汽车整车性能与检测资源2bybo.pptx

学习情境2 汽车动力性能检测学习目标：通过本学习情境的学习，你将做到：1）能对汽车的动力性能进行评价和分析。2）能提出改善汽车动力性能的方法。3）能够制定工作计划并完成汽车动力性能的检测任务。4）能对检测结果进行分析判定。情境描述：维修站业务接待员接待一位客户，客户反映他驾驶的丰田轿车在公路上行驶加速、爬坡无力，要求对汽车动力性能进行检测。售后服务经理要求你承接此项工作，做出工作计划和信息采集，并完成该车动力性能的检测工作。咨询：要完成上述工作，必须具备的知识和技能有：1）汽车动力性能评价指标及其影响因素。2）汽车动力性能检测设备的结构、原理和使用方法。3）汽车动力性能的检测方法。4）国家相关的检测标准。根据以上分析，汽车动力性能检测的学习情境可通过实施以下四个工作任务来完成：汽车动力性能分析汽车发动机功率检测汽车底盘输出功率检测汽车动力性能道路试验工作任务1：汽车动力性能分析【基础知识】一、汽车动力性能评价指标 汽车的动力性能由以下3 方面指标来评价：1、汽车的最高车速uamax(km/h)汽车的最高车速是指汽车以厂定最大总质量状态在风速3m/s 的条件下，在干燥、清洁、平坦的混凝土或沥青路面上，汽车直线行驶能够达到的最高稳定行驶速度。2、汽车的加速能力 汽车的加速能力是指汽车在各种使用条件下迅速增加行驶速度的能力，通常用加速过程中的加速时间来评定。加速时间是指汽车以厂定最大总质量状态在风速3m/s 的条件下，在干燥、清洁、平坦的混凝土或沥青路面上，由某一低速加速到某一高速所需的时间。汽车加速时间包括原地起步加速时间和超车加速时间两种。（1）原地起步加速时间指汽车由低档起步，并以最大的加速强度逐步换至最高档，达到某一车速或距离所需的时间。一般常用原地起步行驶，从0100km/h 车速所需的时间来表明汽车原地起步加速时间；也有用原地起步从以0400m 距离所需的时间来表明汽车原地起步加速时间。工作任务1：汽车动力性能分析【基础知识】（2）超车加速时间指用高档由某一较低车速全力加速至某一高速所需的时间。因为超车时汽车与被超车辆并行，容易发生交通安全事故，所以，超车加速能力强，并行行驶时间短，行驶就安全。超车加速能力采用较多的是用高档由30 40/h 全力加速行驶至某一高速所需的时间来表示。还有用车速 加速时间关系的加速曲线来全面反映汽车的加速能力。3、汽车的上坡能力 汽车的上坡能力是指在风速3m/s 的条件下，汽车满载时在良好路面上的最大爬坡度imax来表示。最大爬坡度是指一档时的最大爬坡度。轿车最高车速高，加速时间短，经常行驶在良好路面上，一般不强调它的爬坡能力，但实际上它的低档加速能力大，故爬坡能力也强。货车在各种路面上行驶，要求具有足够的爬坡能力，一般在30%即16.7 左右。越野汽车要在坏路或无路条件下行驶，故它的最大爬坡度要求达到60%即31 左右。工作任务1：汽车动力性能分析【基础知识】二、汽车的驱动力与行驶阻力 1 汽车的驱动力Ft汽车发动机发出的转矩，经传动系传给驱动车轮，此时作用于驱动车轮上的转矩Tt 可由下式求得：式中Ttq 发动机转矩(Nm)；ig 变速器传动比；i0 主减速器传动比；T 传动系机械效率。驱动车轮在Tt 的作用下，在其与地面的接触处，车轮对地面作用一圆周力F0，与此同时，地面给驱动车轮一反作用力Ft，Ft 即为驱动力，其值为：式中r 车轮半径（m）。将式(2-1)代入式(2-2)，得：上式即为驱动力的计算公式，由此看出汽车的驱动力是一个变量，其数值大小与变速器所处的档位有关，与发动机输出转矩有关。工作任务1：汽车动力性能分析【基础知识】2 汽车的行驶阻力 汽车运动时需要克服运动中所遇到的各种阻力。这些阻力包括汽车在水平道路上等速行驶时来自汽车赖以行驶的地面的滚动阻力和来自汽车周围的空气阻力；汽车上坡行驶时的上坡阻力以及汽车在加速行驶过程中产生的加速阻力。因此汽车行驶的总阻力为：F Ff Fw FiFj 在上述各种阻力中，滚动阻力和空气阻力在任何行驶条件下都是存在的。克服这两个阻力所消耗的能量是纯消耗，不能回收利用。但坡度阻力和加速阻力并不是这样，它们可分别在下坡和滑行时重新利用。