载重为150t的重型改装二拖二半挂车 载重量的轴式、轴距、轴重、车厢长宽高、自重、转弯半径、总长 卸车方式是什么啊?

国产自卸车肯定拼不过,Ginaf和MAN自卸车最后一轴能转向
近日欧洲媒体找到了5个品牌6辆8x8全轮驱动的自卸车进行了一次横向对比测评。在欧洲8x8自卸车也是比较小众市场,因此生产的品牌不多,我们熟知的奔驰(Benz)、沃尔沃(Volvo)、斯堪尼亚(Scania)、雷诺(Renault)、达夫(DAF)、依维柯(IVECO)、曼(MAN)7大欧卡品牌在特种车方面并不是行家,类似荷兰吉纳夫(GINAF)、捷克太拖拉(TATRA)等企业生产全驱卡车才是真正的行家。
因此本次参加测试的6辆车分别是依维柯Trakker(特拉克)、奔驰Arcos(阿洛斯) 4148、奔驰Acros 4645、吉纳夫、曼 TGS、太拖拉。不幸的是,沃尔沃和斯堪尼亚无法提供测试卡车,不然加上沃尔沃FMX和斯堪尼亚会更精彩。
测试的主要内容是车辆的最小离地间隙、接近角、驾驶室入口和驾驶室内舒适性,还包括底盘的灵活性和车轴的负荷分配情况。
连太拖拉都自愧不如,依维柯和奔驰8x8自卸车有多厉害?
驱动轮还能转向的GINAF
前面3辆只是37吨级的选手,同样是8x8自卸车,轴距的不同和轮胎规格的大小都会影响到合法的载重量。后面要出场的3位选手是43-46吨级别的选手,各种黑科技频出。
首先上场的是46吨级吉纳夫。荷兰专做重型载货车和特种车的品牌,核心黑科技在底盘方面,这辆自卸车驾驶室、发动机也是用达夫的产品,他们公司还有用福特、奔驰卡车驾驶室的产品。2012年的时候吉纳夫被中国恒天集团收购,最近听闻恒天要把他出售。
同样是4轴车,其他车型都是2+2布置车轴,吉纳夫却是1+1+2布局,第一轴和第二轴的轴距3160mm,即使不懂车看到这样的车轴布局也会有“不明觉厉”的感觉。看上去比较奇葩的布局是很合理的,货箱就在后面呢,轴荷负载会分配的比较均匀。
第二轴和第三轴之间的轴距1820mm,第三轴和第四轴的轴距也是1820mm。根据荷兰的法规,轴距超过1800mm的车轴单独计算轴重,小于1800mm的两条轴算一个轴组,单独计算轴重是比较有优势的。之前依维柯、奔驰4148和太拖拉都是最后两轴轴距小于1800mm,最大总质量只有37吨。吉纳夫包括后面要出场的曼TGS和奔驰4645后两轴都是1800mm以上的轴距。
前2条转向轴轮胎规格达到了惊人的445/75R22.5,超级大单胎。一条轮胎差不多要抵普通公路车并装两条轮胎的宽度。后2轴并装325/95R24轮胎,全部是固特异Omnitrac系列轮胎。
轮胎大,驾驶室离地高度却不高,1600mm数据属于最低的。最下面一级上车踏板可折叠,打开之后踏板离地高度540mm,方便上下车。关上车门踏板自动收起又不影响车辆通过性,在上车便利性和车辆通过性之间取得了一个平衡。
同样是用达夫的驾驶室和佩卡MX13发动机,吉纳夫在隔音方面做的要比太拖拉好很多,50Km/h车速车内噪音才63分贝,6辆测试车中最好的成绩。80km/h噪音就要变大许多,68.7分贝的成绩属于中等表现。
以上都是锦上添花的东西,最关键的是吉纳夫有独家的HPVS(Hydropneumatic Vehicle Suspension)液压气动悬架技术。可以均衡的将负载分布给不同的车轴,最大程度发挥每条轮胎的承载能力,承载能力强。
自动横向稳定功能是高重心自卸车的救星,车速低于3km/h会自动启动控制车辆的倾斜度,避免车辆重心过度偏移导致侧翻。横向调平控制在地面不平坦也能调平底盘(悬架行程范围内),自卸车举升卸货的时候就不怕地面不平引起侧翻。没有这种功能的自卸车举升货箱就需要寻找平坦的地面,货箱越长需要地面越平坦。总之主动液压气动悬架放在自卸车上使用是最合适不过的配置。
吉纳夫轴距6800mm转弯半径只有22.8米,与6420mm轴距的依维柯Trakker基本差不多了。这一切都要归功于EVS转向系统。吉纳夫不仅仅是前面2条转向轴可以转向,最后一轴也具备主动转向功能,固定车轴位置的下拉杆换成了液压油缸,EVS转向系统的核心部件之一就是这个,双胎还能转向真是黑科技。时速45km/h以下EVS转向系统都会工作,超过45km/h就会将车轴回正并停用主动转向功能。
EVS转向系统
根据实际测量结果,4条轴的轴荷分别如下表所示。
小结:有HPVS液压气动悬架和EVS后轮主动转向系统加持,驾驶室内噪音小,吉纳夫自卸车好像就利于不败之地了?这么多系统装在底盘上面导致底盘自重过大成为缺点之一,13920Kg底盘自重成为全场最“重量级”选手。
其貌不扬的MAN TGS
德国曼没有像奔驰、沃尔沃、依维柯那样给工程车系列开辟一个新的车型名称,工程车产品还是沿用公路车的命名方式。窄体驾驶室的TGS驾驶室宽度只有2240mm,有5个不同规格的版本可选,这辆TGS 43.420用的是最短的无卧铺C型驾驶室。
驾驶室上半部分和公路车造型一样,新款的欧六前脸,保险杠往上收的比公路车版本更窄,增加车辆离地间隙。26.7°的接近角在6辆车中属于中等水平。
轮胎型号与前面提到的依维柯Trakker一模一样,前轮375/90R22.5固特异Omnitrac,后轮325/95R24 固特异Omnitrac MSD。轮胎的规格和驾驶室偏公路车的造型很容易让人误以为它的战斗力跟依维柯Trakker差不多,实际上比依维柯强多了。
00mm的轴距让TGS有了43吨的合法总质量,最后两轴1800mm轴距的重要性不言而喻。然而最后两轴之间轴距的增加会影响车辆的转弯半径和导致轮胎过早磨损,唯一且最有效的方式就是让最后一轴具备主动转向功能。
碰巧,TGS和吉纳夫一样最后一轴都支持主动转向功能,工作原理都是一样的,液压下推力杆直接推动整个车轴移位旋转。同样是6800mm总轴距和最后一轴带主动转向功能,TGS 21.3m的转弯半径要比吉纳夫22.8m的成绩好太多。甚至最小离地间隙都要比吉纳夫大。
前面吉纳夫有后轴主动转向功能和HPVS液压气动悬架等黑科技加持,貌似要成为全场最厉害的自卸车,MAN TGS第一个不服跳出来打脸。液压悬架嘛,我也有。TGS前轴是4片抛物线钢板弹簧减震,第二轴和最后两轴用的也是液压悬架,和吉纳夫一样也具备自动水平调节功能。
13升420马力D2676发动机930r/min就可以输出2100Nm最大扭矩,发动机低转速下扭矩输出充足,配合最新的MAN TipMatic TX智能换挡系统和ZF Traxon 12挡AMT变速器,使得TGS在工地上能快速的换挡。
80km/h高速行驶车内噪音66分贝的成绩是全场最佳,结合驾驶室内的空间感和液压悬架良好的动态表现,其中一位测评人员都表示“太舒服了”。
舒适性从车辆实际轴荷分布也能看出一些端倪来,允许总质量43吨,实际44.35吨的总质量都集中分布到后轴上,前轴都没超过允许轴重,其他几辆车在超重的时候前轴负荷一般也是超标的。平头车驾驶室位于前轴之上,前轴的轴荷越大驾驶室内越容易感到颠簸。
小结:配备能自动调平的液压悬架和驾驶室高舒适性的TGS在承载能力和舒适性之间都做到了近乎极致的水平,底盘方面与专业做特种车的吉纳夫都不相上下。出色的离地间隙在工地行驶会有良好的表现,偏偏公路行驶的舒适性还很高,简直了……
第二辆奔驰Arocs(4645)
本次测试6辆车里面奔驰Arocs有2辆,一辆是37吨级的4148,另一辆就是现在这辆46吨级4645,明明载重量更大马力却变小了。驾驶室各方面跟前面那辆Arcos表现差不多,差异比较大的地方在于第一级上车踏板离地间隙变小了,440mm离地间隙是所有车辆里面最低的,上下车非常方便。
400mm的车辆最小离地间隙也是全场最佳成绩,配合26.8度的前接近角通过性要比MAN TGS表现好一点。
同样是Arcos,总轴距都是6200mm,这辆车能有46吨的合法总质量还是要归功于轮胎规格和轴距分布。1-2-3-4轴之间的轴距是10mm,前面两条转向轮445/75R22.5的规格可以媲美双胎,荷兰法规轴距超过1800mm的两条轴就算独立的驱动轴,可以获得11.5吨的轴荷,4条车轴加起来就是46吨。
前面那辆奔驰23.5米的最小转弯半径糟糕透了,这辆轴距分布更均匀的Arocs 4645最后一轴也用上了转向系统来减少转弯半径,21.35米的转弯半径获得了测试车辆里面排名前三的成绩。奔驰最后一轴转向系统没有吉纳夫和MAN TGS那么复杂,就是简单的纯机械系统,简单的结构降低了维护成本。
其他方面就和前面那辆Arocs没多少差异了,悬挂也是普通的抛物线钢板,液压悬架?没有。
小结:货箱容量大,车辆机动性强,维护简单。
6辆自卸车虽然都是8x8车型,在底盘上还是存在一些差异,首先吨位级别就分成了两个梯队,分出一二三名的意义就不大。自卸车的使用也存在工况的差异,在轻量级别的运输中依维柯Trakker的自重优势和灵活性非常有优势,其他车型就不如依维柯表现好。在路况稍微差一点的轻量化运输中太拖拉凤凰又会更有优势,因此很难分出输赢。
重量级的43-46吨规格里面吉纳夫和MAN TGS有液压油气悬架的黑科技在,载重方面吉纳夫更胜一筹,MAN在舒适性方面又表现更好,两者也是难分胜负。如果非要选一个出来,那我可能会选择MAN TGS。
因为“德国车比较高级?” 奔驰也是德国车。
MAN TGS的底盘和舒适性表现是最均衡的,液压悬架在自卸车上太实用了。吉纳夫已经宣布要停产8x8底盘,所以它再厉害也没用啦。论品牌和售后服务MAN 也会比吉纳夫更有优势。
文章最开头说的是国产自卸车和欧洲自卸车比较一下,这样一圈看下来已经没得比了。车型设计完全不是一个级别的产品,这种规格的8x8自卸车放在国内可以当矿用级别产品,哪里会放在公路上拉砂石呢。
比较遗憾的是整个测试过程中没有对车辆的越野能力,爬坡能力等方面进行测试,上面所有的测试都比较浅,无法发挥出这几辆车的真实水平。
图:Bigtruck
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整车性能检测技术
