第二章 汽车动力性和经济性检测

主讲：尤明福第二章汽车动力性和经济性检测主讲：尤明福教学目的及要求1、掌握稳态测功方法及无负荷测功原理。2、掌握单缸功率检测方法及作用。3、掌握底盘测功机的原理、作用、检测方法。4、掌握测试项目，测试精度的影响因素。5、掌握测量整车油耗的方法及原理，加载量的确定方法。教学目的及要求课时：8重点：动力性检测，参数检测方法，转速信号检测难点：无负荷测功原理，转速传感器，加载量确定及飞轮机构作用。一、动力性的评价指标发动机有效功率（轴功率、额定功率、标准功率）和发动机有效扭矩，最大扭矩，标定转速都是动力性的评价指标。极限植：在用车功率不能低于额定功率的75%，大修后不能低于90%。第一节发动机动力性检测第一节发动机动力性检测二、发动机功率的测试方法负荷特性：转速不变，发动机性能参数数值随节气门开度变化规律。速度特性：节气门开度一定，发动机性能参数随转速的变化关系。发动机台架试验时测功机给发动机加载，能测动力性、经济性、排放，称为稳态测功。而检测中常用无负荷测功。第一节发动机动力性检测三、无负荷测功原理无测功机加载，但发动机速度变化时会产生加速度，即力使某一惯量的旋转物体产生加速度，惯量一定，加速度大，功率大。或功的变化：21222121JWJWATANe第一节发动机动力性检测１、瞬时测功：当发动机结构确定J为常数。则引入k作为与稳态测功的修正系数。C1k=C结论：功率与瞬时加速度成正比。dtdnJdtdwJMe30dtdunJnMePe9550309550CJ955030dtdunCPe第一节发动机动力性检测2、平均功率测量原理：根据动能原理,发动机无负荷加速过程中,其动能增量等于发动机所作的功。即:A=1/2J•ω22-1/2J•ω12A=1/2J•（πn2/30)2-1/2J•(πn1/30)2=C(n22-n12)Pem=A/ΔT=C(n22-n12)/ΔT功率与加速时间成反比。第一节发动机动力性检测四、转速、角加速度、加速时间的测试方案１、转速：a漏磁感应传感器：点火线圈内磁场变化在线圈中感应出信号，四缸四信号表示两转b电磁感应传感器：高压线电流变化——磁场变化，线圈出信号，一信号二转c磁感应式：磁场变化切割磁力线。2、角加速度：转速传感器的脉冲信号输入加速度计算器，计算一定时间内输入的脉冲数。第一节发动机动力性检测3、k值的确定：测定各转速下的稳态功率，在测加速到该转速下的瞬态功率（加速时间）。瞬稳NekNe五、单缸功率检测（功率平衡测试、也叫各缸功率均匀性测试）单缸断火检测转速下降值，下降幅度应相等，误差t。第一节发动机动力性检测第二节底盘输出功率检测一、底盘测功机的功能和构造１、功能：2、构造：滚筒、测功机、飞轮机构、测速控制与指示装置（1）测试驱动轮输出功率（2）测试汽车加速能力（3）测试滑行能力和传动系传动效率（4）油耗、排放、点火（失速、油压）故障诊断第二节底盘输出功率检测（一）滚筒车轮驱动滚筒转动，车不动，筒相当于路面。直径小，接触面小，比压大，变形大，滚动阻力大，精度低，滑转率大，损失功率大，损失15－20％。Ft＝Ff＋Fw＋Fi＋FjFt≦Fzφ双滚筒：安置角影响测量精度滚筒直径无穷大，接近于地面筒表面涂层滚花纹增加附着系数。第二节底盘输出功率检测滚筒试验台的受力情况安置角：是指车轮与滚筒接触点的切线方向与水平方向的夹角。用α表示。Ff=f•G/cosα滚动阻力随安置角增大而增大。第二节底盘输出功率检测（二）测功装置吸收功率、加载装置，模拟汽车在路面上的各种阻力。水力、电力、电涡流三种。转子与滚筒相连同步转动，定子与测力装置相连，可摆动，转子与定子之间存在作用力。装在滚筒的转速传感器测速，测距。