Transcript 第二章 汽车动力性和燃油经济性检测

第二章 汽车动力性和燃油经济
性检测
检测方法有：道路试验与室内台架试验
第一节 发动机动力性检测
发动机的动力性用发动机的有效功率评价
国家标准：在用车发动机功率不得低于
额定功率的75%，大修竣工后，发动机
功率不得低于原设计标定值的90%。
一、发动机功率测试方法
发动机有效功率需通过有效转矩和转速的测量并
通过计算得到。
台架稳态试验
发动机功率测试
就车动态试验
台架稳态试验准确可靠，但设备贵、操作复杂多
运用于设计、制造、和科研。
就车动态试验精度低，仪器轻便、测功速度快，
主要运用于汽车维修单位。
二、无负荷测功原理
测试原理：无负荷测功是基于动力学原理
的一种测功方法。当发动机与传动系脱
开，并将发动机的节气门从怠速位置急
速全开时，发动机将克服本身的惯性力
矩，迅速加速到空载最大转速。对某一
型号的发动机，其运动件的转动惯量可
以认为是一个定值，因此，只要测出发
动机在指定转速范围内急加速时的平均
加速度，或测量某一转速时的瞬时加速
度，就可以确定发动机输出功率的大小。
分类：按测功原理可分为两类，一类是用
测定加速时间的方法测定平均功率，另
一类是用测定瞬时角加速度的方法测定
瞬时功率。
1、瞬时功率测量原理
瞬时功率的测量，实质上是测定发动
机转速 和在该转速下的角加速度或曲轴
转速变化率的问题。
2、平均功率测量原理（测加速时间法）
测某转速范围的平均功率，实质是测
定该转速范围加速时间的问题。
三、转速、角加速度和加速时
间测试方案
1、转速
漏磁感应式
电感感应式
磁阻式
2、角加速度
瞬时角加速度测量原理如图：
3、加速时间
加速时间测量原理图：
四、无负荷测功仪的使用方法
1、测试前的准备
2、功率测试方法
（1）怠速加速法
（2）起动法
五、单缸功率检测
所谓单缸动力性检测，就是用仪器判断发
动机各缸的工作情况。
1、用无负荷测功仪测定：
测量各单缸的功率
2、用断火试验法测定：
测量各单缸断火后发动机转速下降，
以判断此缸的功率。
六、发动机综合性能检测仪及
其使用
1、基本功能：
(1)无负荷测功功能即加速测功法；
(2)检测点火系统。初级与次级点火波形的
采集与处理，平列波、并列波与重叠和重叠角
的处理与显示，断电器闭合角和开启角，点火
提前角的测定等；
(3)机械和电控喷油过程各参数(压力、波
形、喷油、脉宽、喷油提前角等)的测定；
(4)进气歧管真空度波形测定与分析；
(5)各缸工作均匀性测定；
(6)起动过程参数(电压、电流、转速)测
定；
(7)各缸压缩压力判断；
(8)电控供油系统各传感器的参数测定；
(9)万用表功能；
(10)排气分析功能。
2、发动机综合性能检测的构成
和作用
（1）构成
由信号提取系统、信号处理系统、
主机、采控显示系统等组成 。如图示：
（2）作用：
信号提取系统的作用为测取发动机有关参
数的信号，把非电量转化为电量。
信号处理系统将发动机的所有传感参数信
号，经衰减、滤波、放大、整形，并转
化成标准的数字信号直接输入CPU 。
显示系统显示检测结果并打印。
（3）特点：
具有动态的测试功能，能适时采集发
动机的动态参数， 能自动分析、判断和
打印检测结果。
3、使用方法
第二节 底盘输出功率检测
底盘测功指对汽车驱动轮输出功率的检测。
一、底盘测功机的功能 和构造
1、底盘测功机的功能
①测量汽车驱动轮输出功率。
②检验汽车滑行性能和传动系传动效率。
③检验汽车加速性能。
④校验车速表。
⑤校验里程表。
⑥配备油耗仪、废气分析仪等设备可以在室
内模拟道路行驶,测量等速油耗和废气排放。
2、底盘测功机的构造
底盘测功机主要由滚筒装置、测功装置、
飞轮机构、测速装置、控制与指示装置
组成。如图：
（1）滚筒装置
有单滚筒： 直径大，在1500—2500mm.
双滚筒：直径在185—400mm.
