汽车典型总成试验与测试

汽车典型总成试验与测试东华讲座第2页主要内容发动机磨合试验无外载测功变速器总成试验驱动桥总成试验转向器试验汽车传动轴试验离合器总成试验减振器试验东华讲座第3页1发动机磨合试验1.1试验测试用驱动及加载装置1.驱动装置(1)绕线式转子异步电动机。(2)鼠笼式异步电动机(3)汽车发动机+变速器2.加载装置(1)液力式加载装置(2)电力测功器东华讲座第4页1发动机磨合试验1.2试验台的结构方案1.试验台总布置方案(1)采用液力或电涡流测功器，可进行热试和冷磨的综合布置方案。东华讲座第5页1发动机磨合试验1.2试验台的结构方案1.试验台总布置方案(2)采用绕线式异步电动机的综合式试验台布置方案东华讲座第6页1发动机磨合试验1.2试验台的结构方案1.试验台总布置方案(3)冷磨热试分开的试验台布置方案。上图为冷磨合试验方案，下图为热试试验方案。东华讲座第7页2无外载测功发动机功率试验与检测分为稳态和动态两种情况。所谓稳态测功是指发动机或整车在节气门开度一定、转速一定和其他参数保持不变的稳定状态下，使用水力、电力测功器或底盘测功试验台进行功率测定。通过给发动机施加一定负荷，测出额定转速相应扭矩，然后计算出功率数。这种测试方法结果准确可靠，但使用成本较高，需大型固定设备，不利于运输交通部门采用及整车不解体检测。由于稳态测功必须对发动机施加外部负荷，因而也称为有外载测功。动态测功，是指在发动机节气门开度和转速均为变动的状态下测定其功率。由于动态测功无须对发动机施加外部载荷，因而又称无外载(无负荷)测功。这种测功方法是：当发动机在怠速或空载某一低速下运转时，突然全开节气门，使发动机克服惯性和内摩擦阻力加速运转，用其加速性能的好坏直接反映出最大功率的大小。东华讲座第8页3变速器总成试验3.1变速器试验项目1.变速器性能方面变速器匹配试验(整车动力性与经济性试验)；变速器噪声及振动试验；变速器换挡操作轻便性试验，包括冷态操作试验；同步器性能试验；变速器脱挡试验；变速器密封性能试验；变速器效率试验。2．变速器可靠性方面变速器静强度和刚度试验；变速器冲击载荷试验；变速器换挡拨叉超负荷试验。3．变速器寿命台架试验变速器齿轮轮齿弯曲疲劳寿命试验；变速器齿轮轮齿接触疲劳寿命试验；变速器轴承寿命试验；变速器同步器寿命试验；变速器油封寿命试验。4．变速器产品验收质量考核试验变速器换挡力测定；变速器噪声测定；变速器摩擦力矩测定；变速器密封性测定；东华讲座第9页3变速器总成试验3.2变速器传动效率试验图7、图8为测定变速器传动效率用的开式试验台。图7所示试验台需较大的制动测功机。图8所示试验台吸收功率装置较小，但测量结果为两台变速器效率的平均值，精度相对低一些。东华讲座第10页3变速器总成试验3.2变速器传动效率试验东华讲座第11页3变速器总成试验3.3变速器疲劳寿命试验汽车变速器的室内台架疲劳试验是变速器台架试验的主要部分，其试验规范比较接近变速器在汽车上的使用条件，通过疲劳试验可以在较短的时间内确定变速器在台架条件下的工作寿命，在实际生产中应用比较广泛。试验台有开式和闭式两种。开式试验台，被试变速器由原动机带动，动力经被试变速器传给功率吸收装置。试验用的原动机可为汽车发动机或电力测功机，吸收功率装置可用水力测功机、电涡流测功机及机械式制动器等。由于发动机的振动对变速器试验有影响，用汽车发动机作为试验原动机最接近实际情况，这是它的优点，其缺点是用汽车发动机的运转费用大，试验操作也不如其它原动力(如电动机或电力测功机等)方便。东华讲座第12页3变速器总成试验3.4变速器噪声试验汽车变速器运转时，由于载荷、摩擦及冲击，造成变速器各种零件发生振动而产生噪声。汽车变速器噪声大小，决定于变速器的设计结构参数、制造质量、零件材料及润滑油品种、使用条件等因素，是个相当复杂的问题。1.润滑油对噪声的影响2.背景噪声的影响3．反射声的影响4．噪声级的测量位置东华讲座第13页4驱动桥总成试验4.1道路试验在汽车行驶过程中，驱动桥承受着繁重而复杂的载荷，扭矩、垂直、纵向、横向的静动载荷及制动力矩等，在这些载荷的作用下，驱动桥必须有足够的强度、刚度，足够的寿命和良好的性能。为此驱动桥必须经受严格的试验。与其它主要总成部件一样，可进行整车道路试验及室内台架试验。由于汽车使用条件复杂，道路试验是最接近实际使用情况的一种试验，可在测定各项性能指标的同时，考察汽车驱动桥对使用条件的适应性、可靠性和耐久性。1.使用试验2.性能试验3.汽车试验场试验东华讲座第14页4驱动桥总成试验4.2驱动桥总成磨合试验驱动桥在装配或修理后应在专门的试验台上进行磨合试验。