汽車(chē)典型試驗(yàn)與測(cè)試?yán)覲PT課件

1、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的測(cè)試 發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)有:動(dòng)力性指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)、振動(dòng)與噪聲、排放性能指標(biāo)等。 針對(duì)這些性能指標(biāo)的檢測(cè)，開(kāi)發(fā)了各種測(cè)試設(shè)備，有通用儀表，也有專用儀表。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的不斷提高，智能化儀表得到廣泛的應(yīng)用。第1頁(yè)/共32頁(yè)10.1.2試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)方案 1.試驗(yàn)臺(tái)總布置方案（1）采用液力或電渦流測(cè)功機(jī)進(jìn)行熱試和冷磨。（2）采用繞線式異步電動(dòng)機(jī)的綜合式試驗(yàn)臺(tái)布置方案（3）冷磨熱式分開(kāi)的試驗(yàn)臺(tái)布置方案 2.試驗(yàn)臺(tái)的冷卻水、燃料和潤(rùn)滑油供給方案第2頁(yè)/共32頁(yè)1）發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)安裝方便，在一定功率和轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)能試驗(yàn)不同類型的發(fā)動(dòng)機(jī)，有一定的通用性這需要合理地選擇測(cè)功器的型號(hào)。2）試

2、驗(yàn)條件與裝車(chē)條件盡量一致。發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)帶有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的附件，包括空氣濾清器和排氣消聲器等。3 3）試驗(yàn)設(shè)備和測(cè)量?jī)x表的精度和安裝位置應(yīng)符合國(guó)家汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)方法（G B G B /T18297-2001/T18297-2001）的要求，以保證正確測(cè)量及不同的試驗(yàn)臺(tái)測(cè)量時(shí)的可比性。4 4）采用先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)和儀表，實(shí)現(xiàn)測(cè)試設(shè)備的自動(dòng)化和現(xiàn)代化。 發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的測(cè)試 9.2.1 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的要求 第3頁(yè)/共32頁(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的測(cè)試 9.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的組成 （1） 測(cè)功器及控制系統(tǒng) （2） 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架 （3） 燃油消耗量測(cè)量?jī)x （4）空氣消耗量測(cè)量?jī)x（5）進(jìn)排氣系統(tǒng) （6）冷卻液溫控系統(tǒng)

3、 （7）潤(rùn)滑油溫控系統(tǒng) （8）測(cè)量系統(tǒng) （9）動(dòng)態(tài)仿真試驗(yàn)臺(tái) 第4頁(yè)/共32頁(yè) （1）溫度測(cè)量是發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試的主要項(xiàng)目之一，在發(fā)動(dòng)機(jī)中，環(huán)境溫度、進(jìn)氣溫度、排氣溫度、缸內(nèi)燃燒氣體溫度、冷卻液溫度、潤(rùn)滑油溫度、測(cè)功器冷卻液溫度、燃油溫度等都是影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的重要參數(shù)。 （2）溫度測(cè)量用傳感器按測(cè)量方式一般有接觸式傳感器和非接觸式傳感器兩種。根據(jù)測(cè)試系統(tǒng)選用相應(yīng)的溫度傳感器。 發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的測(cè)試 9.2.3 溫度測(cè)量第5頁(yè)/共32頁(yè) 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架測(cè)試系統(tǒng)中，一般需測(cè)定的壓力參數(shù)有：潤(rùn)滑油壓力，大氣壓力、進(jìn)氣壓力、排氣背壓、曲軸箱壓力、缸內(nèi)壓力、進(jìn)氣真空度、測(cè)功機(jī)冷卻水壓等。 發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的測(cè)試 9.2.4

4、 壓力測(cè)量 第6頁(yè)/共32頁(yè) 在發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)中，需要進(jìn)行各種液體和氣體的流量測(cè)量，包括：燃油消耗量、潤(rùn)滑油流量、冷卻液流量、空氣進(jìn)氣量、排氣流量、曲軸箱漏氣量等。 常用流量測(cè)量方法一般分為容積型、速度型和質(zhì)量型三類。一般根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的性質(zhì)、流量計(jì)用途、工況條件、安裝條件、振動(dòng)情況等進(jìn)行合理選用。發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的測(cè)試 9.2.5 流量測(cè)量 第7頁(yè)/共32頁(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的測(cè)試 9.2.6 轉(zhuǎn)速和功率測(cè)量 在發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)研究中，轉(zhuǎn)速是一個(gè)重要的特性參數(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速的測(cè)量，可以用來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率；也可以由此判定或控制發(fā)動(dòng)機(jī)工況的穩(wěn)定程度。 轉(zhuǎn)速的測(cè)量： 按照測(cè)量方法分類可分為儀表直接與被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸接觸