第二节底盘输出功率检测单击图片动画演示测功机工作原理第二节底盘输出功率检测（三）飞轮机构模拟汽车的动能，各车型转动惯量不同，加速能力不同。第二节底盘输出功率检测（四）辅助装置纵向固定，冷却轮胎。第二节底盘输出功率检测二、测功机工作原理1.汽车驱动轮输出功率测试原理：车轮驱动滚筒，转子转动而汽车不动。转子转动使通过定子绕组的磁通量发生变化，定子转子产生相互作用，且作用力矩相等，转子受阻，定子摆动，定子中电流增加，磁场增强，作用力变大。Pk＝F·v/3600第二节底盘输出功率检测测功机工作原理第二节底盘输出功率检测2.加速、滑行测试：加速、滑行时汽车的能量全部用于克服惯性使整车动能的增加，而未对外输出，但车不动，因此变成了滚筒，转子能量的增加。即车的动能＝（转子＋滚筒的）动能车动能A＝1/2mv2＋1/2(Jk+Jr)ω2轮+1/2J传ω2传测功机能A'＝1/2J转ω2＋1/2J筒ω2＋1/2J配ω2+1/2J传ω2传配重＝飞轮A=A‘因此可算出J配3.传动效率：传动系损失Pr：10-20%η=(Pk+Pc)/PePe=Pk+Pr+Pc第二节底盘输出功率检测第二节底盘输出功率检测Pc-测功机损失Pc滚动阻力损失：机械摩擦损失：打滑损失：10-20%检测离合器、变速器，主减速器，之间的摩擦大小。但应注意：测功机已损失15－20％。第二节底盘输出功率检测4.其它检测项：需加载测试的都可做①排放②点火系③油耗④自动变速器⑤制动、滑行第二节底盘输出功率检测三、测试方法1、测试具有代表性、额定点、最大扭矩点、常用车速。2、恒速测量：车速不变，油门变化，负载变化――类似负荷特性车速不变，负载可变，油门可变3、恒流测量：恒流、负载不变，油门大，增速油门不变，均速4、综合：电流、油门配合。第三节燃油经济性检测一、试验方法：项目：等速多工况方法：道路试验室内试验基本条件：预热，胎压符合规定，轿车载荷为规定人数一半，微车2人，城市客车为65%，其它满载。路试、等速、直接挡，从20km/h开始间隔10km/h的车速，通过500m距离，直到该挡最高速的90％。第三节燃油经济性检测一、试验方法：记录油耗量所用时间：油耗Q0＝Δml/500m＝0.02Δ•（ml/1000）/(m/1000)＝0.02Δ（L/Km）实际车速V＝500m/s秒＝（500/1000）/(s/3600)＝3.6*500/t（Km/h）第三节燃油经济性检测二、台架试验（室内试验）优点：室温可调；能进行多工况测量；可同时测排放；油耗仪多种可用。缺点：滚动阻力、空气阻力不易模拟；惯性力不准。加载量确定：载荷为Ff+Fw，滚动阻力、风阻力驱动轮功率Pk＝（Ft•v）/3600Ft＝Gf+K•CD•A•V2Pk＝(Gf＋K•CD•A•V2)•V/3600Pk作为加载功率输入测功机第三节燃油经济性检测方法1：1、求出该速度下的驱动功率2、试验时达到该车速，加载使指示功率与所求功率相等。方法2：求出路试各点油耗，台试加载到油耗相等。方法3：看节气门开度，路试与台试相等时加载量。多工况燃油油耗测试：汽车动能模拟（加减速试验），循环的准确。因此要求操作自动控制，动能自动控制。第三节燃油经济性检测实验数据修正汽车的燃油消耗量测试数据应修正为标准状态下的数值。标准状态指：气温20℃、气压100kPa、汽油密度0.742g/ml、柴油密度0.830g/mL。修正公式：Qc=QA/(C1•C2•C3)C1=1+0.0025(20-T)C2=1+0.0021(P-100)C3=1+0.8(0.742-ρ)(汽油车）C3=1+0.8(0.830-ρ)(柴油车）T-试验时的环境温度（℃）P-试验时的大气压力（kPa）ρ-试验时的燃油密度（g/mL)谢谢！Thankyouforyourattention!