳定测取转速时,可观察发动机转速表)的转速稳定指向发动机最大扭矩转速时,测取当前驱动轮轮边线速度,记作最大扭矩车速。当大于80km/h时,应降低挡位,重新测取最大扭矩车速。(4)将挡位挂回(2)中确定的挡位,逐步踩下加速踏板,使车速超过,同时测功机进行恒力加载至20N范围内并稳定3s后,开始测取车速。当3s内的车速波动不超过正负0.5km/h时,该车速即为驱动轮轮边稳定车速,检测结束。(3)当最大扭矩转速为一定范围时,取其均值;当>4000r/min时,按=4000r/min测取。三、汽车动力性检测方法项目二汽车的动力性(三)检测结果评价1、驱动轮输出功率限值与结果判定
在对驱动轮输出功率的检测结果进行评价之前,需要把实际测得的功率修正为标准环境状态下的校正功率,其换算公式为式中:——标准环境状态下的校正功率,kW;
a——功率校正系数;
P——驱动轮输出功率,kW。三、汽车动力性检测方法项目二汽车的动力性(三)检测结果评价1、驱动轮输出功率限值与结果判定
(1)在额定功率工况下,驱动轮输出功率P的限值取额定功率的49%,当时,判定车辆的动力性为合格。(2)在最大扭矩工况下,驱动轮输出功率P的限值取最大扭矩点功率的51%,当时,判定车辆的动力性为合格。其中的计算公式为
式中:——最大扭矩点功率,kW;——发动机最大扭矩,N·m;——发动机最大扭矩转速,r/min。三、汽车动力性检测方法项目二汽车的动力性(三)检测结果评价2、驱动轮轮边稳定车速限值与结果判定(1)在额定功率工况下,驱动轮轮边稳定车速的限值取额定功率车速,当时,判定车辆的动力性为合格。(2)在最大扭矩工况下,驱动轮轮边稳定车速的限值取最大扭矩车速,当时,判定车辆的动力性为合格。四、汽车动力性不合格原因分析项目二汽车的动力性
当汽车动力性检测不合格时,可通过底盘测功机进一步检测不合格的原因,主要有以下几个步骤。010203
(1)用底盘测功机的反拖功能进行车辆驱动轴的反拖阻力试验,确定在测试工况速度下的车辆底盘传动系和轮胎滚动阻力损耗,计算出发动机在该工况下的有效输出功率。(2)评价发动机输出功率是否符合设计要求,若输出功率不足,则查找发动机功率下降的原因;否则进行下一步的阻力损耗分析。(3)若发动机功率输出符合要求,应检查底盘传动系统以及车轮输出各连接部位的阻力,确定阻力超差部位并加以排除。四、汽车动力性不合格原因分析项目二汽车的动力性(一)发动机方面1、发动机机械系统磨损严重2、发动机存在随机故障
发动机机械系统磨损主要指发动机内部运动部件磨损,当磨损超出运动部件之间的配合极限时,就会造成动力严重下降。发动机的主要运动部件有活塞与气缸、曲轴与轴承、气门与气门导管。
发动机的随机故障点较多,凡是涉及发动机混合气形成与准确点火的所有部件都有可能发生故障,从而影响发动机功率。实际上,发动机的故障诊断主要是针对这些随机故障。四、汽车动力性不合格原因分析项目二汽车的动力性(二)底盘方面
在采用底盘测功机检测汽车的动力性时,底盘系统的故障也会造成发动机动力性检测不合格,如离合器打滑、自动变速器故障、制动系统拖滞等。THANKS项目二汽车的动力性项目三汽车的燃油经济性点击此处输入内容目录任务一|任务二|汽车燃油经济性评价与检测汽车燃油经济性影响因素项目三汽车的燃油经济性01汽车燃油经济性评价与检测项目三汽车的燃油经济性一、汽车燃油经济性的评价指标(一)单位行驶里程的燃油消耗量
