汽车试验测试技术 第3章 汽车底盘测试.ppt

第三章 汽车底盘测试 第一节底盘输出功率测试第二节传动系统测试第三节转向系统测试第四节车轮动平衡测试第五节制动系统测试第六节汽车悬架系统固有频率和阻尼比第七节车轮定位参数测试（简介）第一节 底盘输出功率测试 本节主要内容和要求：(1)了解底盘输出功率测试仪器检测原理。(2)熟悉汽车底盘测功机的检测功能。(3)掌握汽车底盘测功机的操作方法。重点：实验设备工作原理一、理论基础（1/2）底盘测功机利用飞轮惯性的转动惯量来模拟汽车运行时的转动惯量及汽车直线运动质量的惯量，采用功率吸收加载装置来模拟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，通过滚筒旋转运动来模拟路面等，对汽车运行状况进行动态检测。第一节底盘输出功率测试一、理论基础（2/2）检测项目：(1)检测驱动轮的输出功率和驱动力，以评价汽车的动力性。间接判断发动机输出的功率是否下降及下降的程度计算出汽车的传动效率，从而判断传动系统的技术状况(2)检测汽车的加速、滑行能力。(3)配备相应仪器、设备，还可对汽车的排放、油耗以及传动系统等进行检测。(4)汽车车速表、里程表的校核。第一节底盘输出功率测试二、实验目的及要求(1)了解汽车底盘测功机的检测原理。(2)熟悉汽车底盘测功机的检测功能。(3)掌握汽车底盘测功机的操作方法。三、实验所用的主要仪器和设备汽车底盘测功机(转鼓实验台)。第一节底盘输出功率测试四、实验设备的工作原理（1/10）1底盘测功机的组成由滚筒及机械部件、功率吸收装置(测功器)、测量控制系统和附属设备组成。（参见1-1）1)滚筒及机械部件之滚筒常用双滚筒，滚筒直径为185400mm之间，支承轴承少，台架的机械损失小。第一节底盘输出功率测试四、实验设备的工作原理（2/10）1底盘测功机的组成由滚筒及机械部件、功率吸收装置(测功器)、测量控制系统和附属设备组成。（参见1-1）1)滚筒及机械部件之飞轮作用：为了能够在试验台上检测汽车的加速性能和滑行性能，需要模拟汽车行驶时的惯性，所以在测功机上安装一套飞轮，按照汽车不同质量配以相应质量的飞轮。飞轮与滚筒的结合分离由电磁离合器控制。第一节底盘输出功率测试四、实验设备的工作原理（3/10）1底盘测功机的组成1-滚筒2-举升器3-变速箱4-挡轮5-小飞轮6-电磁离合器7-大飞轮8-传动链9-单向离合器10-电动机11-功率吸收装置12-联轴器13-举升板14-牙嵌离合器第一节底盘输出功率测试四、实验设备的工作原理（4/10）1底盘测功机的组成1)滚筒及机械部件之飞轮国产汽车底盘测功机所装配的惯性飞轮的个数不同，且飞轮惯量的大小也不同，飞轮的个数越多，则检测的精度越高。表3-1某型底盘测功机飞轮质量与汽车质量的关系汽 车 质 量飞 轮 质 量汽 车 质 量飞 轮 质 量21007001200第一节底盘输出功率测试四、实验设备的工作原理（5/10）1底盘测功机的组成1)滚筒及机械部件之引导与举升及滚筒锁定系统引导系统。引导系统其作用是引导驾驶员按照提示进行操作。举升系统。滚筒锁止系统。第一节底盘输出功率测试四、实验设备的工作原理（6/10）1底盘测功机的组成1)滚筒及机械部件之引导与举升及滚筒锁定系统滚筒锁止系统。第一节底盘输出功率测试四、实验设备的工作原理（7/10）1底盘测功机的组成2)功率吸收装置(测功器)3)底盘测功机数据采集与控制系统(1)车速传感器(2)驱动力信号采集（详见2-1电涡流测功机）(3)汽车底盘测功机控制系统控制方法有两种：恒车速控制和恒转矩控制。第一节底盘输出功率测试四、实验设备的工作原理（8/10）1底盘测功机的组成3)底盘测功机数据采集与控制系统(3)汽车底盘测功机控制系统第一节底盘输出功率测试四、实验设备的工作原理（9/10）1底盘测功机的组成4)安全保障附属设备(1)左右挡轮的目的是防止汽车车轮在旋转过程中，在侧向力的作用下驶出滚筒，对前轮驱动车辆更应注意。(2)系留装置是指地面上的固定盘与车辆相连，以防车辆高速运转时，由于滚筒的卡死而飞出滚筒。(3)挡块的作用之一是防止车辆在运行过程中，车体前后移动，同时也达到与系留作用相同的功能。(4)发动机与车轮冷却风机是防止车辆在运行过程中发动机和车轮过热。