汽车动力性实验指导书.docx
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汽车动力性实验指导书
汽车动力性实验指导书
一、实验内容
1)测定汽车最高车速和最低稳定车速;进行汽车直接挡和起步连续换挡加速实验。
2)测量初速度为50km/h的滑行距离、滑行时间、滑行阻力及滑行阻力系数。
二、实验目的要求
1)掌握汽车动力性能的道路实验方法,根据实验记录处理和分析实验结果,评价实验车动力性能的优劣。
2)了解五轮仪结构,工作原理及使用方法;掌握滑行实验方法,实验数据处理方法,并分析实验车装配调整技术状况。
三、仪器设备非接触式光电速度传感器、综合气象观测仪、五轮仪、钢卷尺、汽车综合测试仪、实验车等。
四、准备工作
1.实验条件
1)实验车各总成、部件及附属装置必须装备齐全,调整状况应符合该车技术条件。
2)实验车使用的燃料及润滑油应符合该车技术条件,实验时应使用同一批燃料及润滑油。
3)轮胎气压应符合技术条件的规定,误差不超过规定值±10kPa。
65kg/
4)实验车载荷和乘员数应符合规定,载荷物应在车厢内均匀分布。
乘员质量按人计算,也可用相同质量的砂袋代替。
磨合行
5)实验前,应按使用说明书要求对实验车进行技术保养。
新车在实验前应进行
驶(一般磨合里程不少于2500km)。
6)实验时,实验车各总成的热状态应符合技术条件的规定,并保持稳定,如技术条件无规定时,应符合下列条件;
发动机出水温度80〜90C
发动机机油温度50〜95C
气压应
7)实验时的气候条件应是睛天或阴天,风速不超过3m/s;气温应在0〜35C;
在99.32〜102kPa(745〜765mmHg)范围内。
8)实验道路最好选择专用试验跑道。
如没有专用场地,可选择平直、干燥的硬路面(沥
青或水泥路面)进行。
跑道长度2〜3km,宽度不小于8m,纵向坡度在0.1%以内。
2.准备工作
1)测定汽车最高车速和最低稳定车速;进行汽车直接挡和起步连续换挡加速实验:
a)登记实验车的生产厂名、牌号、型号、发动机号、底盘号和出厂日期等;
b)检查车辆外部紧固件的紧固程度,各总成润滑油及润滑状态和密封状况;
c)检查油、电路,并按技术条件进行调整,使其达到最佳工作状态;
d)检查发动机风扇皮带张力,发动机气缸压力、机油压力及发动机怠速转速;
e)检查照明灯、信号灯等能否正常工作;
f)检查转向系、离合器、制动系统工作状况,使其保持良好技术状态;
g)对测试仪器进行校验。
2)滑行实验:
a)五轮仪安装在实验车适当的位置;
b)按五轮仪说明书规定接通电源,检查仪器的功能是否正常;
c)检查实验车轮胎气压是否符合规定要求;
d)实验车装额定载荷,实验路段按下图1-1,1-2设置标杆。
图1-1滑行阻力测量实验路段标杆设置图1-2高速滑行试验路段标杆
设置
五、实验步骤:
1.最高车速测定
在实验道路上选定中间一段500m作为测速路段,其两端各设100m为准备路段,并用标杆做好标志。
根据实验车加速性能的优劣,选定充足的加速区间,使实验车驶入测速路段前已达到
最高的稳定车速。
测定其以最高稳定车速通过测速路段的时间,往返各进行一次。
记录每次
实验前、后发动机出水温度。
注意观察汽车各总成和部件的工作状况及异常现象。
2.最低稳定车速测测定
在实验路段上选定两段长100m的测量路段,两段之间相隔200〜300m。
通过五
汽车挂直接挡,在测量路段前保持可以稳定行驶的最低稳定车速驶入测量路段,
轮仪或车速行驶记录装置观察车速,测定通过第一个测量路段的时间;驶离第一个测量路段后,急速踩下油门踏板,发动机不应熄火,传动系不应颤动,加速至20〜25km/h,并在第