在我国及欧洲,常用单位行驶里程的燃油消耗量评价汽车的燃油经济性。关于燃油消耗量的单位,当燃油按质量计算时为kg/100km,当燃油按体积计算时为L/100km。汽车行驶100km所消耗的燃油越少,说明汽车的燃油经济性就越好。我国国家标准和汽车行业中广泛采用L/100km作为燃油消耗量的计量单位。项目三汽车的燃油经济性一、汽车燃油经济性的评价指标(二)消耗单位燃油所行驶的里程数(三)单位运输工作量的燃油消耗量
在美国,常用消耗单位燃油所行驶的里程数评价汽车的燃油经济性,其单位为mile/USgal,即MPG,是指每加仑燃油行驶的英里数。该数值越大,说明汽车的燃油经济性就越好。
在比较不同类型、不同装载质量的车辆燃油经济性时,通常用单位运输工作量的燃油消耗量评价。此时,货车一般采用的单位为kg/(100t·km)或L/(100t·km),客车一般采用的单位为kg/(1000人·km)或L/(1000人·km)。项目三汽车的燃油经济性二、车用油耗仪(一)车用油耗仪的结构与原理项目三汽车的燃油经济性1、油耗传感器1—进油道;2—油缸;3—活塞;4—曲轴;5—曲轴轴承;6—主动磁铁;7—从动磁铁;8—转轴;9—光栅板;10—电缆线插座;11—光敏元件;12—发光元件;13—下壳体;14—上壳体;15—出油道四活塞式车用油耗仪传感器简图二、车用油耗仪(一)车用油耗仪的结构与原理项目三汽车的燃油经济性1、油耗传感器四活塞式车用油耗仪传感器工作原理P1,P2,P3,P4—油道;E1,E2,E3,E4—排油口二、车用油耗仪(一)车用油耗仪的结构与原理项目三汽车的燃油经济性2、显示装置
车用油耗仪的显示装置多采用微机控制数字显示。有些显示装置能够显示各种类型发动机油耗的累计流量、瞬时流量和累计时间等参数,并具有定时间、定容积、定质量等功能,能对数据进行运算、处理、存储、显示和打印。还有一些智能化的显示装置,不仅包括油耗仪功能,还能显示车辆的车速、累计里程、燃油温度等参数,并能按照国家标准的规定,自动完成等速燃油消耗试验、多工况燃油消耗量试验等测试。二、车用油耗仪(二)车用油耗仪的连接项目三汽车的燃油经济性
电控燃油喷射式供油系是国内汽车普遍采用的汽油机形式。这种供油系中,燃油泵供油量远大于喷油器需油量,多余的燃油经回油管重流回油箱,油耗仪在连接时应避免因回油造成的多余计数,其连接方式如图(a)所示。油路中,燃油泵外置,压力调节器的回油管连接在油耗仪的出口管路端。这种连接方式可以避免回油带来的计量失准,但容易在油耗仪及燃油泵之间的油管中因负压而产生气泡,形成气阻。如图(b)所示,在油路中增加一个辅助泵,使油耗仪及燃油泵进油端的油路保持正压,可防止气泡产生,稳定地进行油耗测量。(a)(b)1、与燃油喷射式汽油机的连接二、车用油耗仪(二)车用油耗仪的连接项目三汽车的燃油经济性2、与柴油机的连接
如图(a)所示为油耗仪在柴油机供油管路中的连接方法。同样,为了避免了回油带来的计量失准,必须把回油管路连接在油耗仪的出口管路端。为了避免大需油量柴油机检测时出现气泡,引起测量误差,应在油箱和油耗仪之间安装辅助泵,如图(b)所示。(a)(b)三、汽车燃油经济性的检测方法(一)试验要求与条件项目三汽车的燃油经济性1、对试验车辆的要求0102030405试验车辆在进行等速行驶燃油消耗量试验前应进行磨合,磨合至少应行驶3000km;在进行工况循环燃油消耗量试验时不需要磨合。试验车辆必须清洁,车窗和通风口应关闭,只能使用车辆行驶必需的设备。