并且上坡阻力只在汽车上坡行驶时存在，在水平道路上行驶时没有；加速阻力只在汽车加速行驶时存在，等速行驶时没有加速阻力。工作任务1：汽车动力性能分析【基础知识】（1）滚动阻力Ff 滚动阻力是当车轮在路面上滚动时，由于两者间的相互作用和相应变形所引起的能量损失的总称。车轮滚动时，轮胎与路面的接触区域产生相互作用力，轮胎和支承路面发生相应的变形。由于轮胎和支承面的相对刚度不同，它们的变形特点也不同。当弹性轮胎在混凝土路、沥青路等硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的。这时，轮胎由于有内部摩擦产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时，损耗了一部分能量，如图2-2b）中OCADEO 的面积大小。车轮在软路面上的滚动损失大部分是消耗于土壤的变形损失，即土壤变形时其微粒间的机械摩擦损失。汽车行驶时，滚动阻力可用下式计算：式中：G 汽车的重力（N）；f 滚动阻力系数。工作任务1：汽车动力性能分析【基础知识】滚动阻力系数由试验确定，其数值与以下因素有关：1）轮胎的结构、材料和气压。在保证轮胎具有足够的强度和使用寿命的条件下，采用较少的帘布层、较薄的胎体以及采用较好的轮胎材料均可减少轮胎滚动时的迟滞损失，减小滚动阻力系数。子午线轮胎的滚动阻力系数较低。在软路面上行驶的汽车，采用大直径宽轮缘的轮胎，使其与路面的接触面积增加，减小路面变形，因而可得较小的滚动阻力系数。轮胎的充气压力对滚动阻力系数数值影响很大，在硬路面上行驶的汽车，为了提高汽车的行驶平顺性及车轮与道路的附着性能而多采用低压轮胎，轮胎气压降低，轮胎在滚动过程中的变形加大，迟滞损失增加，因而低压轮胎比高压轮胎有较高的滚动阻力系数；在软路面上行驶的汽车，降低轮胎气压可增大轮胎与地面的接触面积，降低轮胎对地面的单位压力，减小土壤变形，轮辙深度变浅。因而由于土壤变形而引起的滚动阻力减小，滚动阻力系数较小。但过多的降低轮胎气压，致使轮胎变形过大，由于轮胎变形而引起的滚动阻力急速增长，亦可导致滚动阻力系数增加。故在软路面上行驶的轮胎，对于一定的使用条件有一最佳轮胎气压值。2）行驶车速。行驶速度较低时，滚动阻力系数无显著变化，但在高速行驶时，由于轮胎质量的惯性影响，迟滞损失随变形速度的提高而加大，滚动阻力系数迅速增长。当车速达到某一临界车速时，轮胎会发生驻波现象，即由于轮胎变形速度提高，轮胎来不及恢复原形而使轮胎周缘不再是圆形而呈明显的波浪形;出现驻波后，不但滚动阻力系数显著增加，轮胎的温度也很快增加到100 以上，胎面与轮胎帘布层脱落，会出现爆胎现象。3）径向载荷。滚动阻力系数与径向载荷有一定关系，载荷增加使轮胎变形增加，加大迟滞损失，因而滚动阻力系数也增加，但影响很小，所以可以认为滚动阻力系数不随径向载荷的大小而变化。4）路面状况。混凝土路面、沥青路面、碎石路面、土路、沙地、雪地、冰道等路面类型和干燥、潮湿、有无尘土和雪等表层、高低凹凸不平程度等表面状态以及道路粒度、多孔度、抗压强度、抗剪强度等力学物理性质都会影响路面有无变形、变形的大小和性质。不仅如此，在不同路面上，不同的轮胎型式、结构、材料、尺寸、气压和不同的行驶车速、受力情况对滚动阻力系数的影响也不相同。所以，不同路面，尤其是在各种因素的综合影响下，所有的滚动阻力系数能在很大的范围内变动。即使同一种轮胎沿各种类型路面滚动时的滚动阻力系数差别也很大。所以在汽车工程的实际应用中，滚动阻力系数可近似地按路面类型取用，而忽略其他因素的影响。工作任务1：汽车动力性能分析【基础知识】（2）空气阻力Fw 汽车在空气介质中运动，空气介质本身也有运动，这均将对汽车的运动产生阻力。汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力称为空气阻力。空气阻力由两大部分组成：一是具有粘性的空气对车身表面的摩擦作用产生的阻力，称为摩擦阻力；二是作用在汽车外形表面上的法向压力在行驶方向上的分力，称为压力阻力。压力阻力又可分为形状阻力、干扰阻力、内循环阻力和诱导阻力四部分。