二个测量路段前再稳定至最低稳定车速驶入测量路段,测量通过第二个测量路段的时间。
根据实验情况,适当提高或降低驶入测量路段前的稳定车速,重复实验。
实验中,在测量路段不允许切断离合器,使离合器打滑或使用制动。
实验往返各进行一次,按4次通过测量路段的时间取算术平均值,计算出汽车直接挡的最低稳定车速。
3.汽车直接挡和起步连续换挡加速实验
在实验路段上选定中间一段1500m作为加速实验路段,两端各设100m为初速度路段。
1)汽车直接挡加速实验实验车经充分预热行驶后,以稍高于直接挡的最低稳定车速为初速度(选5的整倍数,
如10、15、20、25km/h),匀速通过100m路段,在进入实验路段前10m左右打开五轮仪开始记录,至加速实验路段起点处,急速将油门踩到底,使汽车加速至该挡最高车速的80%以上。
用五轮仪记录加速过程。
实验往返各进行一次,往返实验的路段应重合。
2)汽车起步连续换挡加速实验实验前,应进行最佳换挡时刻的选择。
实验路段同上。
令换挡时发动机转速分别为发动机额定转速的90%、95%、100%,实验车从起点开
始,油门全开,按上述一种发动机转速换挡,测定汽车通过同一500m路段的加速时间。
每种换挡车速往返预试一次,取加速时间的算术平均值,加速时间最短者,其换挡车速最佳。
正式实验时,汽车停在加速实验路段起点(保险杠与标杆线重合),从起点开始,油门
全开,以选择的最佳换挡车速(用发动机转速表控制)力求迅速无声地换挡(一般换挡时间1〜1.5s),换挡后立即将油门踩到底,直到最高挡,加速至1000m终点。
用五轮仪记录加
速过程。
实验往返各进行一次,往返实验的路程应重合。
4.车速为50km/h的滑行距离实验车应经过充分预热行驶,使发动机出水温度、油温及各总成油温达到正常稳定,并记录温度值。
汽车以稍高于50km/h的车速驶入按图2-1设置的测量试路段前,驾驶员将变
50km/h时(汽车应进入测
速器排挡放入空挡,松开离合器踏板,汽车开始滑行,当速度为试段)用五轮仪进行记录,直至汽车完全停止。
在滑行过程中,驾驶员不得转动方向盘。
滑行实验至少往返各进行一次,往返区段应尽量重合。
将滑行初速度、滑行距离和滑行时间记入实验报告中的表2-1。
5.测定滑行阻力
控制滑行初速度,使通过100m测试路段的滑行时间在20±2(s)内,测量实验车通过前50m和100m的滑行时间ti和t2。
往返测量各两次,若数据重复性差,应补充进行实验。
实验区段标杆设置见前图1-2。
六、注意事项
1.学生应严格遵守实验规则,服从指导教师的指导,实验前应认真预习实验教材及有关教材的内容,熟悉本实验的目的、原理、方法及操作规程。
2.学生应按实验要求分组,明确分工,注意互相配合,并坚守岗位。
在实验中,要集中精力,注意观察实验现象,根据规定认真记录实验数据。
3.实验中应注意安全,遵守安全操作规程。
要爱护实验仪器及设备,不得随意驾驶实验车和乱动其它与本实验无关的仪器和设备。
实验中出现异常情况,应冷静对待并及时报告指导教师。
4.滑行实验应在清洁、干燥、平坦的,用沥青或混凝土铺装的直线道路上进行,道路
长2〜3km,宽度不小于8m,纵向坡度在1%o以内。
5.进行初速度为50km/h的滑行实验时,汽车在进入测试区段(见图1-1)前,车速应稍大于50km/h。
6.实验完毕后,认真、准确的填写实验报告。
要求文字清晰、文理通顺、图表清洁整齐,格式统一。
七、实验结果整理与分析
1.汽车最高车速测定
最高车速实验记录按实验报告中的表3-1填写。
根据汽车最高车速实验结果,由测速距离与各次通过时间的算术平均值计算出最高车速;
