汽車試驗學 第6章 汽車整車性能試驗習題解答-202407

第6章汽車整車性能試驗習題解答6-1介紹用轉(zhuǎn)鼓試驗臺測試汽車驅(qū)動力及驅(qū)動功率的方法。解：用轉(zhuǎn)鼓試驗臺測試汽車驅(qū)動力及驅(qū)動功率的方法是恒速功率測量。將驅(qū)動輪停在轉(zhuǎn)鼓試驗臺的滾筒上，用鋼索將汽車的后部固定在支柱上，鋼索呈水平關(guān)態(tài)，鋼索的拉力平衡汽車的縱向拉力，如圖6-1所示。進入轉(zhuǎn)鼓試驗臺的恒速功率測量界面，在恒速功率測量界面上設(shè)定速度、起始速度和結(jié)束速度，如圖6-2所示。再點擊“開始檢測”按扭，轉(zhuǎn)鼓試驗臺開如工作，然后起動汽車、加速，驅(qū)動輪帶動滾筒轉(zhuǎn)動。當汽車的車速稍大于設(shè)定速度時，保持加速踏板位置，測功器產(chǎn)生不同的阻力矩，自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速，也即調(diào)節(jié)汽車的車速到設(shè)定速度，通過轉(zhuǎn)鼓試驗臺中的速度傳感器檢測汽車的速度，通過測功器測定汽車的驅(qū)動力，并恒速功率測量界面上的牽引力欄中顯示汽車的驅(qū)動力，驅(qū)動力顯示為牽引力。用牽引力乘以設(shè)定速度，得汽車的驅(qū)動功率，在功率欄中顯示。改變設(shè)定速度，可測得不同車速下汽車的驅(qū)動力及驅(qū)動功率。6-2介紹道路上汽車滑行試驗的方法。解：道路上汽車滑行試驗的方法是汽車在水平良好道路上直線滑行，通過汽車速度測量儀或VBOX汽車試驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或USBCAN分析儀，測試汽車從(50±0.3)km/h到停止的滑行速度和滑行距離，從測試儀顯示器的屏幕上，可獲取汽車的滑行速度和滑行距離。試驗車輛進入滑行區(qū)域前的車速稍大于50km/h，將擋位置于空擋，或者說，對于手動擋汽車，踩下離合器踏板，變速器掛空檔，對于自動擋汽車、無變速擋的電動汽車和智能汽車，將擋位置于空擋N。為了減少道路坡度和風向、風速的影響，滑行試驗沿相同路段至少往返各進行3次，取其平均值作為試驗結(jié)果。6-3介紹燃油汽車最高車速試驗的方法。解：燃油汽車最高車速試驗的方法是汽車在水平良好道路上，試驗車輛加速行駛到最高車速，并連續(xù)直線行駛一段距離（測試路程的長度為200m），在此穩(wěn)定直線行駛路段，通過汽車速度測量儀或VBOX汽車試驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或USBCAN分析儀，測試汽車的最高車速，從測試儀顯示器的屏幕上，獲取測試結(jié)果。6-4介紹燃油汽車起步加速性能試驗的方法。解：起步加速性能試驗的方法是以最大的加速度，將汽車從靜止狀態(tài)加速到100km/h（如果最高車速的90%達不到100km/h，應取最高車速的90%向下圓整到5的整數(shù)倍的車速作為試驗終了車速），另以最大的加速度，使汽車由靜止狀態(tài)通過400m的距離，分別記錄這兩個試驗的行駛時間，為原地起步加速時間。6-5介紹燃油汽車滿載爬坡試驗的方法。解：燃油汽車滿載爬陡坡試驗的方法是汽車從坡道前面的水平路面起步，滿載爬至坡頂，如圖6-6所示。在通過中間的10m測速路段時，測定通過時間、動力裝置的轉(zhuǎn)速，監(jiān)測各儀表的示值。爬到坡頂后，檢查汽車各部位有無異常，并做記錄。同一坡道可以爬兩次，有一次通過就認為可以達到此爬坡度。6-6介紹電動汽車30分鐘最高車速試驗的方法。解：電動汽車30分鐘最高車速試驗可以在環(huán)形跑道上進行，也可以在底盤測功機上進行，試驗的方法如下：1)將試驗車輛加載到試驗質(zhì)量，增加的載荷應合理分布，然后進行車輛準備。