第四章 整车性能检测汽车整车技术状况影响到汽车运行中的动力性、经济性、制动 性、操纵稳定性、行驶平顺性,安全性等,是汽车检测的重点内 容。本章就汽车动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、车轮侧 滑量、前照灯、尾气的检测进行讲述,介绍各项检测所用设备的 结构、检测原理、检测项目等。4.1 汽车动力性的检测 4.2 汽车经济性的检测 4.3 汽车制动性的检测 4.4 汽车操纵稳定性的检测 4.5 汽车车轮侧滑量的检测 4.6 汽车前照灯的检测 4. 7 汽车尾气的检测 4.1汽车动力性的检测汽车动力性检测分为台架检测和路试检测。 可分别对反映汽车动力性的一些指标进行 检测,如驱动轮输出功率、驱动力、滑行 距离、最高车速、加速能力、爬坡能力、 传动系传动效率等。 4.1.1 汽车动力性的台架检测一、汽车底盘测功试验台结构和工作原理 滚筒式底盘测功试验台也称为转鼓试验台,试验台组成部 分一般有框架、滚筒装置、举升装置、测功装置、测速装 置、控制与指示装置和辅助装置。 1.框架与滚筒装置 底盘测功试验台的滚筒相当于不断移动的路面,被测车辆 的车轮在其上滚动。该种试验台有单滚筒和双滚筒之分, 双滚筒又进一步分为单轮双滚筒和双轮双滚筒,如图4―1 所示。 (a)单轮单滚筒式;(b)双轮双滚筒式;(c)单轮双滚筒式 图4一1 滚筒式底盘测功试验台 1)单滚筒试验台 ●驱动车轮分别支承在左右两边的滚筒上,两边的滚筒各 为单个试验台。 ●单滚筒试验台的滚筒直径多在1500mm~2500mm之间, 直径较大―――随着滚筒直径的加大,车轮在滚筒上的滚 动就愈接近平路上滚动,使轮胎与滚筒间的滚动阻力小、 滑转率小,测试精度愈高。 ●可是加大滚筒直径会受到制造、安装、占地和费用等多 方面的限制,因此滚筒直径不宜过大。 ●单滚筒试验台使用不方便―――因为单滚筒试验台要求车 轮在滚筒上的安放、定位要准确,而车轮中心与滚筒中心 的对中又是比较困难的。 ●适用于需要做科研性试验的汽车制造厂、科研院所和大 专院校,不适用于需要做生产性试验的汽车维修单位、汽 车检测站等。 2)双滚筒试验台 ●双滚筒试验台分别用两个滚筒支承汽车左、右驱动车轮。 ●双滚筒试验台的滚筒直径一般在185mm~400mm之间, 滚筒直径往往随试验台的最大试验车速而定,当最大试验 车速高时,直径也大些。 ●由于滚筒直径相对比较小,轮胎与滚筒的接触与在道路 上相差较大,滑转率、滚动阻力增大,滚动损失增加,测 试精度较低,所以滚筒直径不宜太小。 ●在较高试验车速下,滚动损失一般可能达到传递功的15 %~20%。现在滚筒直径有变大的趋势,常为400mm~ 600mm。 ●双滚筒试验台具有车轮在滚筒上的安放、定位方便和制 造成本低等优点 ●适用于汽车维修单位、汽车检测站等,特别是单轮双滚 筒式得到了广泛应用。 3)滚筒结构? 双滚筒试验台的滚筒多使用空心结构,用钢质材料制成。 表面形状又有多种形式:光滑式、滚花式、沟槽式和涂覆 层式。当前光滑式滚筒使用的最多,滚花式和沟槽式应用 较少。光滑式滚筒的表面摩擦系数较低,而涂覆层式滚筒 比较理想,它是在光滑式滚筒表面上涂覆摩擦系数与道路 实际情况接近一致的材料。? 单滚筒试验台的滚筒一般使用硬质木料或钢板制成,也是 采用空心结构。 ? 双滚筒式底盘测功试验台的滚筒有主、副滚筒之分。主滚 筒与测功器相连,左右两个主滚筒之间装有联轴器,左右 两边的副滚筒处于自由状态。? 所有类型的滚筒,均通过滚动轴承安装在框架上。框架是 底盘测功试验台机械部分的基础,由型钢焊接而成,固定 在地坑内,图4一2所示。 3)滚筒结构? 双滚筒试验台的滚筒多使用空心结构,用钢质材料制成。 表面形状又有多种形式:光滑式、滚花式、沟槽式和涂覆 层式。当前光滑式滚筒使用的最多,滚花式和沟槽式应用 较少。光滑式滚筒的表面摩擦系数较低,而涂覆层式滚筒 比较理想,它是在光滑式滚筒表面上涂覆摩擦系数与道路 实际情况接近一致的材料。? 单滚筒试验台的滚筒一般使用硬质木料或钢板制成,也是 采用空心结构。 ? 双滚筒式底盘测功试验台的滚筒有主、副滚筒之分。主滚 筒与测功器相连,左右两个主滚筒之间装有联轴器,左右 两边的副滚筒处于自由状态。? 所有类型的滚筒,均通过滚动轴承安装在框架上。框架是 底盘测功试验台机械部分的基础,由型钢焊接而成,固定 在地坑内,图4一2所示。 l一框架2一测力杠杆3一压力传感器4一副滚筒5一轴承座 6一速度传感器7一举升装置8一传动带轮9一飞轮l0一电刷11一离合器 l2一联轴器13一主滚筒14一齿轮箱15一电涡流测功器16一冷却水人口 图4一2 DOC-10C型汽车底盘测功试验台机械部分结构图 2.举升装置 ? 汽车底盘测功试验台需要在主动和从动滚筒之间安装举升 器,见图4一3。 ? 在测试前,将举升器升起,以便使车轮方便进入和离开试 验台。在测试时,需将举升器降下,以便使车轮接触滚筒 并驱动滚筒转动。测试前或测试完毕后,升起举升器,汽 车顺利进入或驶出试验台。 ? 举升器可有气压、液压和电动三种动力形式,气压举升器 应用最多。a)测试时,举升器降下;b)车辆驶入或驶出时,举升器升起 图4一3 举升器作用示意图 3.测功装置 ? 测功装置用于测量发动机经传动系传至驱动车轮的功率。 测功装置是一个可以进行加载的设备,这对于滚筒式测功 试验台是非常必需的。这是因为汽车在滚筒式试验台上做 试验时,滚筒式试验台应模拟车辆在道路上行驶所受的各 种阻力,因此需要对滚筒加载,以使车辆的受力情况尽量 接近在实际道路上行驶时的受力情况。 ? 测功装置由测功器和测力装置组成。 1)测功器 ? 滚筒式底盘测功试验台常用的测功器有水力测功器、电力 测功器和电涡流测功器3种。 ? 三种测功器都是由转子和定子两大部分组成的,并且定子 是浮动的,可以围绕中心摆动,而转子则与主滚筒相连一 起转动。 ? 在这三种测功器之中,水力测功器目前应用的较少。电力 测功器的功能最强,但成本较高,更适合于科研部门和高 等院校作科研使用。电涡流测功器应用最为广泛,其特点 是体积小、运转平稳和测量精度较高。 ? 电涡流测功器工作原理示意图见图4-4。 电涡流测功器工作原理: ?两大部分定子和转子中,定子是一个钢制 的壳体,若干个带磁芯的励磁线圈沿壳体圆 周均匀排布,转子是一个固定在转轴上钢制 的、很厚实的圆盘(涡流盘),可随转轴一起 转动,而转轴则与主动滚筒相联。转子涡流 盘、线圈铁心之间,定、转子之间,都只有 很小的间隙。 ?当在线圈中通入直流电,就会有较强的磁 场产生。磁力线会穿过铁心、定子和转子盘 而形成一个完整闭合回路,如图中虚线所示。 ?当转子转动时,会因为转子盘切割磁力线 而感应很强的涡流。涡流与励磁线圈的磁场 间的相互作用,将使转子的转动受到一定的 阻力或制动转矩。 ?汽车驱动轮要带动涡流测功器的转子转动, 就必然要消耗能量克服这种涡流阻力。 ?要改变磁场和涡流的强度,调节励磁线圈 的电流即可,这便可以很容易地改变驱动轮 的负载。 ?电涡流测功器又可分为水冷和风冷。电涡 流测功器运行时要吸收几十到上百千瓦的功 率,涡流部件很容易发热。图4-4电涡流测功器工作原理示意图 2)测力装置?当转子转动受到电涡流的阻力矩时, 定子也会受到大小相等、方向相反的力 矩。所以我们只要测得定子所受的反力 矩,就可以知道转子受的涡流力矩。 ?常用的测力装置如图4―5,电涡流测 功器的定子是浮动安装的(可绕中心摆 动),在定子表面装有一个测力杆,该 测力杆压在一个压力传感器上面(图4― 2中部件2、3)。这样,当定子受到转 子转动而产生的反作用力矩时,将通过 测力杆对传感器施加一个压力。测力杆 的长度L是一定的,从而可以通过传感 器受的力F,计算出汽车在各种不同工 况下的驱动力。 ?试验台的速度传感器(图4―2中部件 6),可检测车速。车速与检测到的驱 动力一起可以计算出驱动轮的输出功率。。图4―5 驱动力测试原理图 4.飞轮装置 ? 上述对驱动力和车速的测试,主要适用于检测稳态时的驱 动轮的驱动功率。 ? 如果在试验台上要检测汽车的加速性能和滑行性能,便需 要模拟汽车行驶时的惯性。为此目的可以在测功试验台上 安装一套飞轮组(图4―2中部件9),按照不同汽车的质量配 以相应转动惯量的飞轮。飞轮与滚筒的结合与断开由离合 器(图4―2中部件11)控制。 ? 底盘测功试验台要保证汽车加速能力(加速时间)和滑行 距离的测试精度,首先应该使飞轮机构、滚筒装置及其他 旋转部件的旋转动能与汽车实际在道路上以相应的速度运 行时的动能相一致。
5.测速装置 ? 测得试验车速,是在底盘测功试验台上在进行测功、加速 、等速、滑行和燃料经济性等试验时都需要的,因此必须 配备测速装置。测速装置通常为电测式,一般由速度传感 器、中间处理装置和指示装置组成。速度传感器的常见形 式有磁电式、光电式和测速发电机等,这些传感器安装在 副滚筒一端,随副滚筒一起转动,从而能把滚筒的转动转 变为电信号。 ? 与测速发电机相配的指示装置是一电压计,电压计的刻度 盘以千米每小时(km/h)进行指示。DCG―1OC型汽车底盘 测功试验台的速度传感器为光电式。该速度传感器输出脉 冲信号,送入单片机处理后,在指示装置上以单位为千米 每小时(km/h)进行指示车速。 6.控制与指示装置 ? 底盘测功试验台的控制装置和指示装置通常制成一体,形 成柜式结构,安置在底盘测功试验台前方易于操作和观察 的地方。如果测力装置为电测式,指示装置能直接指示驱 动车轮的输出功率。尤其是微机控制的底盘测功试验台, 测力杠杆下测力传感器输出的电信号送人微机处理后,可 在指示装置上直接显示功率数值。 ? 测力装置为机械式和液压式的试验台,其指示装置仅能指 示驱动车轮的驱动力。此时,驱动车轮的输出功率应根据 测得的驱动力和对应的试验车速按下式计算 7.辅助装置 除上述基本设备外,底盘测功试验台还需要以下辅助装置。 1)纵向约束装置 ? 汽车在底盘测功试验台上试验时,必须加以纵向约束,可 以防止汽车因可能出现的摆动、移动或者万一冲出试验台 而造成的不良后果。 ? 单滚筒试验台必须用钢索拉紧,使汽车能够纵向固定。? 对于双滚筒试验台,只需要在从动轮前后用三角木块顶住 ,不必用钢索即可。 2)吹风装置? 汽车在底盘测功试验台上试验时,虽然车轮在运转,但汽 车并未行驶,没有迎面吹来的风对发动机进行附加的冷却 ,这是光靠发动机自身的冷却系统散热就不充足了。特别 是长时间、大负荷试验时,发动机很容易发热。所以试验 时应该在车前放置适当的风机,对发动机进行强制冷却。? 轮胎也存在同样的问题,轮胎周围空气不流通,轮胎长时 间在滚筒上转动也容易受热甚至变形,因此在驱动轮附近 也应采用风机进行适当的冷却。 8.带有反拖系统的底盘测功试 验台? 