底盘检测与诊断技术(第5章1)幻灯片.ppt

1、汽车底盘检测与诊断技术第5章,（2学时） 北理工珠海学院郭新民,第五章 汽车底盘检测与诊断,5.1 驱动车轮输出功率的检测 5.2 传动系统检测与故障诊断 5.3 转向系统检测与故障诊断 5.4 车轮平衡度检测 5.5 悬架装置检测,教学要求： 掌握汽车底盘各组成系统的性能检测与故障诊断方法。 重点是了解检测设备的结构组成，理解检测设备的工作原理及底盘各组成系统的故障原因，掌握检测设备的使用方法及底盘各组成系统的故障诊断与排除方法。,第五章 汽车底盘检测与诊断,5.1 驱动轮驱动力和输出功率的检测,5.2 传动系统检测与故障诊断,传动系统的组成 离合器 变速器 传动轴及万向节 主减速器 差速器

2、和半轴等构成 其作用是把发动机输出的动力传递给驱动轮。,5.2 传动系统检测与故障诊断,5.2 传动系统检测与故障诊断,5.2 传动系统检测与故障诊断,汽车传动系统布置图（全驱动）,一、底盘测功原理 转鼓（滚筒、转筒）实验台,a）单轮单滚简式 b）双轮双滚筒式 c）单轮双滚筒式,转鼓（滚筒、转筒）实验台 功率吸收装置：水力测功机或电力测功机或电涡流测功机 转鼓组件 ：转鼓、飞轮 举升装置 测量装置：测力装置、测功装置、测速装置 控制与指示装置 纵向约束装置：从动轮固定、钢丝绳固定 冷却装置：发动机冷却装置 、轮胎冷却装置,实验设备的工作原理,测功机能产生一定的阻力矩并调节转鼓的转速(即汽车的速

3、度)。 为了固定汽车，用钢丝绳拉住实验汽车。从装在钢丝绳中的拉力表可读出汽车的挂钩拉力,根据汽车驱动轮和转鼓的力矩平衡，可以得出驱动轮上的驱动力矩为,测出各个排挡、各种车速下节流阀全开时的Fd与F，即能得出表征汽车动力性能的驱动力图。 驱动功率： PK= FtV /3600 kW,1实验前准备工作 1) 实验台准备 除按厂家规定的项目及期限对实验台进行检查、调整、润滑外，在使用过程中，还要注意仪表指针的回位，举升器工作和导线的接触情况，发现故障，及时排除。,1实验前准备工作 2) 被检汽车的准备 (1) 仔细调整发动机供油系统及点火系统至最佳工作状态； (2) 检查、调整、紧固和润滑底盘有关部

4、位； (3) 轮胎沾有水、油等物质或轮胎花纹沟槽内嵌有小石子时，一定要清除干净，轮胎气压应符合标准。 (4) 运行走热全车。,1实验前准备工作 3) 检测点的选择 检测点除制造厂给出的发动机最大功率相应的转速(或车速)和最大扭矩相应的转速两个点以外，还应选择12个常用转速(例如经济车速)作为检测点，或根据具体情况要求选择检测点。,2实验步骤 (1) 接通实验台电源，并根据被检车辆驱动轮输出功率的大小，将功率指示表的转换开关置于低挡或高挡位置； (2) 操纵手柄(或按钮)，升起举升器的托板； (3) 被检汽车的驱动轮尽可能与滚筒成垂直状态，停放在实验台滚筒间的举升器板上； (4) 操纵手柄，降下

5、举升器托板，直到轮胎与举升器托板完全脱离为止；,2实验步骤 (5) 用三角铁板架抵住位于实验台滚筒之外的一对车轮的前方，以防止汽车在检测时从实验台上滑出去，将风扇置于被检汽车正前方，并接通电源； (6) 启动发动机，由低挡逐级换入选定的挡位，逐渐踩下加速踏板，同时调节实验台功率吸收装置的负荷旋钮，测出发动机最大功率时相应的运转转速； (7) 待发动机转速稳定后，读取并记录仪表指示的功率(或牵引力)值和转速值；,2实验步骤 (8) 保持发动机节流阀全开，调节实验台的功率吸收装置的负荷旋钮，增加测功器负荷，使发动机以最大扭矩相应的转速运转； (9) 待发动机转速稳定后，读取功率和转速值； (10)

