2022年汽车使用性能与检测技术教案.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案汽车动力性能检测授课班级课程名称汽车使用性能与检测技术第 5 讲2 章节第三章汽车动力性能检测课题汽车动力性能检测学时本讲主要内容发动机综合性能检测装置的基本组成；发动机功率检测、驱动车轮输出功率检测本讲教学目的学问点：才能点：明白发动机综合性能检测装置的组成；发动机综合性能检测装置的组成和功用；发动机功率检测的原理；学会发动机稳态测功和动态测功的原理步骤；教学重点驱动车轮输出功率检测驱动车轮输出功率检测发动机检测装置的基本组成和发动机功率的检测原理；教学难点稳态测功和动态测功的操作步骤；教学方法及手段导入、重点介绍、讲授、多媒体课外作业1、发动机综合性能检测仪的功能有哪些？2、发动机综合性能检测仪的组成部分是什么？各部分的职能是什么？3、无负荷测功的测量原理是什么？操作中应留意什么？本讲主要教学内容一、发动机综合性能检测的基本内容及特点1、发动机技术状况变化的现象由发动机动力检 测导入本讲内容发动机技术状况变化的主要外观症状有功率下降,燃料与润滑油消耗量增加,起动困难,漏水、漏油、漏气、漏电以及运转中有反常响声等；2、发动机综合分析仪的基本功能: 1 无外载测功功能即加速测功法；2 检测点火系统；初级与次级点火波形的采集与处理,平列波、并列波与重叠波和重叠角的处理引题：汽车使用 性能指标是如何进行检测和故障 诊断；重点介绍：汽车的容载量、质量利用、使用 便利性的含义以 及因素与显示,断电器闭合角和开启角,点火提前角的测定等；3 机械和电控喷油过程各参数压力、波形、喷油、脉宽、喷油提前角等的测定；4 进气歧管真空度波形测定与分析；5 各缸工作匀称性测定；6 起动过程参数 电压、电流、转速测定；7 各缸压缩压力判定；8 电控供油系统各传感器的参数测定；9 万用表功能；10排气分析功能；3、特点l动态的测试功能它的传感系统和信号采集与记忆储备系统能快速精确地捕捉发动机各瞬变参数的时间函数曲线,这些动态参数才是对发动机进行有效判定的科学依据；2通用性测试过程不依据被检车辆的数据卡即测试软件 ;只针对基本结构和各系统的形式和工作原理进行测试,因此它的检测结果具有良好的普遍性,其检测方法同样也具有最广泛的通用性；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3主动性名师精编精品教案而且仍能主动地发出指令干预发发动机综合检测仪不仅能适时采集发动机的动态参数,动机工作,以完成某些特定的试验程序,如断缸试验等；二、发动机综合性能检测装置的基本组成1、信号提取系统 信号提取系统的任务在于提取汽车被测点的参数值,鉴于被测点的机械结构和参数性质不同,信号 重点介绍：提取装置必需具有多种形式以适应不同的测试部位；发动机综合性能 2、信号预处理系统 "黑盒子 ",它是电控燃油喷射系统检测的关键部件,其作 检测装置的基本 信号预处理系统也称前端处理名器,俗称 组成 用相当于多路测试系统中的多功能二次外表的集合,它可将发动机的全部传感信号,经衰减、滤波、放 大、整形,并将全部脉冲和数字信号百接输人 CPU 的高速输入端 HSI ,也可经 F 一 V 转换后变为 05V 或 010V 的直流模拟信号送入高速瞬变信号采集卡；发动机上装配的传感器是发动机掌握和判定发动机故障的关键部件,但其输出的电信号 千差万别,不能被车载运算机或发动机分析仪的中心掌握器直接使用,必需经过预处理转换成标准的数 字信号后送人运算机；车载传感器的输出信号从电子学角度分,也就是模拟信号和频率信号两种,应实行不同的处理方 法；对于模拟信号,如温度传感器、压力传感器、节气门位置传感器等其幅值为 05v,频率变化也比 较缓慢,主要的处理手段是对其进行低通滤波和信号隔离；经低通滤波后的纯洁低频信号再经过隔离装 置送入 A/D 模拟量 /数字量 转换器,以排除模拟电路和数字电路的共地干扰；对于低频模拟信号的隔离多采纳隔离放大器,即变压器隔离方式;也有先将模拟信号进行V 一 F 转换,然后由光电隔离器再进行F 一 V 转换的,但后一种方法多用于需远距离传输信号的场合；模拟信号中有一些幅值较小,如氧传感 器为 01V ,废气分析仪的电气接口输出信号多为 050mV ,这些信号如直接送入 A/D 转换器,由于不 能充分利用 A/D 转换器的精度,转换精度很低,故需对其做放大处理；由于信号幅值的差异,故采纳程 A/D 转换 控放大器, 