第一节底盘输出功率测试四、实验设备的工作原理（10/10）2底盘测功机的工作原理（详见1-1）第一节底盘输出功率测试PK驱动轮输出功率(kW)；Ft驱动轮驱动力(N)；ua试验车速(km/h)；F由拉力表测出的作用于测功机外壳长臂上的拉力(N)；Fd汽车的挂钩拉力(N)五、实验方法和步骤（1/5）1准备工作1)被测试车辆准备车辆外部清洗干净，不允许轮胎花纹中夹有石粒。轮胎气压符合标准。发动机机油油面的高低应在允许范围内，机油压力正常。如有自动变速器，自动变速器(液力变矩器)的液面应在规定的范围内。发动机冷却系统的工作正常。汽车发动机和底盘经过维护，供油系统和点火系统处于最佳工作状态，发动机在正常工作温度下。第一节底盘输出功率测试五、实验方法和步骤（2/5）1准备工作2)测功机的准备对于水冷测功机，应将冷却水阀打开。接通电源，升起举升器托板，根据被检车的功率，选择测试功率的挡位。用两个三角铁抵住停在地面上的车轮的前方，防止汽车在检测中由于误操作而冲出去。为防止发动机过热，将一台冷却风扇置于被检汽车前方约0.5m处，对发动机吹风。使汽车以5km/h的速度运行，观察有无异常，看水温表灯是否点亮。第一节底盘输出功率测试五、实验方法和步骤（3/5）2汽车底盘测功机的使用(1)开机前必须按使用说明书的要求，对底盘测功机做好准备工作。(2)按规定程序进行操作。(3)惯性模拟系统除进行多工况油耗试验、加速、滑行试验以外，不允许任意使用。(4)突然停电时，引车驾驶员应即刻松节气门并挂空挡。(5)引车驾驶员必须严格按引导系统提示操作。运行，观察有无异常，看水温表灯是否点亮。第一节底盘输出功率测试五、实验方法和步骤（4/5）3一般检测步骤(1)选择实验控制方式，设定实验的恒定车速或恒定转矩。选定三个检测点。(2)启动发动机，由低速挡逐级换入直接挡，同时逐渐踩下加速踏板，使节气门全开。(3)待发动机稳定后，读取和记录功率值。(4)重复检测3次，取平均值。第一节底盘输出功率测试五、实验方法和步骤（5/5）4、说明在底盘测功机上测得的驱动轮输出功率取决于发动机输出功率、传动系统传动效率、滚动阻力损失功率和试验台传动效率等因素。驱动轮在底盘测功机滚筒上的滚动阻力比在良好路面上行驶时的滚动阻力大，由滚动阻力所消耗的功率可达所传递功率的15%20%；在汽车传动系统技术状况良好的情况下，传动系统的功率损失占发动机输出功率的10%20%，其具体数值取决于传动系统的类型。第一节底盘输出功率测试六、实验报告的基本内容和要求(1)实验过程的详细记录各工况数据。(2)对实验数据进行处理。(3)用汽车的相关理论知识对汽车在3种工况下所测功率的实验数据分析。思考：如果底盘输出功率检测结果偏低，应从那几方面分析原因？下一步应检测什么？第一节底盘输出功率测试第二节 传动系统测试 本节主要内容和要求：(1)测定汽车传动系统功率损失和传动效率。(2)检测离合器滑转状况。(3)检测传动系统角间隙。(4)熟悉实验步骤、掌握实验台各相关仪器的使用方法。重点：实验设备工作原理及检测方法一、理论基础（1/4）组成与作用：传动系统是汽车底盘的主要组成部分，一般由、驱动桥（和）等构成，其作用是把发动机输出的动力传给驱动轮。传动系统技术状况不良：使汽车的动力性和燃油经济性变差；起步能力变坏和超车能力不足易于造成安全行车隐患离合器、变速器等主要部件性能不良对汽车的操纵方便性也有很大影响。第二节传动系测试一、理论基础（2/4）根据GB72582004机动车运行安全技术条件，汽车传动系统应满足如下要求：(1)离合器：离合器机动车的离合器应接合平稳、分离彻底，工作时不得有异响、抖动和不正常打滑等现象。踏板自由行程应符合整车技术条件的有关规定。踏板力应不大于300N，手握力应不大于200N。第二节传动系测试一、理论基础（3/6）根据GB72582004机动车运行安全技术条件，汽车传动系统应满足如下要求：(2)变速器和分动器：换挡时齿轮啮合灵便，互锁和自锁装置有效，不得有乱挡和自行跳挡现象；运行中无异响；换挡时，变速杆不得与其他部件干涉。在变速杆上必须有驾驶员在驾驶座位上容易识别变速器挡位位置的标志。第二节传动系测试一、理论基础（4/6）根据GB72582004机动车运行安全技术条件，汽车传动系统应满足如下要求：(3)传动轴：在运转时不得发生振抖和异响，中间轴承和万向节不得有裂纹和松旷现象。(4)驱动桥：齿轮啮合间隙合适，工作平稳，噪声低；在各种转速和载荷下的传动效率高；与悬架导向机构、转向运动机构协调；第二节 传动系测试一、理论基础（1/2）在汽车使用过程中，传动系统因传递动力，且配合表面或相啮合零件间有相对滑移而产生磨损，从而使间隙增大，如：变速器、主减速器、差速器中的齿轮啮合间隙，传动轴、半轴的花键连接间隙，十字轴颈与滚针轴承间的间隙及滚针轴承与万向节间的间隙等。