形状阻力是由汽车形状引起的阻力，与车身主体形状有关；干扰阻力是车身表面上一些如把手、后视镜、引水槽、驱动轴等突起物而引起的阻力；内循环阻力为发动机冷却系统以及车身通风等所需要的空气在车体内部流动时形成的阻力；诱导阻力是汽车行驶时的空气升力沿行驶方向上的分力。一般在轿车中，形状阻力占58%，干扰阻力右14%，内循环阻力占12%，诱导阻力占7%，摩擦阻力占9%。汽车匀速行驶时，且无风条件下，空气阻力可用下式计算：式中：CD空气阻力系数；A 汽车的迎风面积（m2）；ua 汽车与空气的相对速度（km/h）。空气阻力系数值可由道路试验、风洞试验等方法求得。迎风面积是汽车在其纵轴的垂直平面上投影的面积，这面积可直接在投影面上测得，亦常用汽车的轮距与汽车的高度之乘积近似地表示。以近似法求得的面积，对轿车来说常较实际面积大5%10%，而对货车则常小5%10%，计算时应加以校正。工作任务1：汽车动力性能分析【基础知识】（3）上坡阻力Fi 汽车上坡行驶时，汽车重力沿坡道的分力称为汽车上坡阻力，如图2-3 所示。图2-3 汽车的上坡阻力汽车上坡行驶时，上坡阻力可用下式计算：当坡度角不大时(15），坡度阻力可近似用下式计算Fi=Gi。由于坡度阻力与滚动阻力都是与道路有关的阻力，而且都和汽车重力成正比，所以可把这两种阻力合在一起考虑，称为道路阻力。工作任务1：汽车动力性能分析【基础知识】（4）加速阻力Fj汽车加速行驶时产生的惯性力就是加速阻力，可用下式计算：式中：汽车旋转质量换算系数；G 汽车重力（N）；g 重力加速度（m/s2）；du/dt 汽车行驶加速度（m/s2）。汽车的质量包括平移质量和旋转质量两部分，加速时平移质量产生惯性力，旋转质量(主要是曲轴、车轮、离合器总成和所有车轮)产生惯性力偶矩。为了计算方便，通常把旋转质量的惯性力偶矩转化为平移质量的惯性力，计算时，用系数 作为旋转质量惯性力偶矩的汽车质量换算系数。工作任务1：汽车动力性能分析【基础知识】三、汽车行驶的驱动与附着条件1 汽车行驶的驱动条件由汽车驱动力平衡方程Ft Ff Fw FiFj 可知：Ft Ff Ft Fi 汽车将等速行驶;FtFf Ft Fi 汽车将加速行驶;FtFf Ft Fi 汽车将无法开动或减速行驶以至停车。可见汽车行驶的驱动条件是：FtFf Ft Fi 汽车行驶的驱动条件是汽车行驶的必要条件，但还不是汽车行驶的充分条件，它反应了汽车本身的行驶能力。可以采用增加发动机转矩、加大传动比的办法来增大汽车的驱动力，以保证汽车的驱动条件。2 汽车行驶的附着条件（1）附着力F 无侧向力作用时，地面对轮胎切向反作用力的极限值称为附着力F。在硬路面上，它与地面对驱动轮的法向反作用力成正比。式中：FZ 地面对驱动轮的法向反作用力（N）；附着系数。工作任务1：汽车动力性能分析【基础知识】（2）附着系数 附着系数表示轮胎与路面的接触强度。主要受以下因素影响：1)路面的种类和状况。路面种类和状况对附着系数的影响见表2-1。松软土壤的抗剪强度较低，其附着系数较小。潮湿、泥泞的土路、土壤表层因吸水量多抗剪强度更差，附着系数下降很多，是汽车越野行驶困难的原因之一。坚硬路面的附着系数较大，因为在硬路面上，轮胎的变形远较路面的变形为大，路面的坚硬微凸起部分嵌入轮胎的接触表面，使接触强度增大。路面被污物(细沙、尘土、油污、泥)覆盖时，路面的凹凸不平被填充，或路面潮湿时有水起润滑作用，都使下降20%60%，甚至更多。路面的结构对排水能力也有很大影响。路面的宏观结构应有一定的不平度而具有自动排水的能力;路面的微观结构应是粗糙而且有一定的尖锐棱角，以穿透水膜直接与胎面接触。轮胎花纹对附着系数的影响也较大，具有细而浅花纹的轮胎，在硬路面上有较好的附着能力；具有宽而深花纹的轮胎，在软路面上使附着能力有所提高。增加胎面的纵向条纹，在干燥的硬路面上，由于接触面积减小，值有所下降;但在潮湿的路面上有利于挤出接触面中的水分，改善附着能力。2)轮胎的结构。现代胎面花纹为了提高轮胎的抓地能力，胎面上有纵向曲折大沟槽，胎面边缘上有横向沟槽，使轮胎在纵向、横向均有较好的抓地能力，又提高了在潮湿路面上的排水能力。