Vmax~3.6
(km/h)
式中:
L――测量路段长度,m;
t――汽车各次通过测速路段的时间的算术平均值,So
2.汽车最低稳定车速测定
最低稳定车速实验记录按实验报告中的表3-2填写。
汽车最低稳定车速实验结果按往返各进行一次,共4次通过测量路段的时间,取算术平
均值,计算出汽车直接挡的最低稳定车速:
x/100^3.6
Vmin二"I
-(tl't2't3't4)4(Km/h)
式中:
100――实验路段长度,m;
3.汽车直接挡和起步连续换挡加速实验
1)汽车直接挡加速实验:
整理五轮仪记录,将实验结果填入实验报告中的表3-3,按表3-4
进行数据处理。
(1)绘制车速一一加速时间曲线:
实验结果按时间间隔平均,绘制车速一一加速时
间曲线,如图3-1所示。
曲线图样比例(下同):
车速比例1mm=0.5km/h
时间比例1mm=0.25s
行程比例1mm=2.5m
(2)绘制车速一一加速行程曲线:
实验结果按行程间隔平均,绘制车速一一加速行程曲线。
如图3-2所示。
(3)绘制加速度一一车速曲线,动力因数一一车速曲线:
按数据处理结果,绘制直接挡加速度——车速曲线、动力因数——车速曲线。
图3-3车速一加速时间曲线图图3-4车速一加速行程曲线
图
2)汽车起步连续换挡加速实验:
按前述的方法选择最佳换挡车速,并将实验结果填入实验报告中的表3-5。
整理五轮仪记录,将起点连续换挡加速性能实验结果填入表3-6,绘制连续换挡加速性
能曲线。
(1)绘制车速一一加速时间曲线:
实验结果按达到某车速的时间平均,绘制车速一一
加速时间曲线。
如上图3-3所示。
(2)绘制车速一一加速行程曲线:
实验结果按达到某车速的行程平均,绘制车速一一
加速行程曲线。
如上图3-4所示。
4、滑行实验:
1)将实测的初速度、滑行距离、滑行时间按下列公式算出标准初速度Vo=5Okm/h的滑行距
离:
计算系数
式中:
S初速度为50km/h时的滑行距离,m;a
st2
VO?
-bSt
2
(1/S)
c——常数,m2/S2(c=771.6);
S'――实测的滑行距离,m;
常数,m/s2(b=0.2;当整车质量v
4000kg且滑行距离v600m时,b=0.3)
2)滑行阻力计算
滑行平均速度:
360
(Km/h)
滑行减速度:
2、
(m/s)
滑行阻力系数:
a
9.8
滑行阻力:
R=9.8(GaGf)f
(N)
式中:
ti——实验车通过50m实验路段的时间,s;
Ga——实验时汽车的总质量,kg;
Gf――实验车旋转部分当量质量,kg;如Gf未知,一般中、大型车可取Gf=0.07Go,小型车可取Gf=0.05G0;
Go汽车的整备质量,kg。
4.实验结果分析
(1)根据实验结果对实验车的动力性能作出评价;
(2)分析影响实验车动力性能的原因,并提出改进措施。
汽车经济性实验指导书
一、实验内容
直接挡加速燃料消耗量实验
等速行驶燃料消耗量实验六工况燃料消耗量实验
二、实验目的要求了解流量计的结构、工作原理、使用方法;掌握汽车路上循环的燃料消耗量测量方法以
及汽车燃料经济性的评价指标和评价方法;根据实验数据,分析评价实验车的燃料经济性。
三、仪器设备
1.主要仪器设备流量计或汽车拖拉机综合测试仪、综合气象观测仪及实验车等。
2.流量计的结构特点和工作原理
流量计主要由两部分组成,即传感器和表头。
流量计的关键在于传感器,它直接影响到测试精度和可靠性。
目前车用流量计传感器多采用四活塞式传感器,其工作原理见图1-1
和图1-2。
图1-1四活塞式流量传感器工作原理图1-2四活塞式流量传感器工作状态图
由上图可见,在壳体内安装有四个互成90°的活塞A、B、C和D,同时也是四个滑阀。