对不同的传感器输出信号由软件掌握安排,以不同的放大倍数使输出信号幅值达到 器的全量程范畴,以提高 A/D 转换器的精度；当然,这些信号经程控放大器放大以后,仍须经过低通滤 波和信号隔离才能进行 A/D 转换, 模拟信号中也有一些大幅值信号,如起动电压, 对此须经过衰减以后 爆震信号、 喷 再由低通滤波和隔离后方能迸行 A/D 转换； 模拟信号中也有一些信号如初次级点火信号、油脉冲、起动电流等,或具有较高的频率,或具有较高的电压、电流幅值；这些信号须特殊处理,如初 次级点火信号由于线圈的自感和互感作用,其电压幅值可达 300V 或 30kV ,甚至更高, 故须利用电压衰 减器进行衰减后再进行后继处理,由于其频率很高 可达 1MHz 以上 ,故须使用高速 A/D 转换器,才能 保证转换后的信号不失真 即经数学处理后,精确复原信号 ；对于起动电流其峰值可达 200A 以上,无 法直接测量,须利用电流互感器转换成 05V 的电压信号再进行测量,车用爆震传感器和柴油机喷油压 力传感器多用压电晶体作为敏锐元件,其输出信号为电荷量,故须采纳电荷放大器作为前级放大,且要 从频率特别丰富的振动信号中精确提取有效信号,因而必需对其进行带通滤波；喷油脉冲在喷油器的电 磁线圈断电瞬时也会由于自感作用而产生 40V 左右的振荡,对此可利用电阻分压器分压后再后继处理；对于频率信号,如发动机的转速、判缸信号、车速信号等,由于多项用电磁式、霍尔效应式和光 电式传感器,其输出信号本身即为数字脉冲；但由于传输过程中的衰减、交变电磁波辐射等缘由,也易 形成肯定程度的失真,故需对其进行整形,这多用电压比较器或施密特触发器进行实现；整形后输出的 标准数字脉冲,再经高速光电隔离器送人后继电路,以排除其干扰,提高系统的工作牢靠性；为了实现传感器的精确测量,不影响发动机的正常运转,进行信号提取时必需保证电路有足够的 输入阻抗,而且为了保证预处理系统主板的安全,对各路输出信号均实行了限幅措施；3、采控与显示系统名师归纳总结 台式和柜式发动机综合性能分析仪多采纳l4 英寸彩色 CRT 显示器,手提便携式就用小型液晶显示第 2 页,共 4 页器,现代分析仪都能醒目地显示操作菜单,实时显示当前动态参数和波形,十字光标可显示曲线任-点- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案的数值,同时也可显示极限参数的数值,并配以色棒显示以示醒目,使用者可任意设定显示范畴和图形 比例；三、发动机功率的检测发动机的有效功率是曲轴对外输出的功率,是一个综合性评判指标；通过该指标可以定性地确定 发动机的技术状况,并定量地获得发动机的动力性；检测发动机有效功率的方法,有稳态测功和动态测 功两种；1、稳态测功（ 1）定义 重点介绍功率检 稳态测功是指发动机在节气门开度肯定、转速肯定和其他参数保持不变的稳固下,在测功器上测测的方法和步骤 定功率的一种方法；常见的测功器有水力测功器、电力测功器和电涡流测功器等；（ 2）运算公式稳态测功时,不论发动行程数和形式如何,其有效功率 关系：Pe= Te ×n/9550 （ 3）使用kw 、有效转矩 Te；和转速 n 均具有以下稳态测定发动机最大有效功率是在节气门全开情形下,由测功器给发动机施加肯定负荷,测出额定转速以及相应转矩,即可由上式运算出功率；稳态测功的结果比较精确牢靠,但该方法测功需要大型、固定安装的测功器,费时费劲且成本较高,故多用于发动机设计、制造及院校和科研部门做性能试验,把握稳态和动态 而一般运输、修理企业和检测站中采纳不多；由于稳态测功时,需由测功器对发动机施加外部负荷,故 测功的定义 也称为有负荷测功或有外载测功；2、动态测功（ 1）定义 动态测功是指发动机在节气门开度和转速等均为变动的状态下,测定其功率的一种方法；动态测 功时,无需对发动机施加外部负荷,故又称为无负荷测功或无外载测功；（ 2）基本方法 动态测功的基本方法是 :当发动机在怠速或处于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部阻力而加速运转,用其加速性能的好坏直接反映最大功率的大 小；因此,只要测出加速过程中的某一参数,就可得出相应的最大功率；（ 3）使用 由于动态测功时不加负荷,又不需要大型设备,既可以在台架上进行,也可以就车进行,因而提 高了检测速度和便利性；虽然其测量精度较之稳态测功要差一些,但该方法特殊适用于在用车发动机的 重点介绍无负荷 检测,故一般运输企业、修理企业和检测站采纳较多；测功的测量原 