胎面上大量的细微花纹，由于胎面在接地过程中的微小滑动，迸一步擦去接触面间的水膜，这样轮胎接地面积后部可以与路面直接接触，因而提供足够的附着力。轮胎的磨损也会影响附着能力，随着胎面花纹深度减小，值将显著下降。工作任务1：汽车动力性能分析【基础知识】3)轮胎气压。降低轮胎气压，可使硬路面上 值略有增加，所以采用低压胎可获得较好的附着性能。在松软路面上，降低轮胎气压，则轮胎与土壤的接触面积增加，胎面凸起部分嵌入土壤的数目也增多，因而附着系数显著提高。如果同时增加车轮轮辋的宽度，则效果更好。对于潮湿的路面，适当提高轮胎气压，使轮胎与路面的接触面积减小，有助于挤出接触面间的水分，使轮胎得以与路面较坚实的部分接触，因而可提高附着系数。4)汽车行驶速度。在硬路面上提高行驶速度时，由于路面微观凹凸构造来不及与胎面完善地嵌合，所以附着系数有所降低。在潮湿的路面上提高行驶速度时，由于接触面间的水分来不及排出，所以附着系数显著降低。在软土壤上，由于高速车轮的动力作用容易破坏土壤的结构，所以提高行驶速度对附着系数产生极不利的影响。只有在结冰的路面上，车速高时，与轮胎接触的冰层受压时间短，因而在接触面间不容易形成水膜，故附着系数略有提高 但要特别注意，在冰路上提高行驶速度会使行驶稳定性变差。因长期使用己经磨损和风化的路面附着系数也会降低。例如，使用15 年的路面，由于压实和磨光的结果，附着系数比新建时下降20%30%。工作任务1：汽车动力性能分析【基础知识】（3）附着条件 地面切向反作用力不能大于附着力，否则会发生驱动轮滑转，汽车将不能行驶。为了避免驱动轮产生滑转现象，汽车行驶还必须满足附着条件：FtF 汽车行驶首先要满足驱动条件，即汽车本身具有产生足够驱动力的必要条件。这就要求汽车发动机能产生足够大的转矩或功率，汽车传动系有一定的传动比，以保证计算的驱动力足够大，足以克服各种行驶阻力，但是，该条件只是汽车行驶的必要条件，并不充分，就是说，汽车行驶只满足驱动条件是不够的。推动汽车行驶的驱动力是地面对驱动轮的切向反作用力，是地面作用于汽车的外力。当驱动轮被架空而离开地面时，无论发动机产生多大转矩，汽车都是不能行驶的，为了保证汽车正常行驶，轮胎与地面必须有良好的附着性能，即附着力足够大，地面才能在附着力的限制下对驱动轮作用足够的切向反作用。换言之，附着力并不是地面对车轮作用的一个力，而是限制驱动力大小的一个界限。在附着力的限制之内，驱动力才能真正发挥出来。工作任务1：汽车动力性能分析【基础知识】四、影响汽车动力性的主要因素1.发动机参数2.传动系参数（1）主减速器传动比（2）变速器参数 3.汽车总质量及外型 汽车总质量增加，滚动阻力、上坡阻力和加速阻力均增大，则汽车动力性下降。汽车外型影响空气阻力的大小，对汽车的动力性也有影响。因此，减轻汽车自重和改善汽车外型，会改善汽车的动力性。4.使用因素 汽车的动力性还在不同程度上受到汽车运行条件的影响，如道路、气候、海拔高度、驾驶技术、技术维护与调整、交通规则与运输组织等。在汽车使用过程中，加强维护，采用正确的驾驶方法，合理的运输组织，充分发挥汽车的动力性能，以提高运输速度与运输生产率。工作任务2：汽车发动机功率检测【基础知识】一、稳态测功和动态测功 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 稳态测功是指发动机在节气门开度一定、转速一定和其他参数保持不变的稳定下，在测功器上测定功率的一种方法。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。稳态测功时，不论发动机行程数和形式如何，其有效功率Pe、有效转矩Te 和转速n 之间均具有下列关系：式中：Pe 发动机有效功率（kW）；Te 发动机有效转矩（Nm）；n 发动机转速（r/min）。稳态测定发动机最大有效功率是在节气门全开情况下，由测功器给发动机施加一定负荷，测出额定转速以及相应转矩，即可由上式计算出功率。稳态测功的结果比较准确可靠，但该方法测功需要大型、固定安装的测功器，费时费力且成本较高，故多用于发动机设计、制造及院校和科研部门做性能试验，而一般运输、维修企业和检测站中采用不多。