这些间隙都可使相关零件间产生相对角位移或角间隙，其角间隙之和构成传动系统的总角间隙。第二节 传动系测试一、理论基础（2/2）传动系的角间隙（游动角度）：是离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥的游动角度之和。传动系统各总成和机件的磨损与其间隙存在着密切关系，总角间隙随汽车行驶里程近似呈线性增长。所以总角间隙可作为诊断参数评价传动系统的技术状况。由于角间隙可分段检测，还可用角间隙对传动系统有关总成或机件的技术状况进行检测。第二节 传动系测试二、实验目的及要求(1)测定汽车传动系统功率损失和传动效率。(2)检测离合器滑转状况。(3)检测传动系统角间隙（游动角度）。(4)熟悉实验步骤、掌握实验台各相关仪器的使用方法。第二节 传动系测试三、实验所用的主要仪器和设备(1)底盘测功机。(2)离合器打滑测定仪（频闪仪）。(3)指针式角间隙测量仪。(4)数字式角间隙检测仪。第二节 传动系测试四、实验设备的工作原理（1/9）2、离合器打滑测定仪工作原理1）组成：1-闪光灯、2-高压电极、3-电容、4-电阻第二节传动系测试四、实验设备的工作原理（2/9）2、离合器打滑测定仪工作原理1）组成第二节传动系测试四、实验设备的工作原理（3/9）2、离合器打滑测定仪工作原理2）频闪原理：如果在精确的确定时刻，相对转动零件的转角照射一束短暂(约1/5000s)的频率与转动零件的旋转频率相同的光脉冲时，由于人们的“视觉暂留”现象，似乎觉着零件静止不动。例如，用频闪仪照射风扇叶片。第二节传动系测试四、实验设备的工作原理（4/9）3、传动系统角间隙检测仪工作原理1)指针式角间隙检测仪由指针、测力扳手和刻度盘构成1卡嘴2指针座3指针4刻度盘5手柄6手柄套筒7定位销8可换钳口第二节传动系测试四、实验设备的工作原理（5/9）3、传动系统角间隙检测仪工作原理1)指针式角间隙检测仪指针固定在主传动器主动轴上，而刻度盘固定在主传动器壳体上，测力扳手钳口可卡在传动轴万向节上，扳手上带有刻度盘和指针，以便指示出测力扳手所施加的力矩。测量角间隙时，测力扳手应从一个极限位置转至另一个极限位置，施加力矩应不小于30Nm，角间隙的数值即为指针在刻度盘上的指示值。第二节传动系测试四、实验设备的工作原理（6/9）3、传动系统角间隙检测仪工作原理2)数字式角间隙检测仪数字式角间隙检测仪由用导线相联的倾角传感器和测量仪构成。倾角传感器内部结构示意图1弧形线圈2弧形磁棒3摆杆4心轴5轴承第二节传动系测试四、实验设备的工作原理（7/9）3、传动系统角间隙检测仪工作原理2)数字式角间隙检测仪传感器实际上是一个倾角频率转换器。其作用是将传感器感受到的倾角变化转变为线圈中电感量的变化，从而改变检测仪电路的振荡频率。第二节传动系测试四、实验设备的工作原理（8/9）3、传动系统角间隙检测仪工作原理2)数字式角间隙检测仪在重心作用下，摆杆始终偏离垂线某一固定角度。弧形线圈则固定在外壳中的夹板上，当外壳随传动轴摆动时，线圈也随之摆动，因而线圈与磁棒的相互位置发生变化，从而改变了线圈电感值，电感的变化量则反映了传动轴的摆动量。第二节传动系测试四、实验设备的工作原理（9/9）3、传动系统角间隙检测仪工作原理2)数字式角间隙检测仪当电感值可变化的线圈作为检测仪振荡电路中的一个元件时，传动轴的摆动所引起的线圈电感值的变化就改变了电路的振荡频率。测量仪是一台专用的数字式频率计，采用与传感器特性相应的门时并可初始置数，通过标定可直接显示出倾角大小。把角间隙两个极端位置的倾角相减，其差值即为角间隙值。第二节传动系测试五、实验方法和步骤（1/9）1汽车传动系统功率损失和传动效率的检测根据上节所测得的驱动轮输出功率和传动系统功率损失，可换算出汽车传动系统的传动效率。在具有储能飞轮的底盘测功机滚筒上进行滑行试验，可测得汽车的滑行距离，可反映汽车传动系统传动阻力的大小。传动功率损失、传动效率和滑行距离可反映汽车传动系统的综合技术状况，但不能评价传动系统各组成部分的技术状况。第二节传动系测试五、实验方法和步骤（2/9）2离合器滑转状况的检测(1)把驱动轮置于底盘测功机或车速表试验台滚筒上，无条件者可支起驱动桥；(2)汽车变速器挂直接挡，此时若离合器不打滑，发动机转速与传动轴转速相同。