2)使試驗車輛以該車30分鐘最高車速估計值±5%的車速行駛30min。試驗中車速如有變化，可以通過踩加速踏板來補償，從而使車速符合30分鐘最高車速估計值5%的要求。3)如果試驗中車速達不到30分鐘最高車速估計值的95%，試驗應重做，車速可以是上述30分鐘最高車速估計值或制造廠重新估計的30分鐘最高車速。4)測量車輛的最高平均車速或駛過的里程S1(m)，并計算平均30分鐘最高車速V30(km/h)。6-7介紹電動汽車0~50km/h加速性能試驗的方法。解：電動汽車0~50km/h加速性能試驗的方法：將試驗車輛停放在試驗道路的起始位置，并起動車輛，擋位置前進擋D。起步后將加速踏板快速踩到底，使車輛加速到(50±1)km/h。如果裝有離合器和變速器的話，將變速器置入該車的起步檔位，迅速起步，將加速踏板快速踩到底，途中適時地換檔，使車輛加速到(50±1)km/h。記錄從踩下加速踏板到車速達到(50±1)km/h的時間。相同路段往返各進行一次，取算術(shù)平均值作為試驗結(jié)果。6-8介紹電動汽車50~80km/h加速性能試驗的方法。解：電動汽車50~80km/h加速性能試驗的方法：將試驗車輛停放在試驗道路的起始位置，再將試驗車輛加速到(50±1)km/h，并保持這個車速行駛0.5km以上。然后將加速踏板踩到底，或使用離合器和變速桿（如果裝有的話）將車輛加速到(80±1)km/h。記錄從踩下加速踏板到車速達到(80±1)km/h的時間。如果最高車速小于89km/h，則應達到最高車速的90%，并記錄最后車速。相同路段往返各進行一次，取平均值作為試驗結(jié)果。6-9介紹混合動力汽車動力性試驗的項目及程序。解：混合動力模式下混合動力汽車動力性試驗的項目包括：最高車速、30分鐘最高車速、0～100km/hh或0～50km/h的加速時間、爬坡車速、坡道起步能力和最大爬坡度。純電動模式下混合動力汽車動力性試驗的項目包括：最高車速、0～50km/h加速時間、爬坡車速和坡道起步能力?；旌蟿恿ζ噭恿π栽囼灧譃閮蓚€階段，其試驗程序如下，并按箭頭方向順序進行試驗：第一階段試驗程序：充電→預熱→混合動力模式下的最高車速試驗→純電動模式下的最高車速試驗→0～100km/h加速性能試驗→純電動模式下0～50km/h加速性能試驗→純電動模式下的爬坡速度試驗→混合動力模式下的爬坡速度試驗。第二階段試驗程序：充電→預熱→混合動力模式下的30分鐘最高車速試驗→純電動模式下的坡道起步能力試驗→混合動力模式下的坡道起步能力試驗→混合動力模式下的最大爬坡速度試驗。6-10介紹燃油汽車道路上等速燃料經(jīng)濟性試驗的方法。解：試驗的基本方法是測量汽車以等速通過一定距離（如2km）的平直路段所消耗的燃料，計算得到該車速下的百公里油耗。改變車速，得到不同車速下的等速燃料消耗量。通過速度儀測量車速。變速器檔位：變速器檔位置于直接擋；如果有超速擋，則增加超速檔下的等速燃料消耗量試驗。對于自動變速器的車型，則選用前進擋D位。試驗車速從略高于該擋位最低穩(wěn)定車速的10km/h的整倍數(shù)起（通常取20km/h起；如果該檔位最低穩(wěn)定車速超過20km/h，則從30km/h起），至最高車速的90%，至少選定五個車速。同一車速下往返各進行兩次測試，將容積式油耗儀串聯(lián)在供油管路中，測量每次行駛的燃料消耗量，經(jīng)重復性檢驗后取平均值作為試驗結(jié)果。每次行駛的時間間隔盡量短，以保證車輛熱狀態(tài)一致。在測量路段行駛時盡量保持勻速，加速踏板盡量保持在固定位置，以避免反復“泵油”效應帶來的油耗量的隨機波動。6-11介紹燃油汽車多工況燃料經(jīng)濟性試驗的方法。解：多工況燃料經(jīng)濟性試驗的方法是在底盤測功機的恒速界面下，根據(jù)WLTC循環(huán)進行試驗，通過尾氣測量HC、CO和CO2的排放量，再根據(jù)汽車理論中的碳平衡法，計算得到燃料油耗量。