所谓反拖系统是采用反拖电机带 动功率吸收装置、滚筒及车轮以 及汽车传动系旋转的一种装置, 如图4-6所示,其基本结构由反 拖电机、滚筒、车轮、扭矩仪( 或电机悬浮测力装置)等组成。 ? 其主要作用为: 1)可以方便检测汽车底盘测功试 验台台架的机械损失; 2)可以检测汽车传动系、主减速 器、车轮与滚筒以及台架机械系 统的阻力损失。但值得注意,倒 拖与正向拖动主减速器、车轮与 滚筒的阻力有差异,使用还不广 泛。1.反拖电机 2.扭矩仪3. 滚筒 4.车轮图4-6反拖装置 二、台架检测? 汽车开上底盘测功试验台以前,必须通过路试运转至正常 工作温度,然后调试发动机供油系、点火系至最佳工作状 态,检查并紧固传动系、车轮的连接情况,检查轮胎气压 并使之达到汽车制造厂的规定值。 ? 车辆准备好后,开上底盘测功试验台,若为双滚筒试验台 ,将被测汽车驱动轮置于两滚筒之间,放下举升器平板, 并视需要用三角木对车辆从动轮进行纵向约束。 1.驱动轮输出功率或驱动力的检测 1)发动机额定功率下,驱动轮的输出功率或驱动力 ? 在测试发动机在额定功率和额定转速下驱动轮的输出功率 和驱动力时,应将变速器挂入选定档位,然后松开手制动 ,逐渐踩下油门踏板,发动机将逐渐加速。 ? 与此同时,用逐渐增大测功试验台励磁电流的方法给发动 机加载,直至发动机在油门全开情况下,达到额定转速并 以该转速稳定运转。此时就可以读取或打印驱动轮的输出 功率或驱动力的值。 2)发动机最大转矩转速下,驱动轮的输出功率或驱动力? 在达到了上述试验的情况,即节气门全开、发动机转速达 到额定值之后,保持节气门全开,并继续增大励磁电流给 发动机加载,发动机转速将会下降,使转速降到发动机最 大转矩对应的转速为止,当运转稳定后,读取或打印驱动 轮的驱动功率或驱动力值。 ? 由此可见,如果要测量在变速器不同档位下的驱动轮输出 功率或驱动力,只要依次挂入不同档位,按上述方法进行 检测即可。在发动机发出额定功率时,挂直接档,可测得 驱动轮输出最大功率;当发动机发出最大转矩时,挂1档 ,则可测量驱动轮的最大驱动力。 3)发动机全负荷和选定车速下,驱动轮的输出功率或驱动力 按照上面的做法,在节气门全开情况下,调节测功机励磁 电流,使发动机以选定的车速所对应的转速运转。运转稳 定后,可读取或打印该车速下驱动轮的输出功率或驱动力 。 4)发动机部分负荷和选定车速下,驱动轮的输出功率或驱动 力 做法与第3)项相同,但节气门不要全开,而是部分打开, 即在部分负荷下工作,待发动机以选定的车速所对应的转 速稳定运转后,即可读取或打印该负荷和选定车速下驱动 轮的输出功率或驱动力。 2.汽车传动系统传动效率 的检测 发动机发出的功率pe 经传动系统传至驱动轮的过程中,若 传动系统摩擦阻力消耗的功率为pt ,则传动系统的传动效 率ηt 为:
3.加速时间测试方法? 选择与被测试汽车的整备质量相适应的底盘测功试验台当 量转动惯量。当底盘测功试验台所配备的转动惯量模拟系 统(飞轮)各级别的转动惯量都不能准确地满足测试汽车的 当量转动惯量需要时,应选择与测试汽车整备质量最接近 的转动惯量级。? 超车加速时间检测。将测试汽车驱动轮置于底盘测功试验 台的滚筒上,在启动汽车后,经逐步加速及换挡,直至直 接挡,待车速稳定在30 km/h后,迅速将油门踏板踩到底 ,使汽车全力加速至该车型最高车速的80%,记录所需加 速时间,测试两次,取平均值。 ? 轿车起步加速时间检测。汽车在试验台上启动后,由初速 度为0km/h起步,司机以最佳时机连续换挡,全力加速 到100km/h,记录所需加速时间,测试两次,取平均值 。 4.滑行距离和时间的测定 ? 被试汽车轮胎气压应符合规定值,传动系润滑油温不低于 50℃。根据测试汽车的质量选定底盘测功试验台的相应当 量惯量,当底盘测功试验台所配备的转动惯量模拟系统( 飞轮)各级别的转动惯量都不能准确地满足测试汽车的当 量转动惯量需要时,应选择与测试汽车整备质量最接近的 转动惯量级。 ? 将测试车辆驱动轮置量于测功试验台滚筒上,启动汽车, 按引导系统的提示加速至高于规定滑行初速度30 km/h后 ,置变速器于空挡,利用汽车DD测功试验台系统贮藏的 动能,使其运转至车轮停止转动。将滑行的距离记录下来 与表4-2参考值对照,可判断汽车的滑行距离是否符合要 求。
5.车速表检测 车速表是否准确,需要检测。检测可在底盘测功试验台上 进行,汽车驱动轮安置在底盘测功试验台滚筒上后,启动 、加速,让汽车以某一预定车速(例如40 km/h)行驶,当 底盘测功试验台测速装置所显示的车速达到预定车速时, 观察车速表指示值。根据GB 《机动车运行安 全技术条件》的规定,车速表允许误差范围为+20%~0, 即:当实际车速为40 km/h时,车速表指示值应为48 km /h~40 km/h。由于汽车底盘测功试验台具有车速检测功 能,所以在装备有底盘测功试验台的汽车检测站,检测站 可以不用配备车速表试验台。 4.1.2 汽车动力性的路试检测 1. 试验条件 1)装载质量 ? 试验车辆的装载质量为厂定最大装载质量;装载物应均匀 分布并固定牢靠,试验过程中不得晃动和颠离;乘员质量 和替代重物分布应符合表4-3规定。 2)轮胎压力? 试验时,轮胎冷态情况下充气压力应符合该车技术条件的规 定,误差不超过±10 kPa(±0.1kg/cm2)。 3)燃料、润滑油(脂)和制动液 ? 汽车试验中使用的燃料、润滑油(脂)和制动液的牌号和规格 应严格按照该车技术条件的规定执行。同一次试验必须使用 同一批次的燃料、润滑油(脂)和制动液。 4)气象条件 ? 试验应在晴好天气的条件下进行,相对湿度小于95%,气温 0~40℃,风速不大于3 m/s。 5)试验道路 ? 各项性能试验应在用沥青或混凝土铺装的清洁、干燥、平坦 的直线道路上进行。道路长不小于2~3 km,宽不小于8 m, 纵向坡度不大于0.1%。 ? 6)试验仪器、设备? 所有试验仪器、设备须经计量检定,并在有效期内,应确保 功能正常,精度满足要求。如果试验中使用汽车自带的速度 表、里程表,必须先检测车速表、里程表是否准确,并进行 必要的误差校正。 ? 7)试验车辆的准备? 试验前要记录试验样车的生产厂名、牌号、型号、发动机号 、底盘号、各主要总成号和出厂日期等。? 进行道路试验前,首先检查车辆装备完整性及装配调整情况 ,应符合该车装配调整技术条件及国家标准的有关规定,经 过行驶里程不大于100 km的行驶检查,试验的车辆还应经过 根据试验要求、按照该车使用说明书的规定磨合规范进行了 磨合方可。试验时,车辆应进行预热行驶,使发动机、传动 系及其他部分达到规定的水温和油温。 2.试验仪器? 在进行道路试验测量车辆的行驶距离和速度时,虽然可以使 用汽车仪表盘上的里程表和速度表,但不准确。因为它们是 由汽车传动系驱动的,而车辆驱动轮的滚动半径受到诸如驱 动力矩、地面对轮胎的切向反作用力、车轴载荷、轮胎气压 及其磨损程度等因素的影响。并且车用里程表和速度表本身 的精度也较低。为了排除这些因素对测量精度的影响,在车 辆旁边或后边附加一个测量用的被称为五轮仪的轮子。这个 轮子是从动轮,行驶中无滑转,故能在平坦的路面上准确地 测量距离。该设备常用在加速、滑行、制动等试验中,可以 准确地测出车辆行驶距离、时间和速度。 1)接触式五轮仪 国产AM一2020型汽车动力性能 测试仪就是常用的一种五轮仪 设备,其第五轮传感器组成如 图4一7所示。1―轮子;2―齿圈;3―连接臂;4―导 线; 5―显示器;6―开关导线;7―脚踏开 关;8―安装盘; 9―加力弹簧;10―磁电传感器图4―7 接触式五轮线组成示意图 2)非接触式五轮仪 当路面状态不好,接触式五轮仪有 时会打滑或跳离地面,加之五轮仪 轮胎气压等原因会使测试精度降低 ;接触式五轮仪因其结构上的限制 ,而不适用于180 km/h以上的高速 测试。非接触式车速仪采用光电滤 波技术,是接触式五轮仪的换代产 品。测试范围可达1.5~250 km/h。 它只用真空吸盘固定在被测车的车 身后部或侧面而不需要特殊的夹具 。其关键元件是SF系列空间滤波器 ,这是一种非常特殊的传感器,可 从路面上的小石块、砂粒、柏油路 面的各种粒子,或轮胎印在路面上 图4―8 非接触式五轮仪传感器 的不规则痕迹中,提取特定的反射 斑纹(色斑、凸凹斑等)并作出空间( 地面)反射信息处理。如图4-8所 示为非接触五轮仪示意图。 3.路试检测 1)滑行距离的检测 ? 汽车传动效率的高低影响汽车滑行距离。如行驶阻力小,传 动效率高,则滑行距离长,汽车的动力性好。反之,若行驶 阻力大,传动效率低,汽车的功率损失大,则滑行距离短, 动力性差,由此可见这种试验可用于检查汽车底盘部分的技 术状况。检测滑行距离时,汽车的初始行驶速度为50km/h 。该试验适用于各类汽车。汽车滑行距离的长短还会到影响 汽车的燃油经济性,汽车的滑行距离越长汽车的燃油经济性 越好。 ? 试验时关闭汽车门窗,测量仪器用五轮仪等车速、行程记录 装置。 (1)测试方法 ①在长度大约1000m的试验路段两端设立标杆作为滑行试验检 测区段。 ②汽车在进入滑行验检测区段前,使车速稍高于50km/h,此 时驾驶员将变速器档位挂入空档,汽车开始滑行。当车速降 到50km/h时,汽车应进入滑行验检测区段,用脚踏开关发 出信号,五轮仪进行记录,直至汽车完全停止。记录滑行初 速度(应约50±0. 3km/h)和滑行距离。在滑行距离检测过程 中,驾驶员不得转动转向盘,保持汽车处于直线行驶状态。 ③试验至少往返各滑行一次,往返区段尽量重合,以减少道路 对试验结果的影响。 (2)试验数据处理 ? 试验中难以精确保证 滑行初速度为标准的 50km/h,所以应根 据实际试验结果计算 出标准初速度为50km /h的滑行距离,即进 行校正。校正公式如下:? 滑行距离为往返两个 方向经过校正的平均 值。 2)滚动阻力系数和空气阻力 系数的测定? 使用道路试验方法可检测 出滚动阻力系数和空气阻 力系数,测试条件与测量 仪器和测定滑行距离时相 同。 ? 测试方法为汽车空档滑行 ,测定滑行的时间和滑行 的距离。滑行中,应保持 汽车直线行驶,不允许转 动方向盘和使用制动器。 ? 测量原理是利用汽车滑行 时的动力平衡方程。滑行 时,汽车行驶动力平衡方 程式如右侧: (1)用低速滑行测滚动阻力系数 试验往返各进行3次(共6次),试验结果取平均值 (2)用高速滑行测空气阻力系数 试验往返各进行3次(共6次),试验结果取平均值 。 