(3)测定仪以汽车蓄电池作为电源，由发动机火花塞或一缸点火高压线通过电磁感应给测定仪的高压电极输入信号脉冲，控制闪光灯的闪光时刻，因此闪光灯的闪光频率与发动机转速成正比。第二节传动系测试五、实验方法和步骤（3/9）3传动系统角间隙的检测(1)利用指针式角间隙检测仪进行传动系统角间隙的检测驱动桥角间隙：包括主传动器、差速器和半轴花键处的角间隙。测量过程中，仪器安装：指针固定在驱动桥主动轴上；刻度盘固定在主减速器壳上；测量扳手一端U形卡嘴卡在十字万向节上。第二节传动系测试五、实验方法和步骤（4/9）3传动系统角间隙的检测(1)利用指针式角间隙检测仪进行传动系统角间隙的检测驱动桥角间隙检测步骤：第二节传动系测试挂空挡 松开驻车制动器制动驱动轮测量扳手卡在驱动桥主动轴万向节的从动叉上 刻度盘指针转过的角度 即为所测五、实验方法和步骤（5/9）3传动系统角间隙的检测(1)利用指针式角间隙检测仪进行传动系统角间隙的检测万向传动装置的角间隙第二节传动系测试挂空挡 松开驻车制动器制动驱动轮测量扳手卡在变速器后端万向节的主动叉上 刻度盘结果减去驱动桥的游动角度即为所测五、实验方法和步骤（6/9）3传动系统角间隙的检测(1)利用指针式角间隙检测仪进行传动系统角间隙的检测离合器和变速器各挡位的角间隙第二节传动系测试放松制动器 支起驱动桥测量扳手卡在变速器后端万向节的主动叉上可测得不同挡下的游动角度挂入各挡 之和即为传动系的总角间隙。五、实验方法和步骤（7/9）3传动系统角间隙的检测(2)利用数字式角间隙检测仪检测传动系统角间隙仪器使用方法第二节传动系测试固定传感器 测量仪接电源连接测量仪、传感器调转换开关至测量位置自校五、实验方法和步骤（8/9）3传动系统角间隙的检测(2)利用数字式角间隙检测仪检测传动系统角间隙万向传动装置角间隙第二节传动系测试传动轴置中间位置拉紧驻车制动器传感器固定于传动轴 结果求差值为所测至极限位置左、右旋转传动轴五、实验方法和步骤（9/9）3传动系统角间隙的检测(2)利用数字式角间隙检测仪检测传动系统角间隙离合器和变速器各挡位的角间隙第二节传动系测试放松驻车制动器 挂入各档位传动轴置中间位置减去万向传动装置角间隙为所测结果求差值为所测左、右旋转传动轴至极限位置诊断标准 第二节传动系测试部 位角间隙部 位角间隙离合器与变速器515驱动桥5565万向传动装置56传动系6586中型载货汽车游动角度参考数据六、实验报告的基本内容和要求(1)对实验过程进行详细的记录。(2)实验数据的记录和数据处理。(3)简述测定汽车传动系统功率损失和传动效率的方法和步骤。思考：指针式角间隙检测仪与数字式角间隙检测仪检测顺序为何不同？第二节传动系测试七、设计性实验 利用数字式角间隙检测仪，设计一个实验来测定驱动桥角间隙。第二节 传动系测试七、设计性实验利用数字式角间隙检测仪检测传动系统驱动桥角间隙：第二节传动系测试放松驻车制动器 变速器置空挡制动驱动轮结果求差值为所测左、右旋转传动轴至极限位置 之和即为传动系的总角间隙。第三节 转向系统测试 本节主要内容和要求：(1)了解有关标准对转向系统的要求。(2)了解转向参数测量仪器的结构和工作原理。(3)掌握转向参数的测量方法。重点：实验设备工作原理及检测方法一、理论基础（1/3）转向系性能好坏直接影响汽车操作稳定性和高速行驶的安全性，决定了是否会出现开车时转向盘打摆、自由转动量太大以及高速行驶时跑偏等现象。转向参数主要是指转向盘自由转动量和转向盘转向力，利用仪器设备对这两个参数进行检测，从而可以确切地判断转向系统的技术状况是否合格。第三节转向系测试一、理论基础（2/3）转向盘自由转动量是指汽车保持直线行驶位置时，左右晃动转向盘时的自由转动量，其大小综合反映汽车转向系统的性能。GB72582004对转向系统要求规定：转向盘自由转动量从中间位置向左或向右转角：车速100km/h，10车速100km/h，15农用三轮，22.5第三节转向系测试一、理论基础（3/3）转向盘转向力的大小对减轻驾驶员疲劳度，安全行驶也很重要。GB72582004对转向系统要求规定：在平坦、坚硬、干燥和清洁的水泥或沥青路上行驶，以10km/h速度5秒内转24m半径圆，转向盘力不得大于245N。机动车的转向盘应转动灵活、操纵轻便，无阻滞现象，并应设置转向限位装置。车轮转向过程中，不得与其他部件有干涉现象。第三节转向系测试二、实验目的及要求(1)了解有关标准对转向系统的要求。(2)了解转向参数测量仪器的结构和工作原理。(3)掌握转向参数的测量方法。