HC、CO和CO2的排放量可通過四五氣體分析儀檢測。6-12介紹電動汽車經(jīng)濟性試驗的步驟。解：電動汽車經(jīng)濟性試驗包括以下3個步驟：（1）對動力蓄電池進行初次充電，使蓄電池充滿電；（2）進行循環(huán)工況或等速工況續(xù)駛里程試驗，在GB/T18386-2017稱為工況或等速條件下的續(xù)駛里程試驗，對應的試驗方法為工況法和等速法；（3）試驗后再次為動力蓄電池充電，測量來自電網(wǎng)的能量。對輕型汽車，在每兩個步驟執(zhí)行期間，如需移動車輛，不允許使用車上的動力將車輛移動到下一個試驗地點，且再生制動系統(tǒng)不起作用。對輕型汽車以外的車輛，如需移動車輛，允許使用車上的動力將車輛移動到下一個試驗地點。6-13介紹適用于輕型電動汽車循環(huán)工況續(xù)駛里程試驗。解：輕型電動汽車的循環(huán)工況續(xù)駛里程試驗是在底盤測功機的恒速界面下開展。對于M1類車輛，按CLTC-P循環(huán)進行試驗；對于N1、最大設(shè)計總質(zhì)量不超過3500kg的M2類車輛，按CLTC-C循環(huán)進行試驗。在底盤測功機的恒速界面上讀取工況下車輛駛過的距離。6-14介紹適用于輕型電動汽車等速工況續(xù)駛里程試驗。解：對于輕型電動汽車，進行(60±2)km/h的等速試驗，試驗過程中允許停車兩次，每次停車時間不允許超過2min，當車輛的行駛速度達不到54km/h時停止試驗。試驗結(jié)束后，記錄試驗車輛駛過的距離D，單位采用km，測量值按四舍五人圓整到整數(shù)，該距離即為等速法測得的續(xù)駛里程。同時記錄所用時間(用小時(h)和分鐘(min)表示）。6-15介紹汽車動力裝置脫開的冷態(tài)制動效能試驗的方法。解：試驗時，在附著條件良好的水平路面上，將車輛加速至試驗規(guī)定車速以上5km/h；對于手動擋汽車，踩下離合器踏板，變速器掛空擋；對于自動擋汽車、無變速擋的電動汽車和智能汽車，將擋位置于空擋N；在車速下降至試驗規(guī)定車速時，采下制動踏板，全力進行行車制動，直至停車。在國家標準中，不同的車型，試驗規(guī)定車速不同。制動踏板上套有腳踏開關(guān)，踩踏板的同時該開關(guān)也啟動，測量儀器開始測量速度、距離和制動減速度等信號。制動結(jié)束后，從測量儀器上讀取制動速度、制動距離和制動減速度等。6-16介紹汽車制動熱衰退性能試驗的方法。解：熱衰退性能試驗的制動初速度為65km/h，最大總質(zhì)量≤4500kg的汽車，其制動末速度為0、制動減速度為4.5m/s2；最大總質(zhì)量>4500kg的汽車，其制動末速度為30km/h、制動減速度為3.0m/s2。制動時間間隔為60s，冷卻車速為65km/h，制動次數(shù)為20次。試驗時，測量并記錄制動踏板力、制動管路壓力、制動減速度和制動器初始溫度（制動踏板力和管路壓力可以選擇其中一個測量）。用紅外溫度測量儀測量制動盤或制動鼓的溫度。根據(jù)式，計算衰退率，評價制動器的抗熱衰退性能。6-17介紹汽車制動系統(tǒng)時間特性測定的方法。解：制動協(xié)調(diào)時間和制動釋放時間是在汽車靜止狀態(tài)下測量的，而制動管路壓力則是在液壓管路或前后制動氣室的進口處測量，裝有制動力調(diào)節(jié)裝置的應將其置于滿載位置。試驗時應快速踩下或松開制動踏板，通過制動系統(tǒng)時間測試儀中的壓力傳感器測出壓力—時間曲線，再從壓力—時間曲線獲得制動協(xié)調(diào)時間和制動釋放時間。6-18介紹單軸反力滾筒式制動試驗臺的制動試驗的方法。解：單軸反力滾筒式制動試驗臺的測試方法：測試時，將被檢汽車駛上制動試驗臺，車輪置于主、從動滾筒之間，變速桿置于空擋位置或N擋，放下舉升器；通過延時電路起動電動機，經(jīng)減速器、鏈傳動和主、從動滾筒帶動車輪低速旋轉(zhuǎn)；待車輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后駕駛?cè)瞬认轮苿犹ぐ?