3)汽车最低稳定车速的检测 ? 汽车的最低稳定车速会影响汽车的加速能力和通过能力,最低稳定车 速越低则性能越好。在公路上行驶的汽车一般是测定汽车在直接档行 驶时的最低稳定车速。越野车通常需要测定汽车以最低档行驶时的最 低稳定车速和汽车以直接档行驶时的最低稳定车速。 ? 试验车发动机的怠速工况应良好,测试仪器为五轮仪或其他车速、行 程记录装置,钢卷尺和标杆等。 (1)测量方法 ? ①在试验道路上,选取50m长的试验路段,两端各插一根标杆。 ? ②将试验汽车的变速器(及分动器)置于所要求的档位(1档或直接档) ,使汽车保持一个较低的稳定车速行驶并进入试验路段,当汽车驶出 试验路段时,立即急速踩下油门踏板,此时不应有发动机熄火、传动 系颤动现象,汽车能够平稳地加速。如出现不应有的现象(发动机熄 火、传动系颤动),适当提高汽车较低的稳定车速,然后重复进行试 验,直到找到符合上述条件的最低稳定车速。试验时用五轮仪或其他 车速、行程记录装置观察车速和时间,测定汽车通过试验路段时的实 际平均车速。试验进行中,为保持汽车稳定行驶而切断离合器或使离 合器半联动是不允许的。 ? ③试验应往返进行至少各3次(共6次)。 (2)试验数据处理? 试验结果取实测车速的算术平均值作为汽车的最低稳定车速。 4)汽车最高车速的检测? 汽车最高车速是汽车满载时在良好的水平路面上能达到的最大行驶速 度。汽车的最高车速高,汽车的平均行驶车速就高,汽车的运输效率 就高。? 试验前,检查汽车的转向机构、各部紧固件的紧固情况和制动系统的 工作状况,以保证试验的安全。试验时应关闭车辆的门窗。 ? 测试仪器为计时器(最小读数为0.01s)、钢卷尺、标杆等。 (1)检测方法 ? ①在水平、直线、干燥的沥青或水泥试验道路上,选定中间一段200m 为测试路段,并用标杆作好标志。? ②选定足够长的加速区段,使汽车在驶入测量路段前能够达到最高的 稳定行驶车速。? ③试验汽车在加速区段以最佳加速状态换挡加速至最高稳定车速(即 在测量路段前保持变速器在汽车设计最高车速的相应挡位,且油门踏 板全部踩下),让汽车以该最高的稳定车速通过测量路段。测定汽车 以最高的稳定车速通过测速路段的时间。 ? ④试验往返各进行一次。 (2)试验数据处理 试验结果按测速距离与各次通过测速路段的时间的平均值 算出汽车的最高车速。 5)汽车加速性能的检测? 汽车的加速能力对汽车的平均行驶车速有很大的影响,是 评价汽车动力性的重要指标。对轿车来说尤为重要。通常 用加速时间来评价汽车的加速能力。加速时间可以分为汽 车原地起步加速时间和超车加速时间。汽车原地起步加速 时间是指汽车以第l档或2档起步,并以可以获取最大加速 度的最佳换挡时机换挡至最高档后,加速到某一预定的距 离或车速时所需的时间。超车加速时间则是指汽车用最高 档或次高档由某一预定的较低车速全力加速到某一预定的 距离或较高车速(目标高速)时所需的时间。超车加速试 验通常采用直接档,故一般称超车加速能力为直接档加速 能力。超车加速能力好,汽车并行行程短,能保证行车安 全。 ? 试验前应检查汽油发动机的节气门和阻风门,应保证能全 开,柴油发动机喷油泵齿条行程应能达到最大供油位置。 测量仪器为五轮仪和数字打印机等。 (1)试验方法 ①超车加速性能试验方法 ? a. 在水平、直线、干燥的沥青或水泥试验道路上,选取合适长度的路 段作为测试路段,在两端设立标记。 ? b.汽车使用变速器预定的挡位(最高档或次高档),以选定的初速度 (稍高于该档的最低稳定车速)等速行驶。选定的初速度一般在20、 25、30、35、40km/h中选择,20km/h常取作为直接档试验初速度。 当五轮仪监督初速度在选定的初速度稳定行驶并驶入试验路段时,急 速将油门踏板踩到底,使汽车以最大加速能力加速到该档最大车速的 80% 以上。对于轿车应加速到100km/h以上。用五轮仪记录汽车的 加速度、由初速度加速到目标高速的加速时间和加速行驶的全过程。 ? c.试验往返各进行一次,试验路段应重合。 ②起步连续换档加速性能试验方法 ? a.试验路段与超车加速试验路段相同。 ? b.汽车停于加速试验路段起点,变速器挂入该车的起步挡位,迅速起 步以可以获取最大加速度的最佳换挡时机换挡至最高档以可以获取最 大加速度的最佳换挡时机换挡至最高档,加速到最高车速的80%以上 (轿车应加速到l00km/h以上)。用五轮仪记录加速行驶全过程。 ? c.试验往返各进行一次,试验路段应重合。
? ? ?? ?(1)汽车最大爬坡能力的检测 ①检测方法 a.选择坡度与试验车的最大爬坡度相接近的试验坡道,坡道长度大于25m,坡 道前应有8~10m的平直路段。坡道坡度不小于30%的路面用水泥铺装,坡道 坡度小于30%的路面可用水泥或沥青铺装。在坡道中部设置10m的测速区段 。允许用表面平整、坚实、坡度均匀的自然坡道代替。为安全起见,当坡道 大于40%时,必须设置安全保险装置。 b.变速器使用最低档,爬坡过程中不换档。 c. 经预热行驶后的汽车停在坡道前的平直路面上。起步行驶至坡前,油门踏 板踩到底,全力爬坡,记录汽车通过测速区段的时间和发动机转速。并监视 水温表、机油压力表等仪表的工作情况。当汽车爬至坡顶后,应停车检查汽 车各部位有无异常现象发生。如中途爬不上坡时,测量坡底到停车点后轮接地中心的距离,分析爬不上坡 的原因。如第一次爬不上去,可进行第二次,但不得超过2次。 d.如坡度不合适(过大或过小)时,可增减装载质量或使用变速器较高一档(如2 档)进行试验,并将试验结果换算成在汽车厂定最大总质量下,变速器使用最 低档时的最大爬坡度。 e.对于越野汽车,分动器应置于1档,全轮驱动,除按上述规定检测外,当汽 车到达坡道中间时,停住汽车,挂入空档,用驻车制动器制动,发动机熄火 2min后,重新起动发动机,再起步爬至坡顶。???
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(2)汽车爬长坡能力的检测? ? ①检测方法 a.试验路段为表面平整、坚硬、干燥的连续的长坡道,坡长为8~10km,坡道 长度按里程碑计算;上坡路段占坡道全长的90%以上,最大坡度不小于8%。 b.试验车装载质量为额定装载质量。 c.在坡道试验的起点和终点记录里程表指示数、时间、燃油流量计读数。 d.爬坡时,汽车尽可能使用高的档位,以保持较高的行驶车速,每行驶lkm做 一次温度值记录,并要记录整个试验过程中各档位使用次数、时间(或里程), 注意观察发动机和传动系有无异常现象。 如发生发动机开锅(冷却水沸腾)、机油温度超过105℃、燃料系产生气阻、 发动机强烈爆震、传动系脱档等影响正常行驶的问题时,应停车。做好停车 点的里程、行驶时间及各部温度值记录,并详细记录故障情况。 ②试验结果的处理 a.根据记录的行驶里程和时间计算出汽车的平均车速。 b.根据记录的行驶里程和燃油流量计读数计算出平均燃料消耗量。 c.统计试验中的各类故障情况。? ? ??? ? ? ? 4.2汽车经济性的检测汽车经济性检测分为台架检测和路试检测。 台架检测不受场地条件限制,可在底盘测 功试验台上参照有关规定模拟道路进行检 测。 ? ? ?? 4.2.1 汽车经济性的台架检测 汽车燃油经济性的台架试验设备,除了底盘测功试验台以外,还需油耗仪(或 称燃油流量测试仪、燃油流量计)。 1.常用油耗仪工作原理 汽车的燃油消耗量是由油耗仪来测量的。油耗仪种类很多,按测试方法可分 为:容积式油耗仪、质量式油耗仪、流量式油耗仪和流速式油耗仪。油耗仪 由油耗传感器和显示装置构成。以下主要介绍容积式和质量式油耗仪。 1)容积式油耗仪 容积式油耗传感器有容量式和定容式两种,容量式油耗传感器通过累计发动 机工作中所消耗的燃料总容量,用时间和里程来计算油耗量。它可以连续测 量,其结构有行星活塞式、往复活塞式、膜片式、油泡式等,现以行星活塞 式油耗传感器为例予以说明:其流量检测装置是由流量变换机构及信号转换 机构组成。流量变换机构是将一定容积的燃油流量变为曲轴的旋转运动,它 是由十字形配置的四个活塞和旋转曲轴构成,其工作原理如图4-10所示。?? ?燃油在泵油压力作用下推动活塞运动,再由 活塞运动推动曲轴旋转,曲轴旋转一周即四 个活塞各往复运动一次,完成一个进排油循 环。活塞在油缸中处于进油行程还是排油行 程,取决于活塞相对于进排油口的位置。图4 -10(a)表示活塞3处于进油行程,从其曲轴 箱来的燃油通过推动活塞3下行,并使曲轴作 顺时针旋转,此时活塞2处于进油行程终了, 活塞1处在排油行程中,燃油从活塞1上部通 过从排油口排出,活塞4处于排油终了。当活 塞和曲轴位置如图4―10(b)所示时,活塞3 进油终了,活塞2处于排油行程,燃油从经排 油口排出,活塞1排油终了,通道导通, 活 塞4处于进油行程。同理,可描述位置(c) 、(d)各活塞的进排油状态。如此反复在燃 油泵泵油压力的作用下,就可完成定容量、 连续泵油的作用。曲轴旋转一周,各缸旋转 一周,各缸分别排油一次,其排油量可用下 式确定:V――四缸排油量,cm3;4――代表四个油缸; d――活塞直径,cm;2h――2倍的曲轴偏心距(cm)即活塞行程 ? 由此可见,经上述流量转换机构的转换后 ,则将燃油消耗量转化为流量转换机构曲 轴的旋转圈数。再由装在曲轴一端的信号 转换装置 (一般采用光电测量装置)进行信 号转换,把曲轴旋转圈数转化为电脉冲信 号。? 信号转换装置由主动磁铁、从动磁铁、转 轴、光栅、发光二极管和光敏管等组成。 主动磁铁装在曲轴端部、从动磁铁装在转 轴端部,两磁铁相对安装但磁铁之间留有 间隙,其作用在于构成磁性联轴器;光栅 固定在转轴上,由转轴带动旋转;光栅两 侧相对位置上固定有发光二极管和光敏管 ,光敏管用于接收发光二极管发出的光线 ,光栅位于二者之间,其作用是把发光二 极管发出的连续光线转变为光脉冲。当曲 轴转动时,通过磁性联轴器带动转轴及光 栅旋转,光栅在发光二极管和光敏管之间 旋转使光敏管接收到光脉冲。由于光敏管 的光电作用将光脉冲转换为电脉冲信号输 入到计量显示装置。显然,该电脉冲数与 曲轴转过的圈数成正比,从而经过运算处 理,在显示装置上显示出燃油的消耗量。 燃油流量传感器结构及油路如图4-11所 示 ??2)质量式油耗仪质量式油耗仪由称量装置、计数装置和控制装置构 成,见图4一12。质量式油耗仪测量消耗一定质量的 燃油所用的时间,燃油消耗量可按下式计算称量装置的秤盘上装有油杯l,燃油经电磁阀3加入 油杯。