5、測(cè)量的接觸法，儀表不與被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸接觸的非接觸法，以及從轉(zhuǎn)軸以外的檢測(cè)的方法等。 按測(cè)量原理分類可分為機(jī)械式、電氣式、電子式3種。第8頁(yè)/共32頁(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的測(cè)試 9.2.6 轉(zhuǎn)速和功率測(cè)量 功率的測(cè)量 ： 功率的測(cè)量通常采用間接測(cè)量的方法，即直接測(cè)出發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速后通過(guò)計(jì)算得出 式中 T（Nm）為轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速n（r/min），功率P(kW) 9550TnP 第9頁(yè)/共32頁(yè)汽車(chē)振動(dòng)的測(cè)試 汽車(chē)振動(dòng)是影響汽車(chē)性能的重要因素，這種振動(dòng)會(huì)嚴(yán)重地影響汽車(chē)的平順性和操縱穩(wěn)定性以及汽車(chē)零部件的疲勞壽命。另外，嚴(yán)重的汽車(chē)振動(dòng)還會(huì)影響汽車(chē)的行駛速度和產(chǎn)生噪聲，所以汽車(chē)振動(dòng)的測(cè)試具有十分重要的意義。下面

6、以懸架性能測(cè)控分析系統(tǒng)為例來(lái)介紹汽車(chē)振動(dòng)的測(cè)試。進(jìn)行汽車(chē)懸架性能試驗(yàn)研究的關(guān)鍵是由振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)、測(cè)控裝置及數(shù)據(jù)處理組成的懸架性能測(cè)控分析系統(tǒng)。第10頁(yè)/共32頁(yè)汽車(chē)振動(dòng)的測(cè)試 9.3.1 系統(tǒng)方案方案工作流程： 第11頁(yè)/共32頁(yè) 測(cè)試系統(tǒng)的軟件介紹 汽車(chē)振動(dòng)的測(cè)試 9.3.2 硬件介紹 第12頁(yè)/共32頁(yè) 上所述的測(cè)試系統(tǒng)，需要由計(jì)算機(jī)控制變頻器改變?cè)囼?yàn)臺(tái)的振動(dòng)頻率，由計(jì)算機(jī)發(fā)出控制信號(hào)給步進(jìn)電動(dòng)機(jī)改變?cè)囼?yàn)臺(tái)的振幅，所以開(kāi)發(fā)了控制軟件，在程序中設(shè)計(jì)了控制算法，使設(shè)備協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率和振幅的控制 .汽車(chē)振動(dòng)的測(cè)試 9.3.3 測(cè)試系統(tǒng)的軟件介紹 1. 試驗(yàn)臺(tái)控制方式 開(kāi)環(huán)控制 閉環(huán)控制 第1

7、3頁(yè)/共32頁(yè)汽車(chē)振動(dòng)的測(cè)試 9.3.3 測(cè)試系統(tǒng)的軟件介紹 定頻振動(dòng)閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖 掃頻振動(dòng)頻率上升階段控制系統(tǒng)方框圖 第14頁(yè)/共32頁(yè)2 控制系統(tǒng)軟件介紹汽車(chē)振動(dòng)的測(cè)試本模塊采用Visual C+生成的SDI單文檔應(yīng)用程序，主要完成試驗(yàn)臺(tái)的開(kāi)環(huán)和閉環(huán)控制，使硬件部分協(xié)調(diào)工作，達(dá)到控制目的。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、繪制加速度實(shí)時(shí)變化曲線、觀測(cè)試驗(yàn)臺(tái)的基本振動(dòng)情況。 9.3.3 測(cè)試系統(tǒng)的軟件介紹 第15頁(yè)/共32頁(yè)（1）程序流程圖 汽車(chē)振動(dòng)的測(cè)試2 控制系統(tǒng)軟件介紹 9.3.3 測(cè)試系統(tǒng)的軟件介紹 第16頁(yè)/共32頁(yè)汽車(chē)振動(dòng)的測(cè)試（2）程序運(yùn)行 9.3.3 測(cè)試系統(tǒng)的軟件介紹 第17頁(yè)/共32