如果有手控进气预热装置,其应处于制造厂根据进行试验时的环境温度规定的位置。试验前,车辆应放在温度为20~30℃的环境中至少保持6h,直至发动机机油温度和冷却液温度达到该环境温度2℃为止。车辆应在常温下运行30h之内进行试验。检查试验车辆进气系统的密封性,避免偶然进气影响混合气的形成。试验车辆的性能应符合制造厂的规定,能够正常行驶,并顺利地冷、热启动。根据制造厂规定调整发动机和车辆操纵件,特别注意怠速装置、启动装置和排气净化系统的调整。三、汽车燃油经济性的检测方法(一)试验要求与条件项目三汽车的燃油经济性1、对试验车辆的要求如果试验车辆的冷却风扇为温控型,应使其保证正常的工作状态。乘客舱空调系统关闭,但其压缩机应处于正常工作状态。如果试验车辆装有增压器,试验时增压器应处于正常工作状态。如果试验车辆是四轮驱动的,只使用同轴两轮驱动进行试验,且应在试验报告中注明。060708三、汽车燃油经济性的检测方法(一)试验要求与条件项目三汽车的燃油经济性2、燃油消耗量的测量条件
(1)距离的测量准确度应为0.3%,时间的测量准确度应为0.2s,燃油消耗量、行驶距离和时间的测量装置应同步启动。(2)燃油通过一个精度为2%的能测量质量的装置供给发动机,该装置使车辆上燃油记录装置进口处的燃油压力和温度的改变分别不超过10%和5℃。选用容积法测量时,应记录测量点的燃油温度。(3)也可设置一套阀门系统,保证燃油从正常的供油管路迅速流入测量管路。改变燃油方向的操作时间不应超过0.2s。三、汽车燃油经济性的检测方法(二)等速行驶燃油消耗量试验项目三汽车的燃油经济性1、道路试验汽车等速百公里油耗曲线第五轮仪(左)和非接触式车速计(右)三、汽车燃油经济性的检测方法(二)等速行驶燃油消耗量试验项目三汽车的燃油经济性2、底盘测功机试验01020304室内测试条件应保证车辆与相同车速道路试验正常运行时的状态相一致,包括车辆润滑油、冷却液和燃油温度等方面。(2)车辆的装载质量应与道路试验时相同。车辆的纵向中心对称面与滚筒轴线垂直,车辆的固定系统不应增加驱动轮的载荷。车辆达到试验温度后,以接近试验车速的速度在测功机上行驶足够长的距离,以便调节辅助冷却装置来保证车辆温度的稳定性。该阶段持续时间不得低于5min。测量行驶距离不应少于2km。试验时,速度变化幅度不大于0.5km/h,此时可以断开惯性装置。至少应进行四次测量。三、汽车燃油经济性的检测方法(三)工况循环燃油消耗量试验项目三汽车的燃油经济性工况试验运转循环图三、汽车燃油经济性的检测方法(四)燃油消耗量的计算项目三汽车的燃油经济性1、质量法
采用质量法确定燃油消耗量C的计算公式为(L/100km)式中:M——燃油消耗量(质量)测量值,kg;
d——试验期间的实际行驶距离,km;——标准温度20℃下的燃油密度,kg/d㎡。三、汽车燃油经济性的检测方法(四)燃油消耗量的计算项目三汽车的燃油经济性2、容积法采用容积法确定燃油消耗量C的计算公式为(L/100km)式中:V——燃油消耗量(体积)测量值,L;
a——燃油容积膨胀系数,燃油为汽油和柴油时,该系数为0.001/℃;——标准温度,;——燃油平均温度,即在每次试验开始和结束时,在容积测量装置上读取的燃油温度的算术平均值,℃。三、汽车燃油经济性的检测方法(四)燃油消耗量的计算项目三汽车的燃油经济性3、碳平衡法
采用碳平衡法首先对汽车尾气排放进行检测,气态污染物排放量的计算公式为