由滑阀开闭时刻的巧妙配合,实现了油缸吸排油的连续进行。
如图5-1所示,进油室内充有
一定压力的燃油,在图示位置由于B、D两油缸内的压差作用,使曲柄按逆时针方向转动,
将B缸内的存油经排油道流向出油孔,曲柄继续转动活塞B到达上止点排油完毕。
此时活
塞C正好封闭B的吸、排油道。
曲柄继续转动,此时油缸B与进油室相通,从而B缸进油,
D缸开始排油,C缸继续排油。
当活塞C到达上止点后曲柄继续转动,活塞D前移,使C
缸与进油室相通而进入吸油过程。
曲柄继续转动,D缸继续排油,A缸开始排油,如此进油
排油不断进行,曲柄就连续运转(如图5-2所示)。
曲柄每转一周,各缸排油一次,此时的
排油量等于4个缸的容积。
通过一套传动和转动机构将曲柄的转动变成电脉冲信号。
该结构在曲柄上安装了一个叉子,当叉子转动时,壳外磁铁在磁力作用下也随叉子一
起转动,并带动上方的光栅一起转动,使光路时通时断,光电管输入脉冲信号。
若传感器每
周排量为dmm3,电路每周输入脉冲为m个,则每脉冲的当量油耗为:
▽3
qa(mm)
m
流量计表头的主要功能是把传感器的信号经放大整形、分频、计数和译码后显示。
四、准备工作
1.仪器安装
汽油机:
流量计安装在汽油泵和化油器之间。
柴油机:
流量计安装在滤清器和输油泵之间。
2.12V电瓶一个,以及与实验车相匹配的管路接头和软管。
3.实验前,测试实验车各总成的热状态,并将结果填入实验报告中的表5-2。
4.实验路段设置
实验路段应为纵坡不大于0.3%的混凝土或沥青路面道路,路面干燥、平坦、清洁,长度为3000m。
五、实验步骤
1.直接挡加速燃料消耗量实验
1)测试路段:
500m。
2)实验方法:
汽车挂直接挡(没有直接挡可挂最高挡),以30±1km/h的初速度稳定通过50m的预备段,在测试路段的起点开始,油门全开,加速通过测试路段。
测量并记录通过测试路段的加速时间、燃料消耗量和实验车在测试段终点时的速度。
3)测定值的确定:
实验往返两次,测得同方向加速时间的相对误差不大于5%,取四次测试结果的算术平均作为测定值。
测量和计算结果记入实验报告中的表5-3。
2.等速行驶燃料消耗量实验
1)测试路段:
500m。
2)实验方法:
汽车用常用挡位,等速行驶,通过500m的测试路段,测量通过该路段的时间和燃油消耗量。
实验车速从20km/h(最小稳定车速高于20km/h时,为30km/h)开始,以10km/h的整数倍均匀选取车速,直到最高车速的90%,至少测定5个实验车速。
同一车往返两次,测量结果经重复性检验认可后,记入实验报告中的表5-4重复性检验方法见附录二。
3)绘制等速燃料消耗量特性曲线
以实验车速为横坐标,燃料消耗量为纵坐标,绘制等速燃料消耗量散点图。
根据散点
图,绘制等速行驶燃料消耗量特性曲线。
3•六工况燃料消耗量实验
1)测试路段:
1075m。
2)实验方法:
(1)试验循环:
总质量在3500-14000kg的载货汽车,应按图5-3和表5-1规定的实验循环进行继续排油。
当活塞C到达上止点后曲柄继续转动,活塞D前移,使C缸与进
油室相通而进入吸油过程。
曲柄继续转动,D缸继续排油,A缸开始排油,如此进油排油不
断进行,曲柄就连续运转(如图5-2所示)。
曲柄每转一周,各缸排油一次,此时的排油量
等于4个缸的容积。
通过一套传动和转动机构将曲柄的转动变成电脉冲信号。
该结构在曲柄上安装了一个叉子,当叉子转动时,壳外磁铁在磁力作用下也随叉子一起转动,并带动上方的光栅一起转动,使光路时通时断,光电管输入脉冲信号。
若传感器每
周排量为dmm3,电路每周输入脉冲为m个,则每脉冲的当量油耗为:
CT3
qa二一(mm)
m
流量计表头的主要功能是把传感器的信号经放大整形、分频、计数和译码后显示。
四、准备工作
1•仪器安装
汽油机:
流量计安装在汽油泵和化油器之间。
柴油机:
流量计安装在滤清器和输油泵之间。
2•12V电瓶一个,以及与实验车相匹配的管路接头和软管。
3•实验前,测试实验车各总成的热状态,并将结果填入实验报告中的表5-2。
4•实验路段设置
实验路段应为纵坡不大于0.3%的混凝土或沥青路面道路,路面干燥、平坦、清洁,长
度为3000m。
五、实验步骤
1.直接挡加速燃料消耗量实验
1)测试路段:
500m。
2)实验方法:
汽车挂直接挡(没有直接挡可挂最高挡),以30±1km/h的初速度稳定通过50m的预
备段,在测试路段的起点开始,油门全开,加速通过测试路段。
测量并记录通过测试路段的加速时间、燃料消耗量和实验车在测试段终点时的速度。
3)测定值的确定:
实验往返两次,测得同方向加速时间的相对误差不大于5%,取四次测试结果的算术平均作为测定值。
测量和计算结果记入实验报告中的表5-3。
2.等速行驶燃料消耗量实验
1)测试路段:
500m。
2)实验方法:
汽车用常用挡位,等速行驶,通过500m的测试路段,测量通过该路段的时间和燃油消耗量。
实验车速从20km/h(最小稳定车速高于20km/h时,为30km/h)开始,以10km/h的整数倍均匀选取车速,直到最高车速的90%,至少测定5个实验车速。
同一车往返两次,测量结果经重复性检验认可后,记入实验报告中的表5-4重复性检验方法见附录二。
3)绘制等速燃料消耗量特性曲线以实验车速为横坐标,燃料消耗量为纵坐标,绘制等速燃料消耗量散点图。
根据散点图,绘制等速行驶燃料消耗量特性曲线。
3.六工况燃料消耗量实验
1)测试路段:
1075m。
2)实验方法:
(1)试验循环:
总质量在3500-14000kg的载货汽车,应按图5-3和表5-1规定的
实验循环进行。
图1-3六工况示意图
表5-1六工况参数表
工况序号
运转状态
(Km/h)
行程(s)
累计行程(m)
时间(s)
2
加速度(m/s)
变速器挡位
1
25
50
50
7.2
---
最高挡
2
25~40
150
200
16.7
0.25
最高挡
3
40
250
450
22.5
--
最高挡
4
40~50
175
625
14.0
0.20
最高挡
5
50
250
875
18.0
--
最高挡
6
50~25
200
1075
19.3
-0.36
最高挡
注:
a)实验车在第六工况的终速度的偏差为土2km/h。
b)对于最高挡的最小稳定车速大于25km/h的车,使用挡位允许从最高挡降低一挡进
行,当车辆进行等速行驶路段和减速段时再换入最高挡进行实验
(2)实验值偏差
汽车在进行六工况实验时,加速、匀速和用车辆的制动器减速时,每个实验工况除单独
规定外,允许车速偏差土2km/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1s,即时间偏差为土1s。
3)实验方法说明:
(1)六工况实验应严格按实验循环和表5-1中的规定进行。
换挡应迅速、平稳。
(2)减速工况应完全放松加速踏板,离合器仍保持接合,当车速降至10km/h时,分离
离合器。
必要时,允许使用车辆的制动器。
4)六工况燃料消耗量的确定:
每循环实验后,应记录通过循环实验的燃料消耗量和通过的时间。
当按实验循环完成一次实验后,车辆应迅速调头,重复实验。
实验往返各进行两次,取四次实验结果的算术平均值为六工况燃料消耗量实验的测定值。