电磁阀的开闭由装在平衡块上的行程限位器 8拨动两个微型限位开关6和7进行控制。光电传感 器由两个光电二极管5、10和装在菱形指针上的光 源9组成,用于给出油耗始点和终点信号。光电二 极管5为固定式,光电二极管l0装在活动滑块上,滑 块通过齿轮齿条机构移动,齿轮轴与鼓轮12相连, 计量的燃油量通过转动鼓轮12从刻度盘上读出。计 量开始时,光源9的光束射在光电二极管5上,光电 二极管发出信号使计数器13开始计数,随着油杯中 燃油的消耗,指针移动。当光束到光电二极管10上 时,光电二极管10发出信号,使计数器停止计数。 表示油杯中燃油耗尽。记录仪上两个带数字显示的 半导体计数器,一个用于计算发动机曲轴转速;另 一个计算器记录时间。 2.台架试验 汽车燃油经济性台架试验是把底盘测功试 验台和油耗仪配合使用完成的。底盘测功 试验台用来提活动路面并模拟汽车在道路 上行驶时的各种阻力,油耗仪则用来测量 燃油消耗量。因此,燃油经济性检测结果 的准确性除与油耗仪的测量精度有关外, 还取决于底盘测功试验台对汽车行驶阻力 的模拟是否准确。 l)油耗传感器在燃油管路中的安装①油耗传感器在供油管路中的连接 ?对于一般无回油管路的化油器汽 油车,可将传感器串联在汽油泵与 化油器之间,使传感器的入口与汽 油泵出口相连,而传感器的出口与 化油器的入口相连。见图4―13。 ?在柴油车的供油系统中,全部设 置回油管路,输油泵的供油量比喷 油泵的出油量多3~4倍。为保持喷 油泵油室中有一定压力,一般在喷 油泵低压油出口装有溢流阀,大量 多余的燃油经溢流阀和回油管路流 回输油泵入口或直接流回油箱;此 外,从喷油器工作间隙处泄漏的少 量燃油也经回油管流回油箱。图4― 14所示为油耗传感器在柴油车供油 管路中的连接方法,油耗传感器接 在油箱到高压油泵之间的油路中, 回油管路则用三通接在油耗传感器 的出油管路上,以免燃油被油耗传 感器重复计量。1―油箱;2―滤油器;3―汽油泵;4―传感器; 5―化油器 图4―13 无回油管路时传感器的安装1―油箱;2―粗滤器;3―低压油泵;4― 细滤器; 5―油耗传感器;6―高压油泵;7―喷油 器 图4―14 检测柴油机时传感器的安装 ? ?②油路中空气泡的排除 为了保证燃油测量结果的准确性,传感器接入供油管路后,必须注意检查并 排除管路中进入的空气。因为空气不排除传感器会把气泡所占的容积当成所 消耗燃油的容积计入燃油消耗量,从而使检测结果失准。 排除气泡时,可将传感器置于较低的位置,用手动泵油,同时卸开化油器油 管接头,连续泵油直至泵出的油不含气泡为止。若传感器壳体上设有放气螺 丝,可以松开螺丝,由此排出传感器体内的空气。???在柴油车油路中装好油耗传感器后,也须用手动泵泵油以排除油路中的空气 泡。柴油车与汽油车的差别之一是汽油车可以在发动机发动后排除空气泡,而柴 油车必须在发动前排除空气泡;差别之二在于汽油车在拆去油耗传感器恢复 原油路时,无需排除空气泡,而柴油车在拆去传感器恢复原油路后仍需排除 油路中刚产生的空气泡。 ③电控喷射的汽油机油耗测定 时油路连接的问题: ?使用油耗传感器时,电控喷射 发动机需处理从压力调节器回 油的问题。如果多余的油回到 油耗传感器的输出端才算正确, 见右图a。 ?如果油耗传感器及燃油泵间产 生负压而产生气泡,有必要加 一个辅助泵,如右图b所示。 该辅助泵使燃油泵的进油端的 油路保持正压,气穴现象不易 发生,可以进行稳定的油耗测 量。 ?当回油温度过高时,采用右图 c连接法。 ?当回流管路内有阻力,压力调 节器的工作特性压力比规定压 力高时,采用回注处理用油罐, 如右图d所示。使回油向大气开 放,可解决上述问题。 ? ?2)模拟加载量的确定和试验 在底盘测功试验台上进行燃油耗试验,要想取得与道路上一致的试验结果, 怎样在测功实验台上尽可能准确的把汽车在道路上的行驶阻力(滚动阻力和空 气阻力) 模拟出来是关键。 (1)等速百公里燃油耗测试模拟加载量。国家标准规定了用底盘测功试验台检 测汽车的等速百公里燃油耗时的测试条件为:汽车预热到正常热状态;变速 器挂直接挡或最高挡;边加大油门边用测功试验台加载,直至达到试验车速 和该车速所对应的功率,使汽车在该工况稳定运转。试验车速为:轿车 (60±2)km/h,铰接式客车(35±2)km/h,其他车辆(50±2)km/h。 在台架试验汽车的等速百公里油耗时,合理确定测功机的加载量以模拟汽车 在道路上以规定车速行驶时所受到的阻力极其重要。此时,汽车克服滚动阻 力和空气阻力所消耗的驱动轮功率为:?? 还应考虑到在试验期间的功率损失,即测功试验台传动机构的摩擦功率损失 及驱动轮与滚筒间的摩擦功率损失。此两项功率损失从值中减掉后,才是真 正应该在测功试验台所加载的模拟功率量,即:PPAU ? Pk ? PPL ? PC ?以pPAU作为测功试验台的模拟加载量。试验时,首先把汽车驱动轮驶入底盘测功机滚筒 装置,并把油耗传感器接入汽车的燃油管路;然后设定好试验车速,启动发动机,变 速器挂直接挡;逐渐踩下加速踏板,并使测功试验台加载;待到达试验车速并测功试 验台指示的功率值等于pPAU后,使之稳定,此时按下油耗测量按钮,当驱动轮在滚筒上 驶过不少于500 m的距离时,即可从显示装置上读得汽车的等速百公里油耗值。为消除 偶然因素的影响,应重复试验三次,取其平均值作为被测汽车在给定测试条件下的百 公里燃油耗值。 参照有关规定,可以不同试验车速进行汽车的等速百公里燃油耗试验,然后作出汽车 等速百公里燃油耗随车速变化的曲线,即等速百公里燃油耗特性曲线。试验时,汽车 使用常用挡位(如直接挡),试验车速从20 km/h(最小稳定车速高于20 km/h时,从 30 km/h开始)开始,以车速10 km/h的整倍数均匀选取试验车速,直到最高车速的90 % 。至少测定5个试验车速。 测出行驶500 m的燃油耗油量,单位为毫升时,可用下式折算成百公里燃油耗量。?? ?不同的试验车速下,底盘测功试验台所对应的模拟加载功率不同。在不同试 验车速和所对应模拟加载功率条件下,每个试验车速测试三次,计算出来三 个百公里燃油耗量值,取其平均值作为被测汽车在给定试验车速时的百公里 燃油耗量。当所选取的规定车速下的百公里燃油耗量都测出后,便可在以车 速为横轴、百公里燃油耗量为纵轴的平面直角坐标系中绘出该车的百公里燃 油耗特性曲线图。图4―16为某些车型的等速百公里燃油耗特性曲线。图4-16某些车型的等速百公里燃油耗特性曲线 ?不同的试验车速下,底盘测功试验台所对应的模拟加载功率不同。在不同试 验车速和所对应模拟加载功率条件下,每个试验车速测试三次,计算出来三 个百公里燃油耗量值,取其平均值作为被测汽车在给定试验车速时的百公里 燃油耗量。当所选取的规定车速下的百公里燃油耗量都测出后,便可在以车 速为横轴、百公里燃油耗量为纵轴的平面直角坐标系中绘出该车的百公里燃 油耗特性曲线图。图4―16为某些车型的等速百公里燃油耗特性曲线。图4-16某些车型的等速百公里燃油耗特性曲线 ? ? ? ? ? ? ?3)试验环境条件 环境温度:O℃~40℃; 环境相对湿度:小于85%; 大气压力:80 kPa~110 kPa 4)注意事项 (1)为使汽车燃油经济性检测结果准确可靠,应注意以下各点: ①发动机冷却液温度应在80℃~90℃范围内,可用冷却风扇对温度过高时的发动机降 温;轮胎气压与规定值之间误差不超过±0.01 MPa;左右轮胎的花纹应一致;被测车底 盘温度应控制在25℃以上。 ②油耗仪传感器连接在汽车燃油系统中的连接位置应正确,进口和出口不要接反,注 意排除油路中的空气泡。 (2)为保证台架试验汽车燃油经济性时的安全,应注意以下各点: ①测试车辆旁必须配备适当灭火设备。 ②油耗仪传感器所用油管应透明、耐油、耐压,油管接头用合格的环形夹箍,不得用 铅丝缠绕,并确保无渗漏。 ③拆卸燃油管路时,注意燃油不要飞溅到发动机排气管上,必须用沙盘接油,不允许 用棉纱或其他易燃物接油,。 ④发动机盖应打开进行测试,以利观察有无燃油渗漏。? ? ? ? ?? ? ? ?4.2.2 汽车经济性的路试检测 汽车燃油消耗量的路试检测包括三项:不控制的道路试验、控制的道路试验 和循环道路试验。 不控制的道路试验是指汽车在试验中不对试验行驶道路、交通情况、驾驶习 惯和周围环境等各方面因素进行规定约束。这种试验方法,各种因素随机因 素多,试验结果重复性差,要多车、长距离试验,因此试验时间长、费用高 ,是一种很少采用的试验方法。??控制的道路试验是指对试验中上述因素中的一个或几个有规定,只有试验条 件满足规定时,测试的数据才有效,这种方法称作控制的道路试验。循环道路试验是指汽车在试验中完全按照规定的各种工况进行试验。试验规 范中规定了何时换挡、何时制动以及行车速度、加速度、减速度等,需严格 遵守。这种试验方法也常称为“多工况试验”。 下面介绍控制的道路试验中的直接挡全油门加速燃油消耗量、等速百公里燃 油消耗量和限定条件下的平均使用百公里燃油消耗量试验,和循环道路燃油 消耗量试验。? ? ?1.燃油经济性路试的基本条件 试验的车辆应进行了磨合。试验时,试验车辆必须进行预热行驶到规定的温 度状态。轮胎气压与规定值之间误差不超过±0.01 MPa。轿车的装载质量应 为规定乘员数的一半(取整数),城市客车的装载质量为总质量的65%,其他车 辆为满载。装载物应均匀分布,且装载物应固定牢靠,使试验过程中不会因 晃动和颠离而改变分布状态。也不应因潮湿、散失等条件变化而改变其质量 ,以保证装载质量的大小不变。车窗和驾驶室通风口的开关状态对试验车辆 行驶中的空气阻力有影响,所以关闭车窗和驾驶室通风口。做各项燃料消耗 量试验时,汽车发动机不调整。 试验道路应为清洁、干燥、平坦的,用沥青或混凝土铺成的直线道路,道路 长2~3 km,宽不小于8m,纵向坡度在0.1%以内。 试验应在无雨无雾,相对湿度小于95%,气温0℃~40℃,风速不大于3 m/s 的气候条件下进行。 车速测定仪器和油耗仪的精度为0.5%;计时器最小读数为0.1 s。试验油耗仪 常用容积式。? ? ? ? ? ?? ??? ? ??2.试验项目及规程 1)直接挡全油门加速燃料消耗量试验 试验测试路段长度为500 m,试验时,汽车挂直接挡(没有直接挡可用最高挡),在进入 测试路段前,汽车以30±1km/h的初速度稳定运行并通过50 m的预备路段,到达测试 路段的起点油门踏板全开,汽车全力加速通过500 m测试路段。