式中:——污染物i的排放量,g/km;——校正至标准状态的稀释排气体积,L/试验;——标准状态下污染物i的密度,g/L;——稀释排气中污染物i的浓度,并按稀释空气中污染物i的含量进行校正,ppm(如果用体积分数表示,则系数变为);
d——试验期间的实际行驶距离,km。然后,根据汽车尾气中HC,CO,CO2的含量确定燃油消耗量。02汽车燃油经济性影响因素项目三汽车的燃油经济性一、汽车结构方面(一)发动机1、发动机的种类
电控燃油喷射式汽油发动机可以精确地控制可燃混合气的空燃比,保证各气缸供应混合气的均匀性。同时,汽油的雾化效果较好,燃油利用率高。选用电控燃油喷射式汽油发动机有利于提高汽车的燃油经济性,减少污染物排放。柴油机与汽油机相比,热效率高,特别是在部分负荷时,柴油机的有效燃油消耗率较低。按容积计算,柴油机的燃油消耗比汽油机要节省20%~45%,而且柴油价格较低,排污较少,因此,随着柴油机的性能不断改善,扩大柴油机的使用范围是目前的发展趋势。项目三汽车的燃油经济性一、汽车结构方面(一)发动机项目三汽车的燃油经济性3、发动机的压缩比4、断油控制技术2、变排量发动机
在保证动力性足够的前提下,一般选用小排量发动机,可以提高发动机的功率利用率,降低汽车的耗油量。而对加速性能和最高车速要求较高的高级轿车,其发动机的排量和功率一般较大,但在城市道路行驶时,大部分情况下,发动机均处在低负荷工况下工作,燃油消耗率较高。
提高发动机的压缩比,热效率增加,可改善发动机的动力性和经济性,而且发动机的燃油消耗率也会有所降低。但汽油机压缩比提高到一定程度后,容易发生爆燃,并且使氮氧化合物(NOx)的排放量增加。因此,汽油机压缩比的提高有一定的限制。当发动机转速或车辆行驶速度超过限定值时,燃油系统自动停止供油,称为超速断油控制。超速断油可以防止超速引起的危险,同时有利于减少油耗和污染物排放。一、汽车结构方面(二)传动系项目三汽车的燃油经济性变速器挡位数增加,增多了选用合适挡位的机会,使发动机经常处于经济工况下运行,有利于提高燃油经济性。目前轿车变速器普遍采用5个挡位。1、变速器的挡位数无级变速器有无限个挡位,在任何工作条件下都为发动机处于最经济工况下运行提供了机会。如果无级变速器能始终维持较高的机械效率,则汽车的燃油经济性将显著提高。2、无级变速器超速挡又称经济挡,超速挡行驶可以提高发动机负荷率,降低燃油消耗率。3、采用超速挡提高传动系的机械效率,使底盘消耗的能量减少,保持汽车良好的滑行性能,可以提高汽车的燃油经济性。4、传动系的机械效率一、汽车结构方面(三)汽车的外形与轮胎项目三汽车的燃油经济性
改善汽车外形,减小空气阻力系数,从而减小汽车高速行驶时的空气阻力,可显著降低油耗。试验表明,改变汽车的车身形状,当空气阻力系数由0.42减小到0.3时,可使混合百公里油耗降低9%。轮胎胎面上的花纹会影响轮胎的附着性能和滚动阻力,从而影响汽车的燃油经济性。子午线轮胎的综合性能好,滚动阻力小,比斜交轮胎节约油耗6%~8%。一、汽车结构方面(四)汽车轻量化技术项目三汽车的燃油经济性