6、 部分抬起加速踏板，按上述方法检测发动机节流阀在部分开度工况下的驱动轮输出功率值。,P0=a. P,P-实测驱动轮输出功率 P0 标准环境下的校正功率 a-校正系数 标准环境: 大气压100kpa 环境温度 298k(25) 相对湿度30% 干空气压99kpa,二、计算校正驱动轮输出功率与相应发动机输出功率的百分比 vM=pvMo /pM VP=pvpo/pe vM-额定转矩时校正驱动轮输出功率与发动机额定转矩 功率的百分比 VP-额定功率时校正驱动轮输出功率与发动机额定功率的 百分比 pM-发动机额定转矩时的功率 Pe -发动机额定功率时的功率,4、在用车动力性评价 vM Ma vP Pa

7、Ma-汽车在额定转矩时校正驱动轮输出功率与发动机额定转矩功率的百分比的允许值（见教材p161表3-1） Pa-汽车在额定功率时校正驱动轮输出功率与发动机额定功率的百分比的允许值（见教材p161表3-1） 如vM或vP 小于相应的允许值 表明动力性不良，说明发动机及其传动系技术状况差 可用底盘测功机采用反拖法测传动系消耗的功率， 如传动系消耗的功率大，说明传动系效率低。 否则说明发动机动力性不良,5、2 传动系的检测 一、传动系效率检测,Pe-发动机功率 PT-传动损失功率 意义：对传动系统来说，即输出功率（Pe-PT）与输入功率Pe之比。 PT分为： 机械损失齿轮、轴承、油封的摩擦、传动轴万向

8、节与传动齿轮对数、传动力矩M的大小、加工精度有关。 液力损失搅油损失，与转速、润滑油粘度、品质、温度、油面高度有关。,P-测取的驱动轮输出功率；发动机 Pc-测功器传动系消耗的功率； Pf-车轮滚动阻力造成的功率消耗； PT-汽车传动系消耗的功率； Pr-反拖传动系（含Pc 、Pf和PT）消耗的功率,检测方法 1）驱动轮输出功率P的测取 2）反拖传动系Pr的测取： 发动机熄火并分离离合器 启动测功器反拖装置，以 测P同样的速度带动滚筒（ Pc ） 驱动轮（ Pf ）和汽车传动系（ PT ） 转动 重复3次得到反拖传动系功率Pr 3） Pf + Pc 的测取： 拆下两侧驱动轮半轴，启动测功器反拖

9、装置，以测P同样的速度转动，重复3次得到Pf + Pc,4）计算传动效率 将测得的P、Pc 、Pf和PT代入 可得该车传动效率 检测标准 汽车传动效率正常值见教材P164表3-2 如太低说明该车传动系统消耗的功率太多（传动系部件装配调整不当、润滑不良）,传动系统技术状况不良： 使汽车的动力性和燃油经济性变差；起步能力变坏和超车能力不足易于造成安全行车隐患。离合器、变速器等主要部件性能不良对汽车的操纵方便性也有很大影响。,5、2 传动系的检测,(1) 离合器： 离合器机动车的离合器应接合平稳、分离彻底，工作时不得有异响、抖动和不正常打滑等现象。 踏板自由行程应符合整车技术条件的有关规定。 踏板力

10、应不大于300 N，手握力应不大于200N。 (2) 变速器和分动器： 换挡时齿轮啮合灵便，互锁和自锁装置有效，不得有乱挡和自行跳挡现象； 运行中无异响； 换挡时，变速杆不得与其他部件干涉。 在变速杆上必须有驾驶员在驾驶座位上容易识别变速器挡位位置的标志。 (3) 传动轴： 在运转时不得发生振抖和异响，中间轴承和万向节不得有裂纹和松旷现象。 (4) 驱动桥： 齿轮啮合间隙合适，工作平稳，噪声低； 在各种转速和载荷下的传动效率高； 与悬架导向机构、转向运动机构协调； 二、汽车滑行性能检测,5、2 传动系的检测,二、汽车滑行性能检测 1滑行距离检测 1）路测法 车辆空载 胎压符合规定 预热良好 平