，車輪在其制動器摩擦力矩作用下開始減速旋轉(zhuǎn)。此時電動機驅(qū)動的滾筒對車輪輪胎周緣的切線方向作用制動力，以克服制動器摩擦力矩，維持車輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。與此同時，車輪輪胎對滾筒表面切線方向附加一個與制動力方向反向等值的反作用力，在其形成的反作用力矩作用下，減速器殼體與測力杠桿一起朝滾筒轉(zhuǎn)動相反方向擺動，測力杠桿一端的力或位移經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換成與制動力大小成比例的電信號。從測力傳感器送來的電信號經(jīng)放大濾波后，送往A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應數(shù)字量，經(jīng)計算機采集、存儲和處理后，在顯示屏上顯示制動力等結(jié)果。6-19介紹單一路面的ABS防抱死制動系統(tǒng)性能試驗的方法。解：在附著系數(shù)小于或等于0.3和約為0.8（干路面）的兩種路面上，以40km/h和法規(guī)規(guī)定的初速度急促全力制動，試驗過程中，由ABS系統(tǒng)直接控制的車輪不應抱死，通過輪速的變化可分析出車輪是否抱死。這些試驗的目的是驗證車輪未抱死且車輛穩(wěn)定，因此不必完全制動使車輛停下。6-20介紹對開路面的ABS防抱死制動系統(tǒng)性能試驗的方法。解：試驗開始時，車輛的左右車輪分別位于兩種不同附著系數(shù)（kH和kL）的路面上，kH≥0.5且kH/kL≥2，車輛的縱向中心平面通過高低附著系數(shù)路面的交界線。以50km/h的初速度急促全力制動，檢查直接控制車輪未抱死，輪胎（外胎）的任何部分均未越過此交界線。試驗時，可利用轉(zhuǎn)向來修正行駛方向，但轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角在最初的2s內(nèi)不應超趔120°，總轉(zhuǎn)角不應超過240°。6-21介紹平板式制動試驗臺制動試驗的方法。解：平板式制動試驗臺的制動試驗的方法：檢測時，汽車以5~10km/h的速度駛上測試平板后，變速桿置于空擋或N擋位置，緊急制動，使汽車在測試平板上制動直至停車；車輪對測試平板作用了大小與車輪制動力相等、方向與汽車行駛方向相同的作用力；并通過測試平板傳給拉力傳感器，拉力傳感器將此力轉(zhuǎn)換成相應大小的信號輸入放大器，與此同時，壓力傳感器將各輪的軸荷的大小轉(zhuǎn)換成電信號輸入放大器，然后通過控制裝置處理，并由顯示和控制臺顯示制動器的制動力和軸荷。6-22介紹汽車連續(xù)加速定轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角法穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗的方法。解：連續(xù)加速定轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角法穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗的方法是在定轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的條件下，緩緩加速，通過汽車轉(zhuǎn)向半徑的變化，判別穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性。在試驗場地上，先用顏色筆畫出半徑R0=15m的圓。