汽车总质量会影响滚动阻力、上坡阻力和加速阻力,从而影响汽车的燃油经济性。汽车轻量化技术可以减小汽车总质量,有效降低油耗。该技术采取的主要措施有:采用高强度轻材料,如选用低合金高强度钢、铝合金、塑料、陶瓷和各种纤维强化材料等制造汽车零件;改进汽车结构,如采用前轮驱动、承载式车身等;减小车身尺寸、不随意增加附加装置等。二、汽车使用方面(一)发动机技术状况项目三汽车的燃油经济性正面扣球的动作要点定期检查并保持足够的气缸压力保持发动机正常的工作温度保持燃料供给系的良好技术状况保持点火系的良好技术状况保持润滑系的良好技术状况12354二、汽车使用方面(二)提高驾驶技术项目三汽车的燃油经济性123汽车的起步、加速与节油驾驶行车挡位的选择和变换行车速度THANKS项目三汽车的燃油经济性项目四汽车的行驶安全性点击此处输入内容目录任务一|任务二|汽车制动性评价指标汽车制动性检测项目四汽车的行驶安全性任务三|汽车操纵稳定性检测点击此处输入内容目录任务四|任务五|汽车转向轮侧滑检测汽车车轮平衡检测项目四汽车的行驶安全性任务六|汽车四轮定位检测01汽车制动性评价指标项目四汽车的行驶安全性一、制动效能(一)制动力
汽车在良好的硬路面上制动时车轮的受力情况如图所示。图中,为车轮制动器的摩擦力矩,为汽车回转质量的惯性力矩,为车轮的滚动阻力矩,F为车轴对车轮的推力,G为车轮的垂直载荷,为地面对车轮的法向反作用力,r为车轮半径。项目四汽车的行驶安全性
汽车在良好的硬路面上制动时的车轮受力图一、制动效能(一)制动力
汽车在制动过程中受到的与其行驶方向相反的外力主要由地面和空气提供。通常空气阻力较小,起决定作用的是车轮受到的地面切向反作用力,该力称为地面制动力。在制动过程中,滚动阻力矩和惯性力矩相对较小,可忽略不计,因此根据力矩平衡得出地面制动力是使汽车制动而减速行驶的外力,与汽车行驶驱动力的情况相同,也要受到地面附着力的限制,的计算公式为式中:——地面附着系数,它与路面材料、路面状况、轮胎结构及汽车的行驶速度有关。制动器摩擦力矩在车轮周缘所形成的力称为制动器制动力,与的关系为
项目四汽车的行驶安全性一、制动效能(一)制动力
在不考虑附着系数变化的制动过程中,地面制动力、制动器制动力和地面附着力随着制动踏板力的变化关系如图所示。由此可知,地面制动力首先取决于制动器制动力,但同时又受到地面附着条件的限制。所以,汽车要获得足够的地面制动力,必须同时满足两个条件:①具有足够的制动器制动力,②地面能提供较高的附着力。项目四汽车的行驶安全性
地面制动力、制动器制动力和地面附着力之间的关系一、制动效能(二)制动距离
制动距离的长短直观地体现了汽车制动效能的高低,是表征汽车制动性最基本的特性参数,它与汽车的行驶安全直接相关。《机动车运行安全技术条件》(GB7258—2017)中规定,制动距离是指机动车在规定的初速度下急踩制动时,从脚接触制动踏板(或手触动制动手柄)时起至机动车停住时止机动车驶过的距离。制动距离与制动踏板力、附着条件、载荷、车速等因素有关。测试制动距离时必须对制动踏板力或制动系的压力以及轮胎与地面的附着条件作出相应的规定,不同车型对制动距离的要求有很大差异。项目四汽车的行驶安全性一、制动效能(三)制动减速度
对于某一具体的汽车而言,制动减速度与地面制动力是等效的,并且与车辆的总质量G有关。制动减速度在制动过程中是变化的,如图所示。在评价汽车的制动性能时,用某一时刻的减速度值代表制动减速度是不严谨的。因此,GB7258—2017中采用了充分发出的平均减速度MFDD来评价汽车的制动性能。设汽车的起始制动车速为,则MFDD可按下式计算:项目四汽车的行驶安全性
汽车制动过程中制动减速度的变化一、制动效能(四)制动时间
制动过程所经历的时间即制动时间。在分析汽车的制动过程和评价汽车的制动效能时,制动时间虽然不能作为单纯的评价指标,但也是不可或缺的参数,通常把制动时间作为辅助的评价指标。项目四汽车的行驶安全性二、制动效能的恒定性(一)抗热衰退性项目四汽车的行驶安全性