三、实验所用的主要仪器和设备简易转向盘自由转动量检测仪转向参数测量仪第三节 转向系测试四、实验设备的工作原理（1/4）1、简易转向盘自由转动量检测仪结构：1指针2夹臂3刻度盘4弹簧5连接板6固定螺钉第三节转向系测试(a)检测仪安装位置 (b)检测仪外形四、实验设备的工作原理（2/4）2、转向参数测量仪结构：1定位杆2固定螺栓3电源开关4电压表5主机箱6连接叉7操纵盘8打印机9显示器第三节转向系测试四、实验设备的工作原理（3/4）2、转向参数测量仪（1）操纵盘固定在底板上；（2）底板经力矩传感器与连接叉相连，叉上可伸缩卡爪与被测转向盘相连；（3）主机箱固定在底板中央，装有接口板、微机板、转角编码器、打印机、力矩传感器和电池等；（4）定位杆从底板下伸出，吸附在仪表盘上，内端连接有光电装置，光电装置装在主机箱内的下部。第三节转向系测试四、实验设备的工作原理（4/4）2、转向参数测量仪当转动操纵盘时，转向力通过底板、力矩传感器、联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，力矩传感器将转向力转变为电信号，而定位杆内的光电装置也将转向盘转角转变为电信号。第三节转向系测试五、实验方法和步骤（1/3）1简易的转向盘自由转动量的检测方法(1)使汽车两转向轮静止于直线行驶位置。(2)安装检测仪，将刻度盘通过磁力座或固定螺钉固定在转向柱上，指针固定在转向盘外缘上。(3)向左或右慢慢转动转向盘，直到有阻力感为止。(4)然后调整指针，使指针指向刻度盘“0”。(5)朝相反方向慢慢转动转向盘，直到有阻力为止。(6)观察刻度盘上指针指向的刻度，即为转向盘自由转动量。第三节转向系测试五、实验方法和步骤（2/3）2用转向参数测量仪检测转向盘转向力和自由转动量(1)转向盘转向力的检测顶起前桥，使左右车轮悬空将测试仪安装在被测车辆的转向盘上，启动电源开关，按下“力测”按钮缓慢地将转向盘由一端尽头转到另一端尽头，则仪器开始定时测量并显示仪器上的作用力矩M。第三节转向系测试五、实验方法和步骤（3/3）2用转向参数测量仪检测转向盘转向力和自由转动量(2)转向盘自由转动量的检测顶起前桥，将转向盘由一端尽头转到另一端尽头，记住圈数，再回转其总圈数的一半；放下前桥，保持转向盘位置不动，将测试仪安装好，启动电源并按下“角测”按钮；向一个方向缓慢转动转向盘，直至轮胎开始转动时，停止转动转向盘，则仪器自零开始测量并显示转向盘转动的角度。用同样方法可测出另一个方向的转向盘自由转动量的值。第三节转向系测试六、实验报告的基本内容和要求(1)实验过程的详细记录。(2)实验数据的记录和数据处理。(3)根据实验数据，分析不同车辆的自由转动量的大小及特点。第三节转向系测试第四节 车轮动平衡测试 本节主要内容和要求：(1)理解车轮动平衡对汽车行驶平顺性、操纵稳定性的影响。(2)了解车轮动平衡机的检测原理。(3)掌握车轮动平衡的检测方法。重点：检测设备工作原理及检测方法一、理论基础（1/7）车轮不平衡：高速旋转时不平衡质量将引起车轮上下跳动和横向振摆。危害：影响行驶平顺性、乘坐舒适性和操纵稳定性，汽车行驶的安全性；加剧了轮胎及有关机件的磨损和冲击；缩短了汽车使用寿命，增加了汽车运输成本。第四节动平衡测试一、理论基础（2/7）1、车轮静不平衡：车轮重心与旋转中心不重合，旋转时产生离心力。离心力：Fmr2m不平衡点质量；车轮旋转角速度，=2nn车轮转速；r不平衡点质量离车轮旋转中心的距离。第四节动平衡测试一、理论基础（3/7）1、车轮静不平衡：离心力F可分解为水平分力Fx和垂直分力Fy。Fy使车轮上、下跳动引起前轮摆振。水平分力Fx使车轮前后窜动，形成回摆力矩，造成前轮摆振。第四节动平衡测试一、理论基础（4/7）2.车轮动不平衡：车轮具有一定的宽度，当车轮质量分布相对于车轮纵向中心面不对称时，车轮各部分产生离心力不能相互抵消。即车轮转动时有不平衡力矩。思考：静平衡的车轮一定动平衡吗？为什么？回答：不是的。第四节动平衡测试一、理论基础（5/7）2.车轮动不平衡：静平衡的车轮可能是动不平衡的。如图，在该车轮旋转轴线的径向相反位置上，有作用半径、质量相同的不平衡点m1与m2，不处于同一平面内。m1、m2为一对力偶，转动中产生方向变动的力偶矩M，使车轮动不平衡，使车轮摆振。第四节动平衡测试一、理论基础（6/7）2.车轮动不平衡：相反，动平衡的车轮一定是静平衡的。如图，在m1与m2同一作用半径反方向上配置相同质量m1与m2，则车轮动平衡。因此，一般对车轮主要进行动平衡试验。