测量并记录通过测试路 段的加速时间、燃料消耗量及汽车到达测试路段终点时的速度。试验往返各进行两次 (共4次),以四次加速时间的算术平均值作为测定值。 2)等速百公里燃料消耗量试验 试验测试路段长度为,汽车用常用挡位等速行驶通过500 m的测试路段,测量通过该路 段的时间及燃料消耗量。根据测得通过500 m测试路段的燃料消耗量计算出百公里燃料 消耗量。 试验车速从20 km/h(最小稳定车速高于20 km/h时,从30 km/h)开始,以10 km/h的 整数倍为间隔均匀选取车速点,直至最高车速的90%,至少需要测定5个试验车速点, 同一车速往返各进行二次。 以车速为横轴,百公里燃料消耗量为纵轴,绘制等速百公里燃料消耗量特性曲线。 3)限定条件下的平均使用百公里燃料消耗量试验 该试验是在正常交通情况下的公路上进行,测试路段长度不小于50 km,尽可能保持匀 速行驶,轿车车速为60±2km/h,铰接式客车车速为35±2km/h,其他车辆车速为 50±2km/h 。 客车应每隔10 km停车一次,怠速l min后重新起步,这样是为了更符合实际情况。记录 制动次数、各挡位使用次数、时间和行程。测定每50 km单程的燃料消耗量,往返各试 验一次,以两次测量结果的算术平均值算出限定条件下的平均使用百公里燃料消耗量 值。 ??4)循环道路百公里燃油消耗量试验上述的等速百公里燃料消耗量试验最接近实际情况,但时间长、不经济、而 且不安全。循环道路百公里燃油消耗量试验模拟汽车实际运行中的各工况及 所占比重,制订了试验循环中汽车运行工况匀速、加速、减速和怠速等的组 合。既使得试验结果比较接近于实际情况,又可缩短试验周期。各国根据不 同车型车辆的常用工况,制定了不同的试验循环。通过测得完成循环试验经 过的路程长度和燃料消耗量可计算出循环道路百公里燃油消耗量值。 循环道路百公里燃油消耗量试验的方法就是让不同车型的车辆严格依据各自 的试验循环进行燃料消耗量测定。怠速工况时,变速器挂入空挡而离合器处 于接合状态;从怠速工况转换为加速工况时,换挡前5s踩下离合器踏板,然 后迅速、平稳把变速器挡位挂入低速挡;减速工况中,应完全放松油门踏板 ,减速开始时离合器仍然接合,当车速降至10 km/h时,踩下离合器踏板使 离合器分离,必要时允许使用车辆的制动器。 汽车在进行循环道路百公里燃油消耗量试验时,加速、匀速和用车辆的制动 器减速时,车速偏差为±2 km/h。在工况改变过程中允许车速的偏差大于规 定值,但在任何条件下超过车速偏差的时间不大于1 s,即时间偏差为±1 s。 每循环试验后,应记录通过循环试验的燃料消耗量、路程长度和通过的时间 。试验在同路段往返各进行二次,取四次试验结果的算术平均值为多工况燃 料消耗量试验的测定值。???
④载货汽车总质量小于3500kg的货车,试验循环可参照轿车的 试验循环如图4―17。总质量为kg时,试验循环见 图4―20,总质量大于14000kg时,试验循环见图4―21。 ④载货汽车总质量小于3500kg的货车,试验循环可参照轿车的 试验循环如图4―17。总质量为kg时,试验循环见 图4―20,总质量大于14000kg时,试验循环见图4―21。 为了提高测试精度,一般每辆车的循环道路百公里燃油消耗量 试验应进行四次,取四次试验结果的算术平均值,作为循环道 路百公里燃油消耗量试验的测定值。 3.试验数据的校正 燃料消耗量的测定值要校正到标准状态下的数值。 1)标准状态 气压:100kPa 气温:20℃ 柴油密度:0.830kg/ml 汽油密度:0.742kg/ml 2)校正公式:Q Q0 ? C1 ? C2 ? C3 4.3汽车制动性的检测汽车制动性检测也分为台架检测和路试检测 ??4.3.1 汽车制动性评价参数? ?汽车制动性能是指汽车行驶时,能在短矩离内停车且维持行驶方向的稳定和下长坡时 有维持一定车速,以及保证汽车长时间停驻坡道的能力。制动性能的好坏,可通过其 评价参数与检测标准的比较加以评价。评价参数主要有:汽车制动力、制动距离、制 动减速度、制动协调时间及制动时的方向稳定性。 1.汽车制动力 汽车制动力是指驾驶员控制汽车制动后,车轮制动器起作用,由地面所提供给车轮与 汽车行驶方向相反的切向作用力。汽车车速在制动力作用下迅速降低以至停车。汽车 制动力是评价汽车制动性能的最本质因素,因为它是从汽车制动过程的实质出发的。 汽车制动力越大,则汽车的制动减速度就越大,汽车的制动性能就越好。汽车制动力 的大小取决于两方面因素,一是取决于制动器制动力,而制动器制动力与汽车制动系 统的结构、技术状况;二是与地面附着力的有关,而地面附着力取决于轮胎与路面的 附着条件。 2.制动距离 制动距离是指汽车在规定的道路条件、规定的初始车速下紧急制动时,从脚接触制动 踏板起至汽车停住时止汽车驶过的距离。它包括制动系统反应时间、制动力增长时间 和最大制动力持续制动时间所行驶的距离。 在检测条件一定时,制动器结构型式、技术状况的综合性能的好坏可反映在制动距离 的长短上面。当制动器作用时间和制动初始车速一定时制动力越大,其制动减速度则 越大,而制动距离便越短,制动效果就越好,制动器的技术状况越好。制动距离与行 车安全有着直接关系,因此它是汽车制动性能最直观的评价参数。? ?? ??3.制动减速度制动减速度是指汽车制动时,汽车速度下降的快慢程度。对同一辆车辆来说,汽车制 动力越大,则制动减速度越大,那么制动距离越短,制动效果越好,所以可以看出汽 车减速度和制动力有等效的意义。因此常用制动减速度作为汽车制动性能的评价参数 。在一次制动过程中制动减速度是变化的,制动过程中,制动减速度由小变大,待到 所有车轮制动抱死滑动时,能够达到最大减速度jmax=gφ(g为自由加速度,φ为 地面附着系数)。我国规定,采用充分发出的平均减速度FMDD作为汽车制动性能的评 价参数。FMDD的数值在制动过程较稳定,可以真实反映制动系统的状况。FMDD的表 达式为:2 2 ν b ?ν e FMDD ? 25.92(S e ? S b ) ? ??4.制动时间 制动过程所经历的时间即为制动时间,如图4-22所示。t1为驾驶员反应时间,从接受 到制动的信号起至踩上制动踏板止,一般为0.3~1.0s;t‘2为制动器起作用时间或滞后 时间,它是制动系消除传动间隙反应时间,t’2与制动力增长所需时间t“2之和t2的 长短取决于驾驶员踩踏板的速度、制动系的结构型式及技术状况,一般为0.2~0.7s ;t3为持续制动时间,至汽车停车结束,当车轮抱死拖滑时,t3的长短只取决于初始车 速和路面附着系数;t4为制动释放时间,一般为0.2~0.8s 。 制动时间t2和t3具有间接评价汽车制动性能的能力,汽车在同等情况下制动时间越短, 制动性能就越好。但一般情况下制动时间不单独作为评价参数。我国安全法规中将制 动协调时间作为辅助性评价参数。制动协调时间是指在紧急制动时,从制动踏板开始 动作至车辆减速度(或制动力)达到标准规定的充分发出的平均减速度(或标准中规定的 制动力)75%时所需的时间。显然,制动协调时间是制动器作用时间t2的主要部分。 ??5.制动稳定性制动稳定性是指汽车在制动过程中维持直线行驶的能力或按预定弯道行驶的 能力。制动稳定性差的汽车,汽车路试时会产生制动跑偏,偏离规定宽度通 道。所以在我国安全法规中,路试检测时,制动稳定性的评价参数是试车道 的宽度。制动过程中,如果汽车左右车轮制动力不等,或左右车轮制动器制 动力增长快慢不一致,容易造成汽车制动跑偏,影响汽车制动稳定性。所以 在我国安全法规中,台架检测时,制动稳定性的评价参数是同轴左右车轮制 动力之差。 ??4.3.2 汽车制动性能的检测标准汽车行驶是否安全与汽车的制动性能紧密相关,因而制动性能的检测标准应 根据国家的有关法规制订。现行汽车制动性能的检测标准按国家标准《机动 车运行安全技术条件》(GB)中的相关规定执行。可以用台架试验 法或路试法检测汽车制动性能,只要检测指标符合检测标准,则认为汽车制 动性能合格。 ? ?1. 台架试验法检测标准 台架试验法检测制动性能的方法有:制动力法、制动距离法和制动减速度法,但常用 的是制动力法。制动力法的检测标准如下: 1)行车制动检测标准 (1)制动力。汽车、汽车列车在制动检验台上测出的制动力应符合表 4-6 的要求。 对空载检验制动力有质疑时,可用表4- 6 规定的满载检验制动力要求进行检验。摩 托车及轻便摩托车的前、后轴制动力应符合表4- 6 的要求,测试时只允许乘坐一名 驾驶员。制动力检测时,其制动踏板力或制动气压应符合表4―7的要求。 (2)制动力平衡。在制动力增长全过程中同时测得的左右轮制动力差的最大值,与全 过程中测得的该轴左右轮最大制动力中大者之比,对前轴不应大于 20% ,对后轴(及 其它轴)在轴制动力不小于该轴轴荷的 60% 时不应大于 24%;当后轴(及其它轴)制 动力小于该轴轴荷的 60% 时,在制动力增长全过程中同时测得的左右轮制动力差的最 大值不应大于该轴轴荷的 8%。 (3)汽车的制动协调时间,对液压制动的汽车不应大于 0.35 s,对气压制动的汽车不 应大于 0.60 s ;汽车列车和铰接客车、铰接式无轨电车的制动协调时间不应大于 0.80 s 。 (4)制动释放时间。汽车制动完全释放时间(从松开制动踏板到制动消除所需要的 时间)不应大于0.80s。? ???? 2)驻车制动检测标准 当采用制动检验台检验汽车和正三轮摩托车驻车制动装置的制动力时,机动车 空载,乘坐一名驾驶员,使用驻车制动装置,驻车制动力的总和不应小于该车 在测试状态下整车重量的20%(对总质量为整备质量1.2倍以下的机动车为不小 于15%)。 ? ?2.路试检测标准 机动车行车制动性能和应急制动性能检验应在平坦、硬实、清洁、干燥且轮 胎与地面间的附着系数不小于0.7的水泥或沥青路面上进行。检验时发动机应 脱开。 1)行车制动路试检测标准 路试检测行车制动性能的方法有:制动距离法和制动减速度法。其各自的检 测标准如下: (1)制动距离法检测标准 ①制动距离。机动车在规定的初速度下的制动距离和制动稳定性要求应符合 表4―8的规定。对空载检验的制动距离有质疑时,可用表4―8规定的满载检 验制动距离要求进行。? ? ? ???②制动稳定性。制动稳定性要求制动过程中机动车的任何部位(不计入车宽 的部位除外)不允许超出表4一8规定宽度的试验通道的边缘线。 ③应急制动距离。汽车(三轮汽车除外)在空载和满载状态下,按表4―9所 列初速度进行应急制动性能检验,应急制动性能应符合表4―9的要求。