检查驱动桥的装配质量和改善配合副的接触状况，以便进行其它试验。驱动桥磨合试验分无负荷和有负荷两个阶段进行。驱动桥磨合试验台应主要由驱动装置、加载装置和台架等组成。试验台架由槽钢焊接而成，在台架上装有两个用来安装被试驱动桥的支架，支架上带有铰链式夹紧装置，保证快速而可靠地固定驱动桥。电动机通过联轴器、中间支承轴和传动轴驱动主动齿轮旋转。为了确定车轮制动器所产生的制动力矩值和制动系统内压力间的关系，以及左右车轮制动力是否平衡，试验台上需要有一种装在轮毂上的测力仪。试验台除能检查后轮装配质量外，还能检查车轮制动器的装配质量和进行制动器的调整，但不能在有负荷的情况下长时间连续工作。东华讲座第15页4驱动桥总成试验4.3驱动桥总成的综合性试验所谓综合性试验，即区别于(以某一试验为目的)单项试验、专门实验、驱动桥总成的综合性实验，通常是在能进行多种试验研究、测试多种参数的开式驱动桥试验台上进行。开式驱动桥试验台都是采用可调节转速的直流电机或变频调速交流电动机作为动力驱动装置，而其加载装置或耗能装置则可采用电力式(即电力测功器，包括直流电动机、交流电动机及电涡流测功器)、液力式(即水力测功器)和机械式(机械摩擦式制动器和飞轮装置)等。载荷应稳定，并能平稳地加载和卸载，同时准确地测量被试驱动桥总成输入、输出轴的转速、扭矩。图14~16是开式驱动桥试验台的各种布置方案。东华讲座第16页4驱动桥总成试验4.3驱动桥总成的综合性试验东华讲座第17页4驱动桥总成试验4.3驱动桥总成的综合性试验东华讲座第18页4驱动桥总成试验4.4驱动桥的疲劳寿命试验驱动桥的主减速器轴承、差速器壳、半轴及桥壳等在工作中承受着交变载荷，都有疲劳寿命问题，但通常以驱动桥总成的形式在台架上进行的疲劳寿命试验，大都是考验主减速齿轮、轴承及其它零件的疲劳寿命，而半轴及桥壳等的疲劳寿命试验，则在专门的试验台上进行。图17闭式驱动桥寿命试验台1-四挡变速器；2、7、11、15-角传动器；3、6、12、14-齿轮联轴器；4-中央万向节传动轴支承座；5-辅试驱动桥；8-行星齿轮式加载箱；9-加载电动机；10-转数计；13-主试驱动桥；16-直流电动机东华讲座第19页4驱动桥总成试验4.4驱动桥的疲劳寿命试验东华讲座第20页4驱动桥总成试验4.5驱动桥壳的刚度试验与静强度试验驱动桥壳在汽车行驶过程中承受着巨大弯矩和扭矩，刚度不好而可能引起半轴轴承、差速器零件、壳体等的损坏，因此刚度试验和强度试验十分重要。东华讲座第21页5转向器试验汽车转向系统的性能对操纵稳定性的影响已被大量试验所证实，转向器起着重要作用。东华讲座第22页6汽车传动轴试验6.1试验项目万向传动轴主要用于汽车上在工作过程中相对位置不断改变的两根轴间传递动力的场合，除了可靠传递动力的要求外，应对传动效率、振动、噪声等进行试验。汽车传动轴总成台架试验包括以下项目：静扭强度试验；扭转疲劳试验万向节磨损试验；滑动花键磨损试验；剩余不平衡试验；临界转速试验；扭转间隙试验；静扭转刚性试验；静态跳动量试验等。最近还进行了冲击强度试验；不平衡量引起的传动系噪声试验；复合弯曲共振转速试验；环境模拟试验等。上述诸多试验项目中，就目前国内状况，实际在产品鉴定、行检等活动中通常只做前四项试验。东华讲座第23页6汽车传动轴试验6.2传动轴静扭转强度试验东华讲座第24页6汽车传动轴试验6.3传动轴扭转疲劳试验东华讲座第25页6汽车传动轴试验6.4传动轴万向节总成磨损试验试验装置一般采用机械闭式传动轴试验台，其结构如图28所示。东华讲座第26页7离合器总成试验惯性式综合性能试验台又分为驱动式和制动式两种。东华讲座第27页7离合器总成试验惯性式离合器性能试验台试验项目：1.离合器热负荷测定该试验用以确定离合器在起步过程中每接合一次的滑磨功及连续起步时的发热情况。2.离合器摩擦力矩的测定测定离合器的静摩擦力矩和滑动摩擦力矩。3.离合器摩擦片磨损试验除此之外离合器还应在不同的专用试验台上进行高速破坏试验，扭转减振器静特性及耐久性试验。东华讲座第28页8减振器试验1、减振器工作性能的要求(1)性能稳定，复原阻力和压缩阻力应在允许误差范围内，当温度变化时，性能变化小。(2)工作可靠，长期运转后，阻力衰减小。2、试验项目根据汽车减振器的试验规定，需对减振器进行以下几项试验：(1)示功试验：测取试件的示功图和速度图。(2)速度特性实验：测量减振器在不同活塞速度下的阻力，取得减振器的速度特性。(3)温度特性实验：测定温度特性P-T曲线及计算热衰减率。(4)耐久性试验：测定减振器的耐久性(寿命)。东华讲座第29页谢谢