試驗時，駕駛?cè)瞬倏v汽車以最低穩(wěn)定速度沿所畫圓行駛，待安裝于汽車縱向?qū)ΨQ面上的車速傳感器在半圈內(nèi)都能對準地面所畫圓時，固定轉(zhuǎn)向盤不動，停車并開始記錄，記下各變量的零線，然后，汽車起步，保持轉(zhuǎn)向盤不動，緩緩加速，縱向加速度不超過0.25m/s2，直至汽車的側(cè)向加速度達到6.5m/s2為止，或加速到受動力裝置的功率限制，或汽車出現(xiàn)甩尾致使車速無法升高或者輪胎發(fā)出尖叫聲等不穩(wěn)定狀態(tài)的最大側(cè)向加速度為止，記錄整個過程，測量汽車輪胎的印跡。試驗按向左轉(zhuǎn)和向右轉(zhuǎn)兩個方向各進行3次，每次試驗開始時車身均應處于正中位置。汽車行駛軌跡如圖6-16所示。穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性的判別：根據(jù)汽車輪胎印跡反映的轉(zhuǎn)向半徑，不足轉(zhuǎn)向的汽車，隨著車速和側(cè)向加速度的提高，轉(zhuǎn)向半徑將變大；過多轉(zhuǎn)向的汽車則相反；中性轉(zhuǎn)向的汽車沿圓轉(zhuǎn)動。6-23介紹汽車轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍輸入下汽車轉(zhuǎn)向瞬態(tài)響應試驗的方法。解：轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍輸入下的汽車轉(zhuǎn)向瞬態(tài)響應試驗的方法：汽車以試驗車速勻速直線行駛，先轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，消除轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的角間隙，并將各測試變量的記錄曲線調(diào)零；再給轉(zhuǎn)向盤一個突然的轉(zhuǎn)角并保轉(zhuǎn)角不變，同時保持車速不變，記錄該過程的各參數(shù)，直至達到新的穩(wěn)態(tài)行駛，也就是等速圓周行駛。試驗中，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動的時間不超過0.2s或轉(zhuǎn)動角速度大于200o/s；轉(zhuǎn)向盤預選角度按穩(wěn)態(tài)側(cè)向加速度值1~3m/s2確定，試驗從1m/s2的側(cè)向加速度做起，每隔0.5m/s2進行一次行駛測試；左轉(zhuǎn)與右轉(zhuǎn)兩個方向的試驗都要做，可以交替進行，也可以連續(xù)做完一個方向的、再做另一個方向的。6-24介紹汽車冰雪道路上雙移線試驗的方法。解：試驗在ESC開啟、關(guān)閉狀態(tài)下分別進行。從30km/h的起始車速開始，以不大于5km/h的幅度逐漸增加試驗車速。每次試驗時，應將車輛加速至無內(nèi)定試驗車速并保持車速穩(wěn)定，使車輛沿試驗通道入口中心線駛?cè)朐囼炌ǖ赖穆范?，在標志樁aa′處開始記錄車速，開啟ESC。車輛進入試驗通道后，駕駛?cè)藨M可能調(diào)整車輛轉(zhuǎn)向裝置，使車輛通過試驗通道，但不應對車輛進行任何加速、減速操作。如車輛在通過試驗通道的過程中，未接觸任何標志樁，也未偏離試驗通道，則認為試驗有效；否則，認為試驗失敗，應重新進行一次試驗。如車輛在某一車速下，連續(xù)5次失敗，則終止試驗，取上次有效試驗入口速度作為試驗結(jié)果。在ESC開啟、關(guān)閉狀態(tài)下的試驗完成后，對比分析兩種狀態(tài)下的測試結(jié)果，得出下述結(jié)論：①汽車在不撞標志樁條件下通過測試通道，ESC系統(tǒng)開啟時通過的最高車速應明顯高于ESC系統(tǒng)未開啟時的最高車速；②在試驗過程中，橫擺角速度以及轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的響應區(qū)間在開啟ESC系統(tǒng)時比未開啟ESC系統(tǒng)時要小；③開啟ESC系統(tǒng)時的車輛軌跡比未開啟ESC系統(tǒng)時的能更好地跟蹤理想的車道軌跡。