由于稳态测功时，需由测功器对发动机施加外部负荷，故也称为有负荷测功或有外载测功。工作任务2：汽车发动机功率检测【基础知识】2 动态测功 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。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。工作任务2：汽车发动机功率检测【基础知识】二、无负荷测功的测量原理 无负荷测功是基于动力学的原理。当发动机在怠速或某一空载低转速运转时，突然全开节气门加速运转，此时发动机产生的动力，除克服各种内部运动阻力矩外，将使曲轴加速运转，即发动机以自身运动机件为载荷加速运转。如果被测发动机的有效功率愈大，曲轴的瞬时角加速度也愈大，则加速时间愈短。所以，只要测得角加速度和加速时间，就可以间接获得发动机功率。1 测角加速度 转矩与角加速度的关系为 式中：Te 发动机的有效转矩（Nm）；，I 发动机运动机件对曲轴中心线的当量转动惯量（kgm2）；n 发动机转速（r/min）；dw/dt 曲轴的角加速度（rad/s2）；dn/dt 曲轴的加速度（m/s2）。把Te 代入式Pe=Ten/9 550，整理得 式中 K 修正系数。（由于发动机加速过程是一个非稳定工况，所以实际测得功率值是小于同一转速下的稳态测功值的，因而进行修正。）上式表明，发动机加速过程中，在某一转速下的有效功率与该转速下的瞬时加速度成正比。因此，只要测出加速过程中的这一转速和对应的瞬时加速度，即可求出该转速下的有效功率。对于一定型号的发动机，其转动惯量I 为一常数。修正系数K 的数值可通过台架对比试验得出。工作任务2：汽车发动机功率检测【基础知识】2、测加速时间 根据功能原理，发动机在某一转速范围的加速过程中，发动机驱动曲轴转动所做的功等于曲轴旋转动能的增量，即式中 A 发动机所做的功（J）；1，2 测定区间起始角速度和终止角速度（rad/s）。若发动机从1 上升到2 的时间为T（s），则发动机在这段时间内的平均功率Pem 为注意到，并以千瓦（kW）作为平均功率的单位，则有 若已知转动惯量I，并确定测量时的起始转速和终止转速n1，n2，则C1 为常数，称为平均功率测功系数。由上式可知，发动机在起止转速范围内的平均有效加速功率与其加速时间成反比。即当发动机的节气门突然全开时，发动机由起始转速加速到终止转速的时间越长，则其有效加速功率越小；反之则越大。因此，只要测得发动机在设定转速范围内的加速时间，便可得出平均有效加速功率。另外，还需要通过台架试验，找出稳态特性平均功率与外特性最大功率Pemax 之间的关系。其中加速时间T 与最大功率Pemax 之间的关系可对无负荷测功检验仪进行标定，并输入微机，以便通过测加速时间而能直接读出功率数，也有的把它们之间的关系绘制成曲线图或排成表格，以便测出加速时间后能在图中或表中查出对应的功率值。工作任务2：汽车发动机功率检测【基础知识】三、发动机无负荷测功仪1 EA3000 便携式发动机综合性能分析仪的结构（1）信号提取系统 信号提取系统由各类夹持器、探针和传感器组成，与发动机的被测部位直接或间接连接以拾取被测信号。该系统由十二组拾取器组成，每一组拾取器根据其任务不同由相应的夹持器、探针及传感器通过电缆与其适配器或接插头连接构成。各拾取器测试电缆上均带有活动滑块，标识其名称。（2）主机 主机背面有12 个信号输入接口，每个接口都标识号码（12804011280412），在连接信号提取系统的适配器时，注意要插入相应的接口，否则检测不到输入信号。（3）打印机 EA3000 便携式发动机综合性能分析仪配有喷墨打印机，可打印检测结果。（4）机架 机架是整个仪器的基础。2 系统起动、自检及退出 打开主机电源开关，WIN98 系统运行完毕后，系统起动并自动执行EA3000 便携式发动机综合性能分析仪程序，主机将对预处理器通讯、12804011280412 适配器逐一进行自检。自检通过后，相应适配器图标显示为绿色；如图标显示红色，表示适配器未连接或连接不可靠。自检完成后即可进入测试。