汽车在高速制动、短时间内重复制动或下长坡连续制动时,摩擦热会使制动器摩擦材料的摩擦系数下降,导致制动效能暂时降低,这种现象称为制动效能的热衰退性。通常用制动器处于热状态时保持冷状态下制动效能的程度来评价汽车制动的抗热衰退性,对于在用汽车无需检测其制动抗热衰退性。抗热衰退性与制动器摩擦材料及制动器结构有关。一般制动器的制动鼓或制动盘由铸铁制成,而摩擦片由碳纤维或半金属等材料制成。欧洲经济委员会规定,制动器摩擦片中不得含有石棉。汽车在正常制动时,摩擦片的摩擦系数稳定在0.3~0.4之间。在连续强烈制动及高速制动的情况下,摩擦片温度过高,会使摩擦系数出现大幅度的降低,从而出现热衰退现象。二、制动效能的恒定性(二)抗水衰退性项目四汽车的行驶安全性
汽车涉水后,制动器摩擦片表面浸水,水的润滑作用会使摩擦片的摩擦系数下降,导致制动效能降低,这种现象称为制动效能的水衰退性。通常用制动器浸水后的制动效能与浸水前的制动效能的比值来评价汽车制动的抗水衰退性。为了缓解水衰退现象,汽车涉水后应轻踩几下制动踏板,通过“点制动”的方式,使摩擦片产生热量,制动器迅速干燥,从而恢复浸水前的制动效能。三、制动方向的稳定性项目四汽车的行驶安全性(一)制动跑偏(二)制动侧滑
转向能力的丧失是指弯道制动时,汽车不再按原来的弯道行驶而是沿着弯道切线方向驶出,以及在直线行驶时,汽车转动方向盘仍按直线方向行驶的现象。
制动侧滑是指制动时汽车某一轴的车轮或两轴的车轮发生横向滑动的现象。最危险的情况是在高速制动时,后轴发生侧滑,这时汽车常发生不规则的急剧回转运动,使之部分或完全失去操控。
制动跑偏是指制动时原期望汽车按直线方向减速停车,而有时汽车却自动向左或向右偏驶的现象。制动跑偏现象多数是由技术状况不正常造成的,可以通过维修调整后消除。(三)转向能力的丧失02汽车制动性检测项目四汽车的行驶安全性一、制动性能路试检测(一)检测项目
汽车制动性能路试检测包括行车制动性能和驻车制动性能两个方面。其中,行车制动性能路试检测的主要检测项目包括制动距离、充分发出的平均减速度、制动踏板力或制动气压。项目四汽车的行驶安全性一、制动性能路试检测(二)检测要求项目四汽车的行驶安全性123(1)制动性能路试检测应在平坦、硬实、清洁、干燥且轮胎与地面间的附着系数不小于0.7的混凝土或沥青路面上进行。(2)检测时发动机应与传动系统脱开,但对于采用自动变速器的汽车,其变速器换挡装置应位于驱动挡(“D”挡)。(3)用制动距离检测行车制动性能时,采用速度计、第五轮仪或其他方法进行测量。一、制动性能路试检测(二)检测要求项目四汽车的行驶安全性040506
(4)用充分发出的平均减速度检测行车制动性能时,采用能够测出充分发出的平均减速度和制动协调时间的仪器进行测量。(5)用制动踏板力或制动气压检测行车制动性能时,若汽车为液压制动系,则检测其制动踏板力;若汽车为气压制动系,则检测其制动气压。(6)在规定的测试状态下,汽车使用驻车制动装置能停在坡度值更大且附着系数符合要求的试验坡道上时,应视为达到了驻车制动性能检测规定的要求。一、制动性能路试检测(三)技术要求