??(2)制动减速度法检测标准①制动减速度。汽车、汽车列车在规定的初速度下急踩制动时充分发出的平均减速度 及制动稳定性要求应符合表 4―10 的规定。对空载检验的充分发出的平均减速度有质疑 时,可用表 4―10 规定的满载检验充分发出的平均减速度进行。检测时,其制动踏板力 或制动气压应符合表4一7的要求。 ②制动协调时间。且制动协调时间对液压制动的汽车不应大于 0.35 s,对气压制动的汽 车不应大于 0.60 s ,对汽车列车、铰接客车和铰接式无轨电车不应大于 0.80 s 。 ③制动稳定性。检测时,车辆任何部位不得超出的试车道宽度,应符合表4一10的要 求。 ④应急制动减速度。在行车制动系统一处管路失效下的制动减速度,汽车(三轮汽车 除外)在空载和满载状态下,按表4―9所列初速度进行应急制动性能检验,应急制动 性能应符合表4―9的要求。? ? ? ? ?2)驻车制动路试检测标准 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,其时间不应少于5min。对于允许挂接挂车的汽车,其驻车制动装 置必须能使汽车列车在满载状态下时能停在坡度为12%的坡道(坡道上轮胎与路面间的 附着系数不应小于0.7)上。检验时操纵力应符合表4―11的要求。注意:在规定的测试 状态下,机动车使用驻车制动装置能停在坡度值更大且附着力符合要求的试验坡道上 时,应视为达到了驻车制动性能检验规定的要求。在汽车制动性能检测中,其检测指标只要符合制动力法、制动距离法和 制动减速度法其中之一的标准要求,即可判为合格。 ??4.3.3 汽车制动性的台架检测所谓台架检测就是利用汽车制动试验台检测汽车制动性。汽车制动试验台有不同分类 方法,根据测试原理的不同可分为反力式和惯性式两类,根据试验台支承车轮方式可 为滚筒式和平板式。现在单轴反力式滚筒制动试验台是国内使用最多的。 1.用反力式滚筒制动试验台检测制动性??? ?常用的反力式滚筒制动试验台检测的是车轮的制动力,是一种低速静态测力式的试验 台。 1)反力式滚筒制动试验台结构 图4―23为单轴反力式滚筒制动试验台的示意图。它主要由驱动装置、滚筒装置、测量 装置、举升装置、指示与控制装置等组成。1一举升装置2一指示装置3一链传动4一滚筒装置 5一测量装置6一减速器7一电动机 图4―23 单轴反力式滚筒制动试验台示意图 ????(1)驱动装置。该装置由电动机、减速器和链传动组成。电动机发出的动力,经减速 器降速后传给主动滚筒使其转动。主动滚筒则借助于链传动使从动滚筒一起旋转。减 速器壳体为浮动支承,可以绕主动滚筒轴线摆动。 (2)滚筒装置。该装置两对滚筒构成,它们左、右独立设置。每对滚筒又分为主动滚 筒和从动滚筒。被测车轮置于主动滚筒和从动滚筒之间,滚筒用于模拟运动路面,可 以起到支承被检车轮并在制动时承受和传递制动力的作用。 (3)测量装置。该装置由测力杠杆和传感器组成,测力杠杆一端与减速器浮动壳体连 接,另一端与传感器相连。而传感器则装于试验台支架上,常见的传感器形式有应变 测力式、自整角电动机式、电位计式和差动变压器式。当被测车轮制动时,车轮施加 给主动滚筒的作用力,经减速器浮动壳体带动测力杠杆绕主动滚筒轴线摆动,并作用 于传感器上,测力杠杆传来的力或位移由传感器转换为电信号后,送入指示与控制装 置。 (4)举升装置。该装置组成部分有举升器、举升平板和控制开关等。举升器主要有三 种形式:液压式,气压式和电动式。该装置目的是便于汽车平稳地出入制动试验台。 ??(5)指示与控制装置。目前制动试验台控制装置都采用电子式。为提高自动化与智能 化程度,有的控制装置中配置微机。指示装置有数字显示和指针式两种,带微机的控 制装置多配置数字式显示器。 带微机的指示与控制装置主要组成:微机、放大器、模数转换器(A/D)、数模转换器(D /A)、继电器、数字显示器和打印机等,如图4―24所示。键盘和制动踏板开关发出指 令,微机则完成下列工作:控制举升装置的升降;滚筒电动机的转动与停止;测力传 感器信号的采集与处理;并对检测结果进行评判。指示装置则可根据检测项目要求将 汽车制动性能指标的各种检测数据、整车制动性能技术状况的评判结果显示出来。图4―24 制动试验台的指示与控制装置框图 ??2)反力式滚筒制动试验台的检测原理检测时,将被测汽车的被测车轮驶上制动试验台,置于主、从动滚筒之间,降下举升 器,车轮支撑于滚筒之上。起动电动机,电动机则通过减速器及链传动驱动滚筒从而 带动车轮低速旋转。当驾驶员踩下制动踏板,在制动器内产生摩擦力矩Mμ,在此力矩 作用下(见图4―25a),车轮开始减速旋转。此时电动机驱动滚筒,滚筒与车轮间的相对 滑动使滚筒对车轮轮胎周缘的切线方向作用有制动力Fx1、 Fx2 ,以克服制动器内产生的 摩擦力矩,维持车轮继续旋转。根据作用力与反作用力原理,车轮轮胎同时对滚筒表 面作用着与制动力数值相等而方向相反的反作用力F‘x1、 F’x2 。 F‘x1、 F’x2对滚筒轴线形 成反作用力矩,结果使浮动的减速器壳体与测力杠杆一起朝滚筒转动相反的方向摆动( 见图4―25b),而测力杠杆另一端将力F1传给传感器,传感器输出与制动力大小成比例 的电信号,经放大变换处理后,指示装置便会显示制动力。在制动过程试验中,当左 、右轮制动力之和大于某一数值时,采集数据开始,采集过程经过规定的采集时间后 ,微机发出指令使电动机停转。规定的采集时间很短(如3s)后,以防止轮胎剥伤。 有的制动试验台上有第三滚筒的,此时由第三滚筒的转速信号控制电动机的停转,制 动时,根据第三滚筒转速信号,计算车轮与滚筒之间的滑移率,当滑移率达某一规定 值(如20%)时,微机发出指令使电动机停转。制动试验结束后,升起举升器,车辆驶出 制动试验台。?
?检测制动协调时间是与检测制动力同步进行的,它以驾驶员踩下踏板 的瞬间作为计时起点,套装在制动踏板上的踏板开关发出一个“开始” 信号,控制装置开始时间计数,制动力达到标准规定的制动力的75%时 计时为止。一般试验台微机执行相应的程序来控制计时终点。 ?车轮阻滞力的测量是在汽车的行车制动和驻车制动装置处于完全释放 状态、变速器挂入空档位置的情况下进行。此时,通过制动试验台测出 的电动机通过减速器、链传动及滚筒来带动车轮维持稳定转动所需的力, 即为车轮的阻滞力,该力可通过指示装置读取。 ?由于制动力的大小不但与制动器制动力矩有关,而且受到车轮与滚筒 之间附着状况的影响,车轮与滚筒之间附着状况又进而受到轴重的影响, 故对汽车制动性能的评判与轴重有关,是以轴制动力占轴重的百分比评 判,因此检测时轴重计是必须配备的,有些制动试验台自身配备有内藏 式轴重测量装置。 3)反力式滚筒制动试验台检测特点 ?(1) 测试条件稳定,不受外界条件的限制,重复性较好,检测时间短、 经济、安全。 ?(2)因为其可以定量地测得各车轮的制动力大小、左右轮制动力差值、 制动协调时间、车轮阻滞力,所以能全面评价汽车的制动性,为制动系 的故障诊断、维修和调整提供可靠依据。 ?(3)不能反映制动防抱死系统(ABS)的性能。制动检测时的车速较低(一 般不超过5km/h).,与实际ABS制动状况相差甚远,现代ABS均在 10~20km/h以上起作用,因而无法对具有制动防抱死系统汽车的制动性 能进行准确测试。 ?(4)因为制动检测时汽车没有平移运动,也就没有因平移惯性作用而引 起的轴荷前移作用,这种情况下,如果车辆处于空载检测,那么前轴车 轮容易抱死,前轴制动器能够提供的最大制动力难以检测到,从而使检 测到的整车制动力不够,易引起误判。汽车的无平移情况下的检测也无 法反映汽车诸如转向机构、悬架结构对制动性能的影响。 ?(5)试验台制动时的最大测试能力,受检测因素的影响较大。根据图425a的受力图可列平衡方程如下:由上式知:试验台能检测出的制动力极限值受安置角α、附着系数φ、水平 推力F(与非测试车轮制动力有关)等三方面因素的影响。当、、增加时, 制动力的最大测试能力增加;而当车轮直径减小( α值减小),附着系数减 小,非测试车轮制动力过小时,则被测车轮容易抱死,其大制动力难以测 出,从而导致整车制动力过小,易引起误判。 4)提高反力式滚筒制动试验台能检测出的制动力极限值的措施 提高能检测出的制动力极限值的实质就是增加轮胎与滚筒的附着力,避 免制动时车轮抱死。因此常用的措施如下: (1)在车辆上增加足够的附加质量,或施加相当于附加质量的作用力, 而在评价制动性时这些均不计入轴重。 (2)非测试车轮加三角垫块或采取牵引方法阻止车辆移动,因这样可增 加水平推力F。 (3)保持轮胎及滚筒表面清洁、干燥,以增大附着系数。 2.用平板试验台检测制动性 平板试验台是一种低速动态式制动试验台,是利 用汽车平移惯性进行检测的试验台,它检测的是 各车轮的制动力。 1)平板式制动试验台结构 平板式制动试验台主要组成:测试平板、控制和 显示装置、辅助装置等,如图4―26所示。 (1)测试平板。共有四块相互独立测试平板,这 样在一次制动试验中4个车轮的制动力及轮重可同 时检测。测试平板组成有面板、底板、钢球和力 传感器等。底板固定在水平地面上作为底座,面 板通过压力传感器和钢球支承在底板上,拉力传 感器在纵向将平板与底板相连,而检测纵向拉力。 (2)控制和显示装置。控制与显示装置是一个以 微机为核心的数据采集、分析、处理和显示系统。 微机对传感器输出信号进行高速采样,然后处理、 计算,按要求显示出各轮制动力、轴制动力、左 右轮制动力差、全车制动力、制动协调时间、制 动释放时间等测试数据,进而判定制动性是否合 格,同时还能给被检车驾驶员提供操作指令。 (3)辅助装置。辅助装置包括前、后引板和中间 过渡板,目的是方便汽车平稳地上下制动试验台。 2)平板式制动试验台检测原理 平板式制动试验台是借助汽车在测试平板上的实际紧急制动过程来 测定汽车前、后轮制动力的。检测时,汽车以5~10km/h速度驶上 平板,变速器挂入空档并紧急制动,车轮在惯性力作用下,对测试 平板作用一大小与车轮制动力相等、方向与汽车行驶方向相同的作 用力,该作用力传给纵向拉力传感器,传感器则将其转换成电信号 输入放大器,同时压力传感器将各轮重也转换成电信号输入放大器, 然后通过控制装置处理并由显示装置显示检测结果。 