11、直硬路面 风速小于3m/s，车速30km/h时空挡滑行，用速度计或五轮仪测滑行距离。 2）测功器法 车速30km/h时空挡滑行，利用底盘测功器滚筒储存的动能、汽车传动系和驱动轮的动能使汽车驱动轮继续运转直至停转，测得：汽车滑行距离 汽车滑行距离=测功器滚筒转过的圈数与滚筒周长的乘积,5、2 传动系的检测,3）检测标准： GB 185652001 滑行距离应满足教材P165表3-3要求 否则说明汽车传动系技术状况差 作业题：,2 滑行阻力检测 1）检测方法 被测车空载、胎压符合规定，空挡不制动停在平直硬路面，风速小于3m/s，用拉力计拖动被测车 拉力计读数=被测车滑行阻力Ps (N) 2）检测标

12、准 滑行阻力Ps应1.5%.M.g M-汽车整备质量（kg） g-重力加速度 如果被测车滑行阻力Ps 太大，说明汽车传动系技术状况差,5、2 传动系的检测,三、传动系游动角度检测 传动系的游动角（角间隙）： 是离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥的游动角度之和。 传动系统各总成和机件的磨损与其间隙存在着密切关系，总角间隙随汽车行驶里程近似呈线性增长。所以总角间隙可作为诊断参数评价传动系统的技术状况。 由于角间隙可分段检测，还可用角间隙对传动系统有关总成或机件的技术状况进行检测。,1、数字式角间隙检测仪 数字式角间隙检测仪由用导线相联的倾角传感器和测量仪构成。 倾角传感器内部结构示意图 1弧形线

13、圈 2弧形磁棒 3摆杆 4心轴 5轴承,5、2 传动系的检测,数字式角间隙检测仪检测原理 传感器：倾角频率转换器 其作用是将传感器感受到的倾角变化转变为线圈中电感量的变化，从而改变检测仪电路的振荡频率。 在重心作用下，摆杆始终偏离垂线某一固定角度。弧形线圈则固定在外壳中的夹板上，当外壳随传动轴摆动时，线圈也随之摆动，因而线圈与磁棒的相互位置发生变化，从而改变了线圈电感值，电感的变化量则反映了传动轴的摆动量。,当电感值可变化的线圈作为检测仪振荡电路中的一个元件时，传动轴的摆动所引起的线圈电感值的变化就改变了电路的振荡频率。 测量仪是一台专用的数字式频率计，采用与传感器特性相应的门时并可初始置数，

14、通过标定可直接显示出倾角大小。把角间隙两个极端位置的倾角相减，其差值即为角间隙值。 检测方法 将传感器固定在被测轴上， 左右转动被测轴至两极限位置 记下被测轴两极限位置的2倾角 2倾角之差=被测轴的游动角度,游动角度可分段检测，可用该仪器对传动系统有关总成或机件的技术状况进行分段检测。 离合器 变速器 传动轴,2、指针式游动角度检测仪工作原理 1) 指针式游动角度检测仪 由指针、测力扳手和刻度盘构成 1卡嘴 2指针座 3指针 4刻度盘 5手柄 6手柄套筒 7定位销 8可换钳口,5、2 传动系的检测,指针式游动角度检测仪原理： 指针固定在主传动器主动轴上，而刻度盘固定在主传动器壳体上，测力扳手钳

15、口可卡在传动轴万向节上，扳手上带有刻度盘和指针，以便指示出测力扳手所施加的力矩。测量游动角度时，测力扳手从一个极限位置转至另一个极限位置，施加力矩应不小于30 Nm，游动角度的数值即为指针在刻度盘上的指示值。,检测结果分析,中型载货汽车游动角度参考数据,如传动系游动角度太大时， 将加速零件的磨损 并增大传动的噪声， 使传动系传动效率降低。,5.2传动系统检测与故障诊断,离合器滑转检测 离合器滑转（俗称打滑）使发动机动力不能有效地传递至驱动轮，汽车动力性下降，摩擦片磨损严重，汽车起步困难，同时也影响汽车的正常行驶；加速时，车速不能随发动机转速的提高而迅速上升；负载上坡传递大转矩时，打滑更为明显，