汽车在规定初速度下的制动距离和制动稳定性要求如表所示。项目四汽车的行驶安全性1、制动距离和制动稳定性要求机动车类型制动初速度(km/h)空载检测制动距离要求(m)满载检测制动距离要求(m)试验通道宽度(m)三轮汽车205.02.5乘用车5019.020.02.5总质量小于等于3500kg的低速货车308.09.02.5其他总质量小于等于3500kg的汽车5021.022.02.5铰链客车、铰链式无轨电车、汽车列车(乘用车列车除外)309.510.53.0*其他汽车、乘用车列车309.010.03.0*两轮普通摩托车307.0—边三轮摩托车308.02.5正三轮摩托车307.52.3轻便摩托车204.0—轮式拖拉机运输机组206.06.53.0手扶变型运输机组206.52.3一、制动性能路试检测(三)技术要求项目四汽车的行驶安全性制动减速度和制动稳定性要求(摘自GB7258—2017)2、制动减速度和制动稳定性要求机动车类型制动初速度(km/h)空载检测充分发出的平均减速度(m/s2)满载检测充分发出的平均减速度(m/s2)试验通道宽度(m)三轮汽车203.82.5乘用车506.25.92.5总质量小于等于3500kg的低速货车305.65.22.5其他总质量小于等于3500kg的汽车505.85.42.5铰链客车、铰链式无轨电车、汽车列车(乘用车列车除外)305.04.53.0*其他汽车、乘用车列车305.45.03.0*一、制动性能路试检测(三)技术要求项目四汽车的行驶安全性3、制动踏板力或制动气压要求空载检测时:若汽车为气压制动系,则气压表的指示气压不应大于750kPa;若汽车为液压制动系,则乘用车的踏板力不应大于400N,其他机动车的踏板力不应大于450N。满载检测时:若汽车为气压制动系,则气压表的指示气压不应大于额定工作气压;若汽车为液压制动系,则乘用车的踏板力不应大于500N,其他机动车的踏板力不应大于700N。一、制动性能路试检测(三)技术要求项目四汽车的行驶安全性4、驻车制动性能要求在空载状态下,驻车制动装置应能保证机动车在坡度为20%(对总质量为整备质量的1.2倍以下的机动车为15%)、轮胎与路面间的附着系数不小于0.7的坡道上正反两个方向保持固定不动,时间应大于等于2min。检测汽车列车时,应使牵引车和挂车的驻车制动装置均起作用。二、制动性能台试检测(一)检测项目
汽车制动性能台试检测也包括行车制动性能和驻车制动性能两个方面。其中,行车制动性能台试检测的主要检测项目包括制动力、制动力平衡、制动协调时间、车轮阻滞率。项目四汽车的行驶安全性二、制动性能台试检测(二)制动性能检测台项目四汽车的行驶安全性1、制动性能检测台的类型按测试原理不同,制动性能检测台可分为反力式和惯性式两种。按检测台支撑车轮形式不同,制动性能检测台可分为滚筒式和平板式两种。按检测参数不同,制动性能检测台可分为测制动力式、测制动距离式、测制动减速度式和综合式四种。按检测台的测量装置、指示装置、传递信号方式不同,制动性能检测台可分为机械式、液力式和电气式三种。目前国内的汽车综合性能检测站所采用的制动检测设备多为反力式滚筒制动检测台和平板式制动检测台。二、制动性能台试检测(二)制动性能检测台项目四汽车的行驶安全性2、制动性能检测台的工作原理1)反力式滚筒制动检测台反力式滚筒制动检测台结构原理图反力式滚筒制动检测台实物图二、制动性能台试检测(二)制动性能检测台项目四汽车的行驶安全性2、制动性能检测台的工作原理1)反力式滚筒制动检测台制动力测试原理图二、制动性能台试检测(二)制动性能检测台项目四汽车的行驶安全性2、制动性能检测台的工作原理2)平板式制动检测台平板式制动检测台结构
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