经重复性检验后,将实验数据和处理结果记入实验报告中的表5-5。
六、注意事项
1.流量传感器在安装前必须标定正确;
2.流量传感器应垂直放置;
3.各连接处不得有漏油和渗油现象;4.注意电源的正负极,切刎接反。
七、实验结果整理与分析分析实验车的燃料消耗量与车速的关系,并依据燃料消耗量对等速油耗曲线的要求,分析实验车的油耗合理性。
汽车转向轻便性试验指导书
一、实验内容
测试汽车在低速转向时的轻便性。
二、实验目的要求
1)掌握汽车转向轻便性的主要测试内容和试验方法。
2)根据实验记录处理和分析实验结果,评价汽车的转向轻便性。
三、测量变量和仪器设备
3.1测量变量
a.转向盘作用力矩;
b.转向盘转角;
c.汽车前进速度;
d.转向盘直径。
3.2试验仪器设备
3.2.1试验仪器设备按GB/T12534中3.2条规定,其试验仪器设备测量范围及误差应满足表1要求。
表1
测量变量
测量范围
测量仪器及记录系统的误差
转向盘力袒
±5014•m
±IN・m
±15ON・m
±3N•m4
转向盘转角
±1080"
±10.8°
汽车刖进速度
0~50m/s
±0.5m/s
转向盘直径
lm
±1mm
3.2.2各种传感器按各自使用说明书进行安装。
3.2.3标明试验路径的标桩16个。
四、试验条件
4.1试验汽车
4.1.1试验汽车是按厂方规定装备齐全的汽车。
试验前测定车轮定位参数,对转向系、悬架系进行检查,按规定进行调整紧固和润滑。
只有认定试验汽车已符合厂方规定的技术条件,方可进行试验。
测定及检查的有关参数的数值,记入文后数据表中。
4.1.2试验汽车若用新轮胎,试验前至少应经过200km正常行驶的磨合;若用旧轮胎,
试验终了残留花纹高度不小于1.5mm。
轮胎气压应符合GB/T12534中3.2条的
规定。
4.1.3试验汽车的转向盘中间位置的自由行程,应符合各类型汽车的通用技术条件的规定,如该类型汽车的通用技术条件无明确限值规定,则其自由行程应不大于
±0°
4.1.4试验汽车为厂定最大总质量状态,乘员和装载(推荐用砂袋)的分布应符合GB/T
12534中3.1.3表1规定。
4.1.5其余条件按GB/T12534汽车道路试验方法通则
4.2试验场地与环境
4.2.1试验场地应是干燥、平坦清洁的水泥混凝土或沥青铺装路面,任意方向上的坡
度不大于2%。
在试验场地上,画出颜色鲜明的双纽线路径(见图1),双纽线轨
迹的极坐标方程为:
I=d.cos2'
(1)
轨迹上任一点的曲率半径R按下式计算:
d
3icos2''
(2)
=0时,双曲线顶点曲率半径的最小值为:
(3)
双纽线的最小曲率半径(单位:
m)应按试验汽车前外轮的最小转弯半径(单位:
m)乘以1.1倍,并据此画出双纽线。
在双纽线最宽处,顶点和中点(即结点)的路径两侧
各放置两个标桩,共计放置16个标桩(见图1)。
标桩与试验路径中心线的距离,为车宽
一半加50cm,或按转弯通道圆宽二分之一加50cm。
4.2.2试验时风速应不大于5m/s。
4.2.3试验时大气温度在0—40C范围内。
五、实验方法
5.1按4.2.1条的规定,画好双纽线路径并放置好标桩。
5.2接通仪器电源,使之预热到正常工作温度。
5.3试验前驾驶员可操纵汽车沿双纽线路径行驶若干周,熟悉路径和相应操作。
随后,使汽车沿双纽线中点“0处”的切线方向作直线滑行,并停车于“0点”处,停车后注意观察车轮是否处于直行位置,否则应转动转向盘进行调整。
然后双手松开转向盘,记录转向盘中间位置和作用力矩的零线
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- 汽车 动力 实验 指导书