第四节动平衡测试一、理论基础（7/7）3.不平衡从何而来？轮胎质量分布不均，尺寸或形状误差太大，变形或磨损不均。轮毂、制动鼓（盘）定位不准，加工误差大，变形或磨损不均。轮胎螺栓质量不等、轮辋质量分布不均或径向圆端面圆跳动太大并装双胎的充气嘴未相隔180安装，单胎的充气嘴未与不平衡点标记相隔180安装。车轮拆卸后重新组装时，累计的不平衡质量或形位偏差太大。第四节动平衡测试二、实验目的及要求(1)理解车轮动平衡对汽车行驶平顺性、操纵稳定性的影响。(2)了解车轮动平衡机的检测原理。(3)掌握车轮动平衡的检测方法。三、实验所用的主要仪器和设备离车式车轮平衡机：检测精度高，多用于维修厂就车式车轮平衡机：使用方便，不用拆卸车轮，多用于检测站。第四节动平衡测试四、实验设备的工作原理（1/8）1离车式车轮动平衡机离车式车轮动平衡机属于硬支承形式的平衡机，其支承刚度很大，车轮支承系统有很高的固有频率，且远高于车轮的平衡转速，因此支撑系统的振幅很小，车轮的惯性力可以忽略不计。第四节动平衡测试四、实验设备的工作原理（2/8）1离车式车轮动平衡机F1、F2为对应的离心力，fA、fB为左右支承点传感器测得的动反力。S为支承系统结构参数，a为平衡机支承点与轮胎的距离，b车轮宽度尺寸，c为轮辋直径。第四节动平衡测试四、实验设备的工作原理（3/8）1离车式车轮动平衡机由力学平衡方程式可得：第四节动平衡测试四、实验设备的工作原理（4/8）1离车式车轮动平衡机联立求解：第四节动平衡测试再由进一步可求出不平衡质量：四、实验设备的工作原理（5/8）1离车式车轮动平衡机使用者只要将被测车轮的宽度b和轮辋的直径c以及车轮在平衡机上的安装尺寸a(由平衡机制造厂家随机提供的专用工具测量)键入，不平衡位置由光电式位置传感器确定，并用发光二极管显示。第四节动平衡测试四、实验设备的工作原理（6/8）2就车式车轮动平衡机驱动装置：6-电动机、5-转轮测量装置：2-传感磁头、3-可调支杆、4-底座、传感器指示与控制装置：7-频闪灯、8-数字显示屏制动装置小车第四节动平衡测试四、实验设备的工作原理（7/8）2就车式车轮动平衡机支离地面的不平衡车轮，转动时产生的横向振动通过制动底板上传感磁头、可调支杆和底座内的传感器。传感器变成的电信号控制频闪灯闪光，指示车轮不平衡点位置，并输入指示装置指示不平衡度（量）。第四节动平衡测试四、实验设备的工作原理（8/8）2就车式车轮动平衡机就车式车轮动平衡机测量图1光电传感器2手柄3仪表板4驱动电动机5摩擦轮（转轮）6传感器支架7被测车轮第四节动平衡测试五、实验方法和步骤(1/6)1离车式车轮动平衡的检测方法可参照国家标准GB/T185052001汽车轮胎动平衡试验方法(1)清理被测轮胎上的沙石、旧平衡块，检查胎压。(2)选择合适的定位锥和紧固件把车轮安装在平衡机上，输入轮辋的直径c、宽度b，测出轮辋边缘至平衡机的距离a并输入。第四节动平衡测试五、实验方法和步骤(2/6)1离车式车轮动平衡的检测方法(3)放下防护罩，操作平衡机。车轮自动停止转动后，读出内外不平衡量及不平衡点的位置。(4)用手转动车轮，当指示装置分别显示内、外侧不平衡点位置时，停止转动车轮，在轮辋边缘内、外侧正上方安装平衡块；平衡块的质量应与指示装置显示的不平衡量相同。(5)重新进行检测，平衡试验多次至显示“00”或“OK”。第四节动平衡测试五、实验方法和步骤(3/6)2就车式车轮动平衡的检测方法准备工作：1）千斤顶支起车轴，车轮离地间隙要相等。2）清除-沙石、旧平衡块。3）检查胎压、轮毂轴承。4）在轮胎外侧面任意位置做一记号。第四节动平衡测试五、实验方法和步骤(4/6)2就车式车轮动平衡的检测方法从动前轮：1）用垫木塞紧对面车轮和后轴车轮，将传感磁头吸附在制动底板边缘平整之处。2）驱动车轮旋转至规定转速。3）用频闪灯观察胎记，从指示装置上（一挡）读取不平衡量数值。4）操纵平衡机上的制动装置，使车轮停止转动。第四节动平衡测试五、实验方法和步骤(5/6)2就车式车轮动平衡的检测方法从动前轮：5）用手转动车轮，使标记停留在以前位置，此时轮辋的最上部为加装平衡块的位置。6）选择平衡块紧固在轮辋边缘。7）重新驱动车轮进行复查，指示装置用二挡显示。若平衡度不符合要求，应调整平衡块质量和位置，直至符合要求。第四节动平衡测试五、实验方法和步骤(6/6)2就车式车轮动平衡的检测方法驱动轮动平衡（1）对面车轮不必用三角垫木塞紧。（2）用发动机、传动系驱动车轮，加速至5070km/h的某一转速下稳定运转。