（2）测功装置
测功装置用来吸收汽车驱动轮输出功率。
主要由定子和转子组成。测功器有水力测
功器、电力测功器、电涡流测功器三类。
（3）测速装置
由测速传感器、中间处理装置和指示装
置组成。
（4）飞轮机构
为了检测汽车的加速性能和滑行性能,需
要模拟汽车的惯性,在滚筒一端安装有飞
轮组。
（5）控制装置
控制装置和指示装置做成一体，控制装
置通过改变定子线圈的电流，可以改变
对转子的制动阻力矩。
二、底盘测功机的工作原理
1、汽车驱动轮输出功率测试原理
电涡流测功器的定子四周装有励磁线圈,转子与测功
机主动滚筒相连,在磁场中转动。当励磁线圈通以直流
电时,磁力线在定子、涡流环、空气隙和转子之间构成
闭和磁路。磁通的大小与励磁线圈的应数以及所通过
的电流大小有关。转子外圆制成凸凹不同的形状,由于
通过齿顶和凹槽的磁通不一样,凸出部分比凹陷部分通
过的磁通多,当转子旋转时,引起磁通的变化,从而在固
定的涡流环中产生涡流。这种涡流产生的磁场又产生
一个与转子旋转方向相同的转矩,由于作用与反作用的
关系,转子产生一个与自己转动方向相反的转矩,该转矩
是转子转速和磁场电流的函数。由于转子与滚简相连,
就等于给滚筒施加了一个阻力,用这个阻力来模拟汽车
在道路上行驶的阻力。
2、汽车加速能力和滑行能力测试原理
汽车加速能力的测试是在底盘测功机测量由某
一车速到另一车速的加速时间，飞轮机构的转
动惯量精度影响测试精度。
汽车滑行能力的测试是汽车初速度在30km/h时
摘档滑行，测量其滑行距离。
3、传动系统传动效率检测
所测汽车驱动轮功率占发动机功率的60%--70%，
当传动效率过低，则说明传动系技术状况不良。
4、车速表检测
速度传感器测出车的实际车速，再与车速表比
较。
三、底盘测功机的使用方法
1、准备工作
2、测试方法
①设定试验车速或转矩。
②起动发动机,由低速档逐级换入直接档,同
时逐渐踩下加速踏板,使节气门全开。
③待发动机稳定后,读取和记录功率值。
④重复检测三次,取平均值。
第三节 汽车燃油经济性检测
一、汽车燃油经济性的两种基本试验方法
道路试验
台架试验
1.试验规范
汽车路试的基本规范可按照GB/T1253490《汽车道路试验方法通则》。
2.试验仪器
试验仪器及精度要求如下:
(1)车速测定仪和汽车燃油消耗仪:精度
0.5%；
(2)计时器:最小读数0.1s。
3.试验项目
(l)直接档全油门加速燃料消耗量试验；
(2)等速燃料消耗量试验；
(3)多工况燃料消耗量试验；
(4)限定条件下的平均使用燃料消耗量试
验。
4、检测项目
汽车等速百公里油耗
5、检测方法
用底盘测功机检测等速百公里油耗。
二、常用油耗仪工作原理
按测试方法分：容积式、质量式、流量式、
和流速式。
1、容积式油耗仪
行星活塞式油耗仪的工作原理：
流量检测装置是由流量变换机构及信
号转换机构组成。如图，曲轴每旋转一
圈，各缸分别泵油一次，曲轴每转一周
的泵油量为： V=4πD2·2h/4=2hπD2
式中:V--四缸排油量，cm3；
4--代表四个油缸；
πD2/4--代表某一活塞截面积，cm2；
2h--2倍制的曲轴偏心距即活塞行程。
经上述流量变换机构的转换后，测燃
油消耗量转化为测定流量变换机构曲轴
的旋转圈数。
2、质量式油耗仪
质量式油耗传感器由称量装置、计数装
置和控制装置组成， 如图：
在测量消耗一定质量的燃油所需的时间
后，即可按下式算出单位时间内发动机
的燃油消耗量：
G=3.6w/t
式中:w--燃油质量，g；
t--测量时间，s；
G--燃油消耗量，kg/h。
三、汽车燃油经济性的台架试
验
1、油耗传感器的安装
（1）油耗传感器在油路中的连接：图示
（2）油路中空气的排除：
用手动泵泵油。
2、模拟加载量的确定和试验循环
（1）等速百公里油耗测试模拟加载量
测试条件：汽车正常热状态，直接档或最高
档，在限定条件下的平均使用燃料量试验的试
验车速：建议轿车60±2km/h，铰接客车为
35±2km/h，其他采用50±2km/h。
（2）汽车多工况燃油消耗量测试模拟加载
量和试验循环
1）、模拟加载量—飞轮机构转动惯量的
确定：
2）、试验循环
试验载荷：
A、轿车为规定乘员数的一半；
B、微型汽车为空载加两名乘员；
C、城市客车为总质量的65%；
D、其他车辆为满载。
试验循环：如图
3、油耗测试数据的重复性及修正
（1）数据的重复性：
在汽车技术等级评定油耗检测的台架
方法中，其油耗数据的重复性按公式：
Q1max－Q1min／QAV≤R
式中：Q1max--台架方法中最大百公里耗油量；
Q1min--台架方法中最小百公里耗油量；
QAV--平均油耗。
（2）数据的修正
如果发现数据重复性达不到
上述要求，必须排除仪器及发动
机或底盘的有关故障后重新进行
测量。然后以标准的QAV与厂方
给出的油耗Qo比较：一级车
QAV≤Qo；二级车Qo＜QAV≤110%；
三级车为QAV＞110%Qo。