如要退出该系统，在主界面下，点击退出图标，随后点击“确定”键即退出该系统回到windows 界面。工作任务2：汽车发动机功率检测【任务实施】一、发动机功率的检测 以EA3000 便携式发动机综合性能分析仪为例，说明检测步骤。1）开机。在测试前先开机预热20 分钟。2）输入用户及车辆信息。3）连接。将一缸信号适配器夹在一缸高压线上。4）测试。在“汽油机测试菜单”下点击“无外载测功”图标，系统即进入无外载测功测试界面，或点击“方式选择”图标选择P 进入无外载测功界面。设定怠速转速n1、额定转速n2 和当量转动惯量（当量转动惯量可在同型号的车上通过测试得到 但此车必须保证处于良好的工作状态，一般小型车的当量转动惯量在0.10.5 之间，大货车的当量转动惯量在1.05.0 之间）。点击“测试”，系统开始倒记数，记数为零时，迅速踩下汽车油门踏板，使发动机尽可能快的将转速迅速提高，当发动机转速超过设定的额定转速n2 时，迅速松开油门，使发动机回到怠速工况；系统将自动检测发动机的输出功率并显示出来。5）检测完毕，停机。工作任务2：汽车发动机功率检测【任务实施】二、单缸功率检测 发动机无负荷测功仪既可以检测发动机的整机功率，又可以检测发动机某气缸的单缸功率。检测单缸功率的方法是:先测出发动机整机功率，再测出某缸断火情况下的发动机功率，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，各缸功率应是一致的，否则会造成发动机运转不平稳，比较各单缸功率，可判断各缸工作状况。此外，也可以利用在单缸断火情况下测得的发动机转速下降值，来评价各缸的工作状况。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衡的。此时，若取消任一缸的工作，发动机的转速都会有相同的下降值。三、检测结果判定 根据国家标准GB7258-2004 机动车运行安全技术条件和GB/T15746.2-1995 汽车修理质量检查评定标准 发动大修附录B 的规定：在用车发动机功率不得低于原标定功率的75，大修后发动机最大功率不得低于原设计标定值的90。当发动机在800m/min 下稳定工作时，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%。如果转速下降值偏低，说明断火之缸工作不良。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，气缸窜机油等原因造成的，应调整、更换或修理。工作任务3：汽车底盘输出功率检测【基础知识】一、汽车底盘输出功率检测的目的 汽车底盘输出功率是表征汽车传动系统总体技术状况的诊断参数。底盘输出功率的检测是为了获得驱动轮的输出功率或驱动力。将获得的驱动轮输出功率与发动机的输出功率进行对比，可求得传动效率，以评价汽车的动力性和判定汽车底盘传动系统的总的技术状况。汽车底盘输出功率的检测，也就是通常所说的底盘测功。二、汽车底盘测功试验台1 底盘测功试验台的功能 汽车底盘测功试验台的功能如下：1）测试汽车驱动轮输出功率；2）测试汽车的加速能力；3）测试汽车的滑行能力和传动系统传动效率；4）检测校验车速表。辅以油耗计、废气分析仪等设备，还可以对汽车的燃油经济性和废气排放性能进行检测。工作任务3：汽车底盘输出功率检测【基础知识】2 底盘测功试验台的结构和工作原理 底盘测功机一般由滚筒装置、功率吸收装置、测量装置、举升装置和辅助装置等组成。（1）滚筒装置工作任务3：汽车底盘输出功率检测【基础知识】（2）功率吸收装置 功率吸收装置是一个加载装置，可以模拟汽车在道路上行驶时所受的各种阻力，使车辆受力情况如同在道路上行驶时一样，用它可以吸收并测量发动机经传动系传至驱动车轮的功率。常用的加载装置有水力测功器、电力测功器和电涡流测功器。（3）测量装置 测量装置包括测力装置、测速装置和功率控制与指示装置。1）测力装置。测力装置有机械式、液压式和电测式之分，其主要原理都是：电涡流测功器的定子通过摆动轴承支承在轴承架上，可摆动的定子外壳伸出一杠杆臂。测功器的转子与定子间因制动而引起的转矩，由摆动的定子，经一定臂长的杠杆传给测力装置。