8、頁(yè)汽車(chē)振動(dòng)的測(cè)試 9.3.3 測(cè)試系統(tǒng)的軟件介紹 3. 誤差分析處理 在開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的閉環(huán)控制系統(tǒng)中，加速度傳感器在測(cè)量加速度信號(hào)時(shí)所產(chǎn)生的誤差，將直接影響控制精度。引起加速度測(cè)量誤差的因素是多方面的，主要是試驗(yàn)設(shè)備的限制，以及外界原因造成 。（1）振幅引起的誤差 （2）頻率引起的誤差 （3）傳感器、放大器、采集器引起的誤差 （4）閉環(huán)控制精度 第18頁(yè)/共32頁(yè)汽車(chē)動(dòng)力學(xué)的測(cè)試 9.4.1 汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功 汽車(chē)底盤(pán)包括傳動(dòng)系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動(dòng)系。汽車(chē)底盤(pán)的技術(shù)狀況關(guān)系到整車(chē)行駛的穩(wěn)定性和安全性，同時(shí)還影響發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的傳遞和燃油的消耗。因此，汽車(chē)底盤(pán)的測(cè)試與有十分重要的意義。1. 底盤(pán)測(cè)功試驗(yàn)

9、臺(tái)的結(jié)構(gòu)、原理（1）滾筒裝置 （2）功率吸收裝置 （3）測(cè)量裝置（4 4）輔助裝置 單輪雙滾筒試驗(yàn)臺(tái)測(cè)量示意圖 第19頁(yè)/共32頁(yè) 控制系統(tǒng)是底盤(pán)測(cè)功機(jī)的關(guān)鍵組件，其技術(shù)水平的高低，性能好壞，直接影響到整機(jī)性能。汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)的控制系統(tǒng)分為全自動(dòng)控制和半自動(dòng)控制兩種。 汽車(chē)動(dòng)力學(xué)的測(cè)試 9.4.1 汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功 2.控制系統(tǒng) 雙滾筒式底盤(pán)測(cè)功機(jī)加（減）載控制系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)及外部設(shè)備和電渦流機(jī)及其控制器組成。 鍵盤(pán)輸入可控硅整流器脈沖移相器JA模擬開(kāi)關(guān)電流調(diào)節(jié)器速度、力調(diào)節(jié)器計(jì)算機(jī)JB 模擬開(kāi)關(guān)定電流設(shè)定電流反饋單相電源220VAC電渦流機(jī)D/A速度傳感器功能模塊力傳感器底盤(pán)測(cè)功機(jī)滾筒JAJBD/

10、A第20頁(yè)/共32頁(yè)典型的底盤(pán)測(cè)功試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)如圖 底盤(pán)測(cè)功機(jī)除載荷控制外，還有舉升器升降、電磁離合器接合、水泵通斷、車(chē)輛檢測(cè)燈等位控信號(hào)的控制。這些位控信號(hào)通常都是由計(jì)算機(jī)輸出經(jīng)信號(hào)放大、驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。汽車(chē)動(dòng)力學(xué)的測(cè)試 9.4.1 汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功 第21頁(yè)/共32頁(yè)汽車(chē)動(dòng)力學(xué)的測(cè)試 9.4.1 汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功 3.可測(cè)項(xiàng)目 (1)(1)額定扭矩工況測(cè)量。(2)(2)額定功率工況測(cè)量。(3)(3)恒車(chē)速測(cè)量底盤(pán)輸出功率。(4)(4)恒扭矩測(cè)量底盤(pán)輸出功率。(5)(5)各種速度區(qū)間加速時(shí)間和距離的測(cè)定。(6)(6)各種速度區(qū)間滑行時(shí)間和距離的測(cè)定。(7)(7)車(chē)速表校準(zhǔn)。(8)(8)里程表校準(zhǔn)。(9)

11、(9)最高車(chē)速測(cè)定。(10)(10)定工況燃料經(jīng)濟(jì)性測(cè)定( (另配油耗計(jì)) )。(11)(11)多工況加載排放測(cè)定（另配尾氣檢測(cè)儀）。(12)(12)底盤(pán)（臺(tái)架）損耗功率的反拖實(shí)驗(yàn)。第22頁(yè)/共32頁(yè) KDCG-10型汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)的半自動(dòng)控制和數(shù)字顯示部分是以單片微機(jī)為核心的智能儀表構(gòu)成的，它可以作為一個(gè)單獨(dú)儀表使用，也可以配合主控微機(jī)使用，擔(dān)任測(cè)量數(shù)據(jù)的采集、量化、計(jì)算和顯示工作。 汽車(chē)動(dòng)力學(xué)的測(cè)試 9.4.1 汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功 4.半自動(dòng)測(cè)量（人工操作） KDCG-10型汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)的數(shù)字顯示面板 第23頁(yè)/共32頁(yè)系統(tǒng)主界面 汽車(chē)動(dòng)力學(xué)的測(cè)試 9.4.1 汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功 5.自動(dòng)測(cè)量（電腦