（3）测试结束后，用汽车制动器使车轮停转。（4）其它方法同从动轮动、静平衡测试。第四节动平衡测试六、实验报告的基本内容和要求(1)实验过程的详细记录。(2)实验数据的记录和数据处理。(3)分析车轮动平衡对汽车行驶平顺性、操纵稳定性的影响。思考：就车式动平衡检测仅仅检测的是轮胎的动平衡吗？做就车式动平衡检测有什么好处？第四节动平衡测试七、设计性实验根据介绍的就车式车轮平衡机的结构和原理，设计一个实验，找一辆小汽车用就车式车轮平衡机测定车轮静不平衡点位置和车轮的静不平衡量。如果车轮的不平衡精度不能满足要求，则安装平衡块，并进行复查。注意：静平衡与动平衡检测的传感磁头安装位置！第四节动平衡测试第五节 制动系统测试 本节主要内容和要求：(1)掌握汽车制动系统的基本要求。(2)掌握汽车制动系统的检测项目及检测方法。重点：无一、理论基础（1/7）为了保证汽车的使用安全，对制动系统提出以下要求：(1)汽车应具有行车制动、驻车制动功能和应急制动功能。汽车行车制动、应急制动和驻车制动的各系统以某种方式相连。它们应保证当其中一个或两个系统的操纵机构的任何部件失效时(行车制动的操纵踏板、操纵连接杆件或制动阀的失效除外)仍具有应急制动功能。第五节制动系测试一、理论基础（2/7）(2)行车制动系统制动踏板的自由行程应符合该车有关技术条件。(3)行车制动在产生最大制动作用时的踏板力，对于座位数小于或等于9的载客汽车应500N；对于其他车辆应700N。第五节制动系测试一、理论基础（3/7）(4)液压行车制动在达到规定的制动效能时，踏板行程不得超过踏板全行程的3/4；制动器装有自动调整间隙装置的车辆的踏板行程不得超过踏板全行程的4/5，且座位数小于或等于9的载客汽车120mm，其他车辆150mm。第五节制动系测试一、理论基础（4/7）(5)应急制动系统的操纵机构可以与行车制动系的操纵机构结合，也可以与驻车制动系统的操纵机构结合，但3个操纵机构不得结合在一起。(6)驻车制动应通过纯机械装置把工作部件锁止，并且施加于操纵装置上的力：手操纵时，座位数小于或等于9的载客汽车应400N，其他车辆应600N；脚操纵时，座位数小于或等于9的载客汽车应500N，其他车辆应700N。第五节制动系测试一、理论基础（5/7）(7)驻车制动操纵装置的安装位置要适当，其操纵装置必须有足够的储备行程，一般应在操纵装置全行程的2/3以内产生规定的制动效能；驻车制动机构装有自动调节装置时允许在全行程3/4以内达到规定的制动效能。(8)采用气压制动的机动车当气压至600kPa且在不使用制动的情况下，停止空气压缩机3min后，其气压的降低值应不大于10kPa。在气压为600kPa的情况下，将制动踏板踩到底，待气压稳定后观察3min，单车气压降低值不得超过20kPa，列车气压降低值不得超过30kPa。第五节制动系测试一、理论基础（6/7）(9)采用液压制动的汽车在保持踏板力为700N达到1min时，踏板不得有缓慢向地板移动的现象。(10)气压制动系统必须装有限压装置，确保储气筒内气压不超过允许的最高气压。(11)采用气压制动系统的汽车，发动机在75%的标定功率转速下，4min(汽车、列车为6min，铰接公共汽车和无轨电车为8min)内气压表的指示气压应从零开始升至起步气压(未标起步气压者，按400kPa计)。储气筒的容量应保证在不继续充气的情况下，车辆在连续5次全制动后，气压不低于起步气压。第五节制动系测试一、理论基础（7/7）(12)汽车、无轨电车和四轮农用运输车的行车制动必须采用双管路或多管路，当部分管路失效时，剩余制动效能仍能保持原规定值的30%以上。(13)汽车在运行过程中，不应有自行制动现象。第五节制动系测试二、实验目的及要求(1)掌握汽车制动系统的基本要求。(2)掌握汽车制动系统的检测项目及检测方法。三、实验所用的主要仪器和设备直尺、TB-A型汽车制动踏板(驻车制动)测力计第五节制动系测试四、实验设备的工作原理 TB-A型汽车制动踏板(驻车制动)测力计由测力传感器和电器仪表显示装置组成，利用固定在制动踏板上的传感器将作用在制动踏板上的力，通过电器仪表来直接读取数据。第五节制动系测试五、实验方法和步骤1制动踏板自由行程的检测1）将有刻度的直尺支在驾驶室的底板上；2）测出制动踏板在完全放松时的高度；3）用手轻轻推压踏板，当感觉阻力增大时，停止推压，测出踏板高度。