3)平板式制动试验台检测特点 ?(1)汽车在平板试验台上的制动过程与汽车在道路上的制动过程较 为接近,能更好反映车辆的实际制动性能。 ?(2)平板式试验台不需模拟汽车转动惯量,结构简单,较容易与轮 重仪、侧滑仪组合在一起,使车辆测试方便且效率高。 ?(3)平板式制动试验台的缺点是:测试重复性差、占地面积大、需 要助跑车道,不利于流水作业等,所以目前国内尚未广泛采用。 3.用惯性式滚筒制动试验台检测制动性 ?惯性式滚筒制动试验台是利用其旋转飞轮的动能模拟车辆在道路上 行驶的动能,使车辆在试验台上能模拟在道路上制动时的工况来检 测制动性能。惯性式滚筒制动试验台检测参数是制动距离、制动减 速度和制动时间。 ?惯性式制动试验台的滚筒相当于一个移动的路面,试验台上的各对 滚筒分别带有飞轮,飞轮具有与受检汽车的惯性质量相应的转动惯 量。检测时,滚筒与车轮先在某一转速旋转,然后切断驱动滚筒旋 转的动力并迅速踩下制动踏板,车轮对滚筒表面产生切向阻力,欲 使之停下来,而飞轮系统的惯性作用使滚筒继续旋转一段时间方能 完全停下,滚筒在踩下制动踏板到完全停转之间所转动的圈数与滚 筒周长之积相当于车轮的制动距离,在国家标准规定的检测车速下, 该制动距离的大小可以充分反映被测车轮制动器和整个制动系的技 术状况。而滚筒的制动初速度、制动减速度及滚筒依靠惯性旋转的 圈数均可通过测量系统测得。 ?惯性式滚筒制动试验台可分为单轴式和双轴式,单轴式一次只能检 测一个车轴,二双轴式可同时检测两个轴数。双轴惯性式滚筒制动 试验台的结构简图如图4―27示,该试验台可以同时测试双轴车辆所 有车轮的制动性能,它的前、后滚筒组之间的距离可根据车辆的轴 距进行调节。调节液压缸17,使滚筒组在导轨上移动,两轴间距离 随之改变,距离调节合适后用液压缸18进行夹紧定位。前后左右各 滚筒及飞轮通过连接部件相连。在后滚筒组后面的第三滚筒19是为 防止汽车制动时车轮向后窜出而设置的。 ?试验检测时,被测汽车的驱动轮驱动 后滚筒组旋转,同时左右主动滚筒通 过半轴、传动器2、变速器3、万向联 轴器13、电磁离合器12、传动轴11、 变速器6、传动器2带动前滚筒组及汽 车从动轮一起旋转,同时与汽车惯性 相匹配的等效惯性飞轮1也一起旋转。 当汽车达到规定的试验车速时,将变 速器挂入空档,断开各滚筒间的电磁 离合器8、12,并汽车进行制动。制动 后滚筒及试验台飞轮依靠惯性继续转 动,装在滚筒端部的传感器5感应滚筒 依靠惯性滚动的圈数,并将其转变为 电信号送人计数器记录。此圈数即可 转换为车轮制动距离并显示出来。 ?利用惯性式滚筒制动试验台检测制动 1―飞轮2―传动器 3、6一变速器 4一测速发电机 性能优点是:可以在任意车速下进行, 5、9一光电传感器’ 其试验情况接近汽车行驶的实际情况, 7一可移导轨 8、12一电磁离合器10一移动架 因此检测结果与实际工况较为接近。 11一传动轴13一万向联轴器14一后滚筒 15―前滚筒16―举升托板17―移动架驱动液压缸 缺点是:这种试验台要求旋转部分的 18―夹紧液压缸19―第三滚筒 转动惯量大,结构较复杂,占地面积 20―第三滚筒调节液压缸 大;且不同车型需要不同惯量飞轮, 图4―27 双轴惯性式滚筒制动试验台 故不适应多车型检测,因此在实际检 测中还未得到广泛的应用。 4.3.4 汽车制动性的路试检测 路试检测方法有制动距离法和制动减速度法,它们利用必要的 仪器,通过道路试验进行汽车制动性的检测 1.制动距离法 制动距离法是指路试时检测汽车的制动距离及制动稳定性,需要的检测设备有速度计、 第五轮仪等。 1)检测方法 路试检测制动距离时,路面应平坦(坡度不应超过1%)、干燥和清洁,轮胎与路面之 间附着系数应不小于0.7,在试验路面上画出国家标准制动稳定性所要求宽度的试车 道边线。检测前,将踏板套套在制动踏板上,提供制动开始信号之用,在汽车侧面或 后面适当位置装上五轮仪。检测时,让检测汽车沿着试车道的中线行驶,待车速高于 规定的初速度后,将变速器挂入空档,汽车开始滑行减速,当滑行减速到到规定的初 速度时,急踩制动踏板,使汽车停车,利用五轮仪打印出汽车的制动距离。检测完制 动距离,还要检查汽车制动的稳定性,观察制动时汽车是否超出试车道边线。 2)制动距离法特点 优点: (1)可以真实反映汽车在实际行驶过程中的动态制动性能,检测制动性能直观、简便。 (2)可以综合反映出汽车其他系统的结构性能对汽车制动性能的影响。 缺点: (1)虽然可以反映整车制动性能的好坏,但不能定量反映各车轮的制动状况及制动力 分配,也就不能为制动系故障诊断提供可靠依据,因而对故障发生的具体部位不易诊 断。 (2) 对驾驶员的操作方法依赖性较高,初始车速的控制、制动踏板踩下速度和力度等 都对制动距离的长短有影响。 (3)紧急制动时轮胎磨损严重,同时其冲击载荷对汽车各部件均有不利影响。 (4)路试时需要良好的道路条件及气候条件。 2.制动减速度法 制动减速度法是指路试时,用检测汽车制动时充分发出的平均减速 度的方法,或者用制动减速度仪检测制动减速度的方法精心进行检 测,同时检测制动协调时间和汽车制动稳定性。 1)检测充分发出的平均减速度方法 试验条件与制动距离法相同,它是利用规定仪器测出汽车充分发出 的平均减速度计算公式中的相关参数,然后通过其公式计算确定 FM DD的。路试的同时还应测出制动协调时间和检查汽车制动时的 稳定性。 2)制动减速度法特点 (1)检测仪器结构简单,使用方便。 (2)根据制动协调时间的长短可以判断制动系的调整情况。 (3)制动减速度是一个整车性能参数,不能反映各车轮的制动性能 状况。 (4)制动减速度的大小受路面附着系数的影响较大。 3.制动减速度仪检测制动减速度的方法1―阻尼杆; 2―光电转换 机构;3―齿条;4―弹簧; 5―滑块机构 图4―28 滑块传感器制动减速度仪以检测制动减速度和制动时间为主。制动减速度仪由仪器和传感器两部分组成。 传感器有滑块式和摆锤式两种。常见的滑块式传感器结构见图4―28所示。它由弹簧滑块机构和 光电转换机构组成。汽车检测时,传感器部分放置在驾驶室或车厢地板上,正面朝上,其前端 对准汽车前进方向,并紧靠固定部位。汽车制动时,在惯性力的作用下滑块克服弹簧的拉力产 生位移。位移量与汽车减速度成正比。为尽量减少弹簧与滑块组合产生的简谐振动,有阻尼杆 产生适当阻尼。光电转换机构由发光二极管、光敏晶体管和动光栅组成,将滑块移动量变成电 脉冲信号送人仪表。仪表部分接到脚踏开关信号后,对传感器送来的信号进行整形、放大、分 析、处理,最后显示制动减速度和制动时间。 ? 汽车操纵稳定性试验主要在汽车试验场的 专用场地上进行。试验前要注意检查轴荷 分配、轮胎充气压力与胎面等是否符合要 求。 ? 汽车操纵稳定性路上试验所需测定的参数 和仪器有:用五轮仪(接触式或非接触式 )、车速仪和时间信号发生器测定车速和 时间。转向参数测量仪测量转向盘作用扭 矩及转角,用加速度计测量侧向加速度(或 测出汽车横摆角速度和转弯半径后,由求 得),汽车横摆角速度用二自由度角速度陀 螺来测量。4.3汽车操纵稳定性的检测 4.4.1转向参数测量仪 采用转向参数测量仪或转向测力仪等仪器,可以测得转向 力(或扭矩)及对应转角。下面以国产ZC一2型转向参数 测量仪为例,介绍其组成与工作原理。 1.仪器组成 该仪器主要由四部分组成:操纵盘、主机箱、连接叉和定 位杆,如图4―29所示。操纵盘由螺栓固定在三爪底板上, 底板经扭矩传感器与连接叉相接,每个连接叉上都有一只 可伸缩长度的活动卡爪,以便与被测转向盘相连接。主机 箱为一圆形结构,固定在底板中央,其内装有接口板、微 机板、转角编码器、打印机和电池等,力矩传感器也装在 其内。定位杆从底板下伸出,经磁力座吸附在驾驶室内的 仪表盘上。定位杆的内端连接有光电装置,光电装置装在 主机箱内的下部。 2.工作原理 当把转向测量仪对准被测转向盘中心,调整好三只活动卡 爪长度与转向盘连接牢固后,转动操纵盘的转向力通过底 板、力矩传感器、连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,扭矩传感器将转向扭矩转变 成电信号,而定位杆内端连接的光电装置则将转角的变化 转变为电信号。这两种电信号由微机自动完成数据收集、 转角编码、运算、分析、存储、显示和打印,因而该仪器 既可测得转向扭矩(或转向力),又可测得转向盘转角, 当然也可测得转向盘自由转动量。1―显示器;2―打印机;3―操纵盘 4―连接叉;5―主机箱; 6―电压表;7―电源开关; 8―固定螺栓;9―定位杆图4―29 ZC―2型转向参数测量仪 4.4.2 转向轻便性试验 汽车应有适当的转向轻便性。转向太沉重, 增加司机劳动强度,而且因不能及时正确转 向而影响行车安全。如果转向太轻,又可能 导致驾驶员路感太弱或方向发飘等现象,同 样不利于行车安全。试验时,将转向参数测 量仪安装在转向盘上进行检测。 (一)低速行驶转向轻便性试验 试验时汽车按照画在场地上的双纽线,参看 图4―30,以10 km/h的车速行驶。双纽线轨 迹的极坐标方程为:L ? d cos2?在Ψ=0时,双纽线顶点处的曲率半径最小, 其数值为Rmin=d/3。双纽线的最小曲率半 径应按试验汽车的最小转弯半径乘以1.1倍, 并圆整到比此乘积大的一个整数来确定。图4―30 测定转向轻便性的双纽线 试验中转向参数测量仪记录转向盘转角及转向盘扭矩,并按双纽线路径 每行驶一周整理出如图4―31所示的转向盘扭矩一转向盘转角曲线。通 常以转向盘最大扭矩、转向盘最大作用力及转向盘作用功等来评价转向 轻便性。 (二)稳态转向特性试验 稳态转向特性试验的目的是测定汽车对转向盘转角输入达到稳定行驶状 态时汽车的稳态横摆响应。我国主要采用定转向盘转角试验法。 试验在水平场地上进行,在场地上画出半径为15 m的圆圈。汽车以最低 稳定车速沿所画圆圈行驶,此时转向盘的转角为δsw0;测定初始车速u0 及初始横摆角速度ωr0。由于车速很低,离心力很小,轮胎侧偏角可忽略 不计。利用及可算出不计轮胎侧偏时的实际起始转向半径为:R0 ?u0?r 0 保持转向盘转角δsw0不变的条件下,令汽车缓慢连续而均匀地加速(纵向加速度不 超过0.25 m/s2),直至汽车重心的侧向加速度

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