12、控制過(guò)程） 第24頁(yè)/共32頁(yè)汽車(chē)動(dòng)力學(xué)的測(cè)試 9.4.1 汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功 額定扭矩工況測(cè)量圖 5.自動(dòng)測(cè)量（電腦控制過(guò)程） 額定功率工況測(cè)量圖 額定功率工況測(cè)量圖 第25頁(yè)/共32頁(yè)汽車(chē)動(dòng)力學(xué)的測(cè)試 9.4.1 汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功 5.自動(dòng)測(cè)量（電腦控制過(guò)程） 測(cè)量的界面和生成的曲線 反拖損耗功率測(cè)量 直接擋加速測(cè)量 滑行距離測(cè)量 第26頁(yè)/共32頁(yè) 目前測(cè)量車(chē)輛排放一般都在無(wú)負(fù)荷的情況下進(jìn)行，采用怠速或雙怠速法測(cè)量尾氣排放，這種方法無(wú)法檢測(cè)現(xiàn)代技術(shù)制作的汽車(chē)的尾氣排放故障，但測(cè)試儀器價(jià)格便宜，檢測(cè)方法簡(jiǎn)單快捷，一般檢測(cè)站均使用此方法。現(xiàn)在國(guó)家有關(guān)部門(mén)為了適應(yīng)環(huán)保的新要求，制定了新的排放檢測(cè)方法，即

13、加速模擬工況實(shí)驗(yàn)法，簡(jiǎn)稱工況法（ASM法）。 進(jìn)行ASM法測(cè)量時(shí)，需要對(duì)臺(tái)體的損耗功率進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定的方法按照損耗功率測(cè)量中的進(jìn)行就可以了，但是此時(shí)只對(duì)特定速度下的損耗功率感興趣（25km/h和40km/h）。 車(chē)輛在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上的實(shí)驗(yàn)運(yùn)行循環(huán)由ASM5025和ASM2540兩個(gè)工況組成。運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)圖如圖。汽車(chē)動(dòng)力學(xué)的測(cè)試 9.4.1 汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功 5.自動(dòng)測(cè)量（電腦控制過(guò)程） 第27頁(yè)/共32頁(yè)ASM工況法測(cè)量 汽車(chē)動(dòng)力學(xué)的測(cè)試 9.4.1 汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功 5.自動(dòng)測(cè)量（電腦控制過(guò)程） 系統(tǒng)參數(shù)是與檢測(cè)密切相關(guān)的重要參數(shù)，不正確的參數(shù)將使系統(tǒng)無(wú)法工作。一般由現(xiàn)場(chǎng)工程師調(diào)好以后不再改變。 第28頁(yè)

14、/共32頁(yè)車(chē)速系數(shù)：由滾筒直徑?jīng)Q定的系數(shù)。其值 = 直徑 3.14159 / 25（或50）。扭矩系數(shù)：用于車(chē)輛牽引力的標(biāo)定，使計(jì)算機(jī)中的扭力值與面板一致。距離參數(shù)：此值一定與車(chē)速系數(shù)保持一致。恒速速度：恒速功率測(cè)量時(shí)，系統(tǒng)認(rèn)為速度達(dá)到穩(wěn)定的容許誤差范圍。恒速穩(wěn)定點(diǎn)數(shù)：恒速功率測(cè)量時(shí)，系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)事，必須在上述認(rèn)為穩(wěn)定的速度下保持的時(shí)間數(shù)。條屏通道：指揮駕駛員操作的引導(dǎo)屏使用的串口編號(hào)。 汽車(chē)動(dòng)力學(xué)的測(cè)試 9.4.1 汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功 5.自動(dòng)測(cè)量（電腦控制過(guò)程） 第29頁(yè)/共32頁(yè)滾動(dòng)阻力系數(shù)：按照平坦干燥的水泥路面計(jì)算系數(shù)，一般取值為0.015，在最高車(chē)速測(cè)量中有用，但注意在“輸入汽車(chē)參數(shù)”中的前后軸重應(yīng)該正確輸入?？諝庾枇ο禂?shù)：一般取值0.8，在最高車(chē)速測(cè)量中有用，但注意在“輸入汽車(chē)參數(shù)”中的輪距和車(chē)高（計(jì)算迎風(fēng)面積使用）應(yīng)該正確輸入