目前应用较多的是电测式，电测式测力装置通过测力传感器，将力变成电信号，经处理后送给指示装置显示出来。2）测速装置。测速装置是为了底盘测功机在测量汽车功率、加速试验、等速试验、滑行试验和燃料经济性试验时，要测得试验车速而设置的。多采用电测式测速装置，一般由速度传感器、中间处理装置和指示装置等组成。速度传感器安装在副滚筒一端，随滚筒一起转动，能将滚筒的转动转变为电信号，由毫伏电压计指示，刻度盘以km/h 标定。常用的速度传感器有磁电式、光电式和测速发电机。3）功率控制与指示装置。底盘测功机的控制装置与指示装置常常制成柜式一体结构。如果测力装置和测速装置均为电测式，指示装置可直接显示驱动车轮的输出功率；测力装置为机械式时，指示装置仅能显示驱动车轮的驱动力，驱动轮输出功率需根据所测出的驱动力和实验车速换算（Pt=FtV/3600）才能得到。工作任务3：汽车底盘输出功率检测【基础知识】（4）举升装置 举升装置由举升器和举升托板组成，以方便汽车进出底盘测功试验台。举升器以气动式为常见，又分气缸式和气囊式两种。（5）辅助装置 辅助装置主要包括纵向约束和冷风装置等。1）纵向约束装置。是为防止汽车试验时在底盘测功试验台上前后位移而设置的。单滚筒测功试验台须在汽车前后设置能拉紧汽车的钢索并在汽车被测车轮之外的车轮前后加装三角木以保证驱动轮在滚筒上准确定位。双滚筒测功试验台一般在汽车从动轮前后加装三角木就可保证试验顺利进行，即钢索和三角木均为纵向约束装置。2）冷风装置。一是加强发动机散热；二是降低汽车驱动轮轮胎的工作温度，延长轮胎的使用寿命。除上述装置外，滚筒式底盘测功试验台有的还设有飞轮装置。飞轮由滚动轴承支承在框架上通过离合器与滚筒相连，用于模拟汽车在道路上行驶时的动能，因而称之为惯性式底盘测功机。工作任务3：汽车底盘输出功率检测【任务实施】一、测功前的准备1 被检汽车的准备 汽车开上底盘测功试验台以前，必须运行升温汽车至正常工作温度；发动机供油系和点火系应调整至最佳工作状态；检查、调整、紧固和润滑传动系，检查车轮的紧固情况；清洁轮胎，并检查轮胎气压是否符合规定。2 底盘测功试验台的准备 使用试验台之前，按厂家规定的项目对试验台进行检查、调整、润滑，在使用过程中，要注意仪表指针的回位、举升器工作导线的接触情况，发现故障，及时排除。二、汽车底盘输出功率的检测1 选择检测项目 底盘测功试验时，应选择几个有代表性的工况测试汽车驱动轮的输出功率或驱动力。一般有下列4 项：1）发动机标定功率下驱动车轮的输出功率或驱动力。2）发动机最大扭矩转速下驱动轮的输出功率或驱动力。3）汽油机部分负荷选定车速下驱动轮的输出功率或驱动力。4）发动机全负荷选定车速下驱动轮的输出功率或驱动力。除此之外，也可以根据交通管理部门的要求选择要检测的项目。目前，驱动轮输出功率检测工况采用汽车发动机额定转矩和额定功率时的工况，即发动机全负荷与额定转矩转速和额定功率转速所对应的直接挡（无直接挡时，指传动比最接近于1 的挡位）车速构成的工况。工作任务3：汽车底盘输出功率检测【任务实施】2 检测方法 以双滚筒式底盘测功机为例。1）接通试验台电源，并根据被检车辆驱动轮输出功率的大小，将功率指示表的转换开关置于相应档位。2）升起举升器的托板，使被检汽车的驱动轮，尽可能与滚筒成垂直状态地停放在试验台滚筒间的举升器托板上。3）降下举升器托板，直到轮胎与举升器托板完全脱离为止。4）用三角架抵住位于试验台滚筒之外的一对车轮的前方，以防止汽车在检测时从试验台滑出去，将冷却风扇置于被检汽车正前方，并接通电源。5）起动发动机，松开手制动，由低档逐渐换入选定档位，踩下加速踏板，同时调节测功机的功率吸收装置的负荷，使发动机在全负荷情况下以额定功率相应的转速运转，待发动机转速稳定后，读取并打印驱动车轮的输出功率（或驱动力）值、车速值。6）保持发动机全负荷运转，调节功率吸收装置的负荷，测出额定转矩点下的驱动轮输出功率（或驱动力）值、车速值。重复检测三次，取平均值。7）测量驱动轮在发动机部分负荷选定车速下的输出功率或驱动力与前述方法类似，差异仅在于发动机选定的是部分负荷下工作而已；测量不同档位下驱动轮的输出功率或驱动力，则需依次挂入每一档位按上述方法检测即可。