4）前后两次测出的高度差即为制动踏板自由行程的数值第五节制动系测试五、实验方法和步骤1制动踏板自由行程的检测常见车型制动踏板的自由行程第五节制动系测试车 型自由行程/mm车 型自由行程/mm解放CAl0911022日野KL系列522东风EQl0901025日野KM40023跃进NJl040814五十铃TD50AD25北京BJl040815五十铃TXD5025北京BJ20201015三菱扶桑T653BL89五、实验方法和步骤2制动踏板力的检测制动踏板力的大小，目前多由检测人员根据实际踩踏板的反力感觉检测。如踩制动踏板时的反力感觉小(俗称“软”)，则表明制动踏板力小；反之，如踩制动踏板时反力感觉大(俗称“硬”)，则说明制动踏板力大。精确测量时将TB-A型汽车制动踏板(驻车制动)测力计的测力传感器安装在踏板中央，从液晶屏上直接读取踏板力。第五节制动系测试五、实验方法和步骤3管路密封性的检测(1)非制动状态下密封性的检测：对气压制动的汽车，当气压升至590kPa时，在不使用制动的情况下，空气压缩机停止工作3min后，其气压降低值应不超过9.8kPa。(2)制动状态下密封性的检测：在气压为590MPa的情况下，将制动踏板踩到底，待气压稳定后3min后，气压降低值，单车不得超过19.6kPa；列车不得超过294kPa。第五节制动系测试五、实验报告的基本内容和要求(1)实验过程的详细记录。(2)实验数据的记录和数据处理。(3)根据已有基础，设计新型制动踏板力测量装置，并描述其原理。第五节制动系测试第六节 汽车悬架系统固有频率和阻尼比测试 本节主要内容和要求：(1)测定汽车悬架系统固有频率和阻尼比。(2)熟悉实验步骤、掌握实验台各相关仪器的使用方法。重点：试验数据处理一、理论基础（1/2）振动系统振动能量的输出与汽车悬架系统固有频率和阻尼比有直接的关系，其大小对汽车的振动特性有很大的影响，是评价汽车平顺性的基本参数。第六节悬架系测试一、理论基础（2/2）本实验是测定汽车车身部分(簧载质量或悬架质量)的固有频率和阻尼比以及车轮部分(非簧载质量或非悬架质量)的固有频率。这种试验适用于各种类型双轴汽车悬架系统固有频率和阻尼比测定。第六节悬架系测试二、实验目的及要求(1)测定汽车悬架系统固有频率和阻尼比。(2)熟悉实验步骤、掌握实验台各相关仪器的使用方法。第六节悬架系测试三、实验所用的主要仪器和设备(1)随机输入行驶试验所用仪器。(2)测量仪器的频率范围应能满足0.3100Hz的要求。振动传感器装在前、后轴和其上方车身或车架相应的位置上。(3)数据处理设备(详见1.4节)(4)两种形状的单凸块作为脉冲输入：三角形和长坡形。第六节悬架系测试四、实验方法和步骤1检测条件(1)试验在汽车满载时进行。根据需要可补充空载时的试验。试验前称量汽车总质量及前、后轴的质量（用什么称量？）。(2)悬架弹性元件、减振器和缓冲块应符合技术条件规定。根据需要可补充拆下减振器和拆下缓冲块的试验。(3)轮胎花纹完好，轮胎气压符合技术条件所规定的数值。第六节悬架系测试四、实验方法和步骤2试验方法(1)滚下法：将汽车测试端的车轮，沿斜坡驶上凸块，其高度根据汽车类型与悬架结构可选取60mm、90mm、120mm，横向宽度要保证车轮全部置于凸块上，在停车挂空挡发动机熄火后，再将汽车车轮从凸块上推下，滚下时应尽量保证左、右轮同时落地。第六节悬架系测试四、实验方法和步骤2试验方法(2)抛下法：用跌落机构将汽车测试端车轴中部由平衡位置支起60mm或90mm，然后将跌落机构释放，汽车测试端突然抛下。(3)拉下法：用绳索和滑轮装置将汽车测试端车轴附近的车身或车架中部由平衡位置拉下60mm或90mm，然后用松脱器使绳索突然松脱。第六节悬架系测试四、实验方法和步骤2试验方法注意事项：拉下位移量、支起高度或凸块高度的选择要保证悬架在压缩行程时不碰撞限位块，又要保证振动幅值足够大与实际使用情况比较接近。用记录仪记录车身和车轴上自由衰减振动的时间历程，每次记录时间不少于3s，保证衰减振动曲线完整，共记录35次。试验时，非测试端悬架一般不用卡死以限制其振动。在汽车前、后端振动相互联系较强时，非测试端悬架要卡死（什么样的车型？）。第六节悬架系测试五、实验数据处理(1/7)数据处理方法有时间历程法和频率分析法两种：1时间历程法由记录得到的车身及车轴上的自由衰减振动曲线，与时标比较或在信号处理机上读出时间间隔的值，都可以得到车身部分振动周期T和车轮部分振动周期T。第六节悬架系测试五、实验数据处理(2/7)1时间历程法计算固有频率：第六节悬架系测试车身部分 车轮部分 五、实验数据处理(