得到上述結(jié)論，才能表明，安裝ESC系統(tǒng)對車輛穩(wěn)定行駛是有效的。6-25介紹汽車低速回正性能試驗的方法。解：汽車直線行駛，各測試量的記錄曲線調(diào)零；然后調(diào)整轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角，使汽車沿半徑為15m的圓周行駛；再調(diào)整車速，使側(cè)向加速度達到(4±0.2)m/s2后固定轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角，穩(wěn)定車速，并開始記錄汽車的車速、橫擺角速度和側(cè)向加速度；穩(wěn)定車速3s后，駕駛?cè)送蝗凰砷_轉(zhuǎn)向盤，至少記錄松手后4s內(nèi)的汽車運動過程，記錄時間內(nèi)保持加速踏板的位置不變。試驗應向左轉(zhuǎn)和向右轉(zhuǎn)各進行3次測試。對于側(cè)向加速度無法達到(4±0.2)m/s2的汽車，按試驗車所能達到的最大側(cè)向加速度進行試驗。6-26介紹脈沖輸入行駛條件下汽車平順性試驗的方法。解：為了獲得較典型的脈沖輸入，需在試驗路面上放置三角形凸塊，凸塊采用木質(zhì)，外包鐵皮，凸塊的高度h分別為60mm、90mm和120mm，試驗中，根據(jù)車型選取，凸塊的寬度B大于車輪寬度。試驗前，將兩個凸塊放置在試驗道路中間，并按汽車的輪距調(diào)整好兩個凸塊之間的距離。為保證同一車軸的左、右側(cè)車輪同時駛上凸塊，應將兩個凸塊放在與汽車行駛方向垂直的一條線上。試驗時，試驗車分別以10km/h、20km/h、30km/h、40km/h、50km/h和60km/h的車速駛向凸塊，在距凸塊50m時穩(wěn)定試驗車速，并正對凸塊行駛，開始記錄汽車振動的加速度時間歷程；然后以該穩(wěn)定車速、左右車輪同時駛過凸塊，待汽車駛過凸塊且沖擊響應消失后，停止記錄汽車振動的加速度時間歷程。每種車速的試驗次數(shù)不得少于5次。6-27介紹汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑測量的方法。解：試時，汽車以低的車速行駛，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)到極限位置并保持不變，車速穩(wěn)定后，起動容液滴灌器，車輛行駛一周，在地面上產(chǎn)生車輪胎面中心印跡，關(guān)閉容液滴灌器，然后將汽車開出測量區(qū)域。用鋼卷尺測量車輪胎面中心印跡圓直徑。測量時應在相互垂直的兩個方向測量，并向左向右移動，讀取最大值；取兩個方向的測量值的算術(shù)平均值作為試驗結(jié)果。汽車向左轉(zhuǎn)和向右轉(zhuǎn)各測量一次，記錄試驗結(jié)果。如果左、右轉(zhuǎn)方向測得的試驗結(jié)果之差在0.1m以內(nèi)，則取左、右轉(zhuǎn)試驗結(jié)果的平均值作為該車的最終結(jié)果，否則以左、右轉(zhuǎn)方向測得的試驗結(jié)果的較大值作為最終結(jié)果。6-28介紹汽車沙地通過性試驗的方法。解：試驗前，選擇沙地；如果有專門的沙地試驗場，可根據(jù)預估的汽車通過能力，將底層壓實，上面鋪100~300mm的軟沙，表面平坦，長度不小于50m，寬度不小于10m。如果沒有專門的沙地試驗場，可以找一個能滿足試驗要求的天然沙地作為試驗沙地。在試驗車輛上安裝速度傳感器，在試驗車輛的驅(qū)動輪上安裝車輪轉(zhuǎn)數(shù)傳感器，在駕駛室底板及車