理,并要求同学 3、无负荷测功的测量原理 把握步骤 目前使用的无负荷测功仪,主要有单一功能的便携式测功仪和与其他测试外表组装在一的发动机 综合测试仪两种类型；某显示方法、仪器方案和测功方法如下所述；（1）显示方法 无负荷测功结果的显示方法,常见的有三种形式,即指针指示式、数字显示式和等级显示式；指 针指示式和数字显示式可指示出功率或加速时间的详细数值,等级显示式只显示良好、合格和不合格三 个等级；（ 2）仪器组成测瞬时加速度 :该方案是通过测量加速过程中某一转速的加速度,从而获得瞬时功率的仪器方案；按这一方案设计的仪器,由传感器、脉冲整形装置、时间信号发生器、加速度计数器和掌握装置、转换 分析器、转换开关、功率指示表、转速表和电源等组成；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案（ 3）测试方法为了提高无外载测功机的测试精度,必需从操作方法和被测车辆的预备工作着手；第一 加速踏板踏下的速度和力度要匀称,且要求重复性良好,为此该项测试必需由经过特地训练的专职人员 操作；为防止操作上的主观误差,须取三次测试结果的平均值,如有飞点必需剔除；被测车辆与加速才能有关的机构必需处于正确技术状态,特殊是供油系统的踏板拉线、节气门摇臂 等机构的间隙对发动机的加速过程影响极大,在测试前必需设法排除上述各连接处的不当间隙与松紧 度,但不答应调整原车化油器的加速泵位置和柴油机的调整机构；为防止迅猛加速过程操作上的误差而引起的数据离散,可将节气门事先开至最大,然后打开点火开 关,发动机即起动并自由加速；为使测试数据尽量精确并不损害发动机,试验前必需充分暖车使冷却系统预热到正常温度；必需说明的是上述无外载测功的理论依据在机理上尚需斟酌,第一这一方法所测得的是发动机的 加速性能,仅仅是动力性的一个侧面,而不是全部；众所周知,功率指标高的发动机其加速性能不肯定优良；但因无外载测功法简洁易行,在没有测功设备或勿须严格要求最终测试结果的情形下,例如作为 同一台发动机调整前后或修理前后的质量判定,这是特别有效的；4、单缸功率的检测 检查各气缸动力性能是否一样是发动机诊断的一个重要内容；无负荷测功仪既可以检测发动机的整机功率, 又可以检测某气缸的单缸功率；检测单缸功率的方法是 :先测动身动机整机功率,再测出某缸断 火情形下的发动机功率,两功率之差即为断火之缸的功率；对于技术状况良好的发动机,各缸功率应是一样的,否就会造成发动机运转不平稳,比较各单缸功率,可判定各缸工作状况；此外,也可以利用在 单缸断火情形下测得的发动机转速下降值,来评判各缸的工作状况；工作正常的发动机在某一转速下稳 定运转时,发动机的指示功率摩擦功率是平稳的；此时,如取消任一缸的工作,发动机的转速都会有相同的下降值；当发动机在800m/min 下稳固工作时,每断开一个缸工作就会使转速正常平均下降；要求最高和最低下降值之差不大于平均下降值的 30%；假如转速下降值偏低,说明断火之缸工作不良；应当指出,在进行断火试验时,断火时间不宜过长,由于没有燃烧的燃油会洗掉气缸壁上的油膜,造成润滑不良,加速气缸磨损；发动机单缸功率偏低,一般是该缸高压分线、分线插座或火花塞技术状 况不良,气缸密封性不佳,气缸窜机油等缘由造成的,应调整、更换或修理；四、驱动车轮输出功率检测归纳总结功率测1、汽车底盘测功机的基本结构为此,功的方法和仪器汽车底盘测功机主要由道路模拟系统、数据采集与掌握系统、安全保证系统及引导系统等构成；组成以及操作步2、工作原理骤汽车在道路上运行过程中存在着运动惯性、行驶阻力,要在试验台上模拟汽车道路运行工况,第一要解决模拟汽车整车的运动惯性和行驶阻力问题,这样才能用台架测试汽车运行状况的动态性能；在该试验台上利用惯性飞轮的转动惯量来模拟汽车旋体的转动惯量及汽车直线运动质量的惯量,采纳电磁离合器自动或手动切换飞轮的组合,在答应的误差范畴内满意汽车的惯量模拟；至于汽车在运行过程 中所受的空气阻力、非驱动轮的滚动阻力及爬坡阻力等,就采纳功率吸取加载装置来模拟；路面模拟是 通过滚筒来实现的,即以滚筒的表面取代路面,滚筒的表面相对于汽车作旋转运动；在系留装置及车偃 等安全措施保证下,通过掌握系统可对加载装置及惯性模拟系统进行自动或手动掌握,以实现对车辆的 动力性如加速性能、汽车底盘输出功率、底盘输出最大驱动力、滑行性能、车速表校验、里程表校验等 项目的检测名师归纳总结 - 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