必须指出，挂直接档，发动机发出额定功率时，可测得驱动轮的最大输出功率；挂1 档时，可测得驱动轮的最大驱动力。8）全部检测结束，待驱动轮停止转动后，移开风扇，去掉车轮前的三角架，举起举升器的托板，将被检汽车驶离试验台。9）切断测功机电源，收检仪器、工具、量具等，并清洁工作现场。工作任务3：汽车底盘输出功率检测【任务实施】三、检测结果判定1 检测标准 用驱动轮输出功率限值作为标准。驱动轮输出功率限值是在驱动轮输出功率检测工况下，校正驱动轮输出功率与相应发动机输出总功率的百分比。式中 Vm 汽车在额定转矩工况下的校正驱动轮输出功率与额定转矩功率的百分比，；Vp 汽车在额定功率工况下的校正驱动轮输出功率与额定功率的百分比，；PVmo 汽车在额定转矩工况下的校正驱动轮输出功率，kW；PVpo 汽车在额定功率工况下的校正驱动轮输出功率，kW；Pm 发动机在额定转矩工况下的输出功率，kW Pe 发动机的额定功率，kW；汽车驱动轮输出功率限值如表2-2 所示。2 结果判定动力性合格条件:式中:Ma 汽车在额定矩工况下的校正驱动轮输出功率与额定转矩功率的百分比的允许值，；Pa 汽车在额定功率工况下的校正驱动轮输出功率与额定功率的百分比的允许值，；工作任务4：汽车动力性能道路试验【基础知识】一、第五轮仪的结构和工作原理1 传感器部分 2 记录部分工作任务4：汽车动力性能道路试验【任务实施】一、试验准备 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。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65kg/人计算，也可用相同质量的砂袋代替。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磨合行驶（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 90 发动机机油温度 50 95 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 35；气压应在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。工作任务4：汽车动力性能道路试验【任务实施】二、汽车动力性能道路试验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。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，通过五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，计算出汽车直接档的最低稳定车速。工作任务4：汽车动力性能道路试验【任务实施】3 汽车直接档和起步连续换档加速实验 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）汽车直接档加速实验 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，使汽车加速至该档最高车速的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）汽车起步连续换档加速实验 实验前，应进行最佳换档时刻的选择。实验路段同上。令换档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。每种换档车速往返预试一次，取加速时间的算术平均值，加速时间最短者，其换档车速最佳。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，以选择的最佳换档车速（用发动机转速表控制）力求迅速无声地换档（一般换档时间11.5s），换档后立即将油门踩到底，直到最高档，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。