16、严重时会烧损摩擦片。 使用离合器频闪测定仪可对离合器打滑进行检测。,1-闪光灯、2-高压电极、 3-电容、 4-电阻,5.2 传动系统检测与故障诊断,图4-6 离合器打滑频闪测定仪 1-卡环 2-透镜 3-框架 4-闪光灯 5-护板 6、9、11、12、18-隔板 7-电阻器 8、10-电容器 13-二极管 14-支持器 15-套座 16-变压器 17-开关 19-导线 20-传感器,离合器打滑测定仪的基本工作原理是频闪原理，即：如果在精确的确定时刻，相对转动零件的转角照射一束短暂（约15000 s）的频率与转动零件的旋转频率相同的光脉冲时，由于人们的视觉暂留现象，似乎觉着零件静止不动。 该仪

17、器由发动机火花塞的高压电极输入电脉冲信号，火花塞每跳火一次，闪光灯就亮一次，闪光频率与发动机转速成正比，离合器不打滑时，传动轴上设定点会与闪亮点同步动作，传动轴似乎处于不转动状态；否则，轴上设定点转速会滞后于闪亮点动作，这说明离合器存在打滑现象。,5.2 传动系统检测与故障诊断,离合器打滑测定仪的使用方法 : 检测时，在传动轴上作一标记点，变速器应挂入直接档并踩下加速踏板，使车轮原地运转，必要时可给试验台滚筒增加负荷或使用行车制动器，以增加驱动轮和传动系的负荷。将闪光灯发出的光亮点投射到传动轴上的标记点。若离合器不打滑，传动轴上标记点与光亮点同步，使人感到传动轴并不旋转；若离合器打滑，则传动轴

18、上标记点与光亮点不同步，传动轴转速比发动机转速低，光脉冲每次照射点均位于上次照射点的前部，使人感觉着传动轴慢慢向相反方向转动，显然其转动的快慢即可反映离合器打滑的严重程度。,5.2 传动系统检测与故障诊断,组成 万向节 传动轴 中间支承,驱动桥的组成 包括主减速器、差速器、半轴、桥壳等。,. 主减速器,. 差速器,. 半轴,. 桥壳,5.3 转向系统检测,5.3 转向系统检测,5.3 转向系统检测,5.3 转向系统检测,5.3 转向系统检测,转向系性能好坏直接影响汽车操作稳定性和高速行驶的安全性，决定了是否会出现开车时转向盘打摆、自由转动量太大以及高速行驶时跑偏等现象。 转向参数主要是指转向盘

19、自由转动量和转向盘转向力，利用仪器设备对这两个参数进行检测，从而可以确切地判断转向系统的技术状况是否合格。 1、转向盘自由转动量，是指汽车转向轮保持直线行驶位置静止不动时，轻轻左右晃动转向盘所测得的游动角度。 2、转向盘的转向力，是指在一定行驶条件下，作用在转向盘外缘的圆周力。这两个参数主要用来诊断转向轴和转向系中各零件的配合状况。,5.3 转向系统检测,转向盘自由转动量检测,图4-34 简易转向盘自由转动量检测仪 a) 检测仪的安装 b) 检测仪 1-指针 2-夹臂 3-刻度盘 4-弹簧 5-连接板 6-固定螺钉,5.3 转向系统检测,测量时，应使汽车的两转向轮处于直线行驶位置不动，轻轻向左

20、（或向右）转动转向盘至空行程一侧的极端位置（感到有阻力），调整指针指向到刻度盘零位。 然后，再轻轻转动转向盘至另侧空行程极端位置，指针所指示的刻度即转向盘自由转动量。,转向盘转向力检测,图4-35 ZC2型转向参数测量仪,2、转向参数测量仪 结构： 1定位杆 2固定螺栓 3电源开关 4电压表 5主机箱 6连接叉 7操纵盘 8打印机 9显示器,2、转向参数测量仪 （1）操纵盘固定在底板上 （2）底板经力矩传感器与连接叉相连，叉上可伸缩卡爪与被测转向盘相连； （3）主机箱固定在底板中央，装有接口板、微机板、转角编码器、打印机、力矩传感器和电池等； （4）定位杆从底板下伸出，吸附在仪表盘上，内端连接有光电装置，光电装置装在主机箱内的下部。,图4-35 ZC2型转向参数测量仪,2、转向参数测量仪 当转动操纵盘时，转向力通过底板、力矩传感器、联接叉传递到被测转向盘上，使转向盘转动以实现汽车转向。此时，力矩传