典型实验教学案例 简介.pdf

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1、1典型实验教学案例简介燕山大学车辆与交通实验教学示范中心2009 年 5 月 12 日2典型案例一：汽车四轮定位参数的检测与调整一、实验特色 本实验的特色之处在于：与汽车检测与诊断课程紧密配合，以车辆的检测与诊断方法为研究对象，将车辆的检测与诊断分为整车参数的检测与诊断、底盘的诊断与检测、各个系统的检测与诊断几个模块，采用模块化教学，实践并补充课本理论知识。展示先进的汽车检测与诊断技术以及测试手段与方法，拓展了学生视野。二、实验目的 1、加强学生对汽车检测与诊断课程知识体系的理解，巩固所学知识；2、了解并掌握激光式四轮定位仪的结构、功能及原理；3、加强学生对四轮定位参数测量原理的理解与认识；4

2、、熟练运用四轮定位测试仪进行四轮定位参数的检测；5、根据检测结果，了解某一车型四轮定位参数的调整方法。三、实验体系汽车四轮定位参数的检测与调整综合实验模块体系见图 1。图 1 实验模块体系四、实验内容 汽车四轮定位参数的检测与调整综合实验有四个部分组成：1、四轮定位仪的结构系统 实验设备见图 2：汽车四轮定位参数的检测与调整综合实验四轮定位仪的结构认识实验车辆实验前准备实验车辆的检测实验车辆定位参数调整3图 2 四轮定位仪设备 实验设备有以下几大部分组成：4 个激光角位移传感器、自定心挂架、角度测量仪、配用的子母式举升机、主机及显示屏、无线接收蓝牙机盒。2、实验车辆实验前准备 1）车辆空载，轮

3、胎气压保持正常；2）各个车轮作动平衡。3）将车直线行驶到举升机上，前轮与转角盘对正。4）检测与调整悬架系统的间隙。3、四轮定位参数的检测：1）将夹盘安装到四个车轮上，然后将四个传感器分别安装到夹盘中心孔中，调平，打开机头电源开关。2）进入软件系统，首先选择厂家和车型；3）输入客户有关信息，注意时间设定。4）将方向盘转正，按顺序进行轮辋补偿。5）先检测后轮外倾角，按提示操作即可。6）检测主销内倾和外倾，首先将方向盘向左转 20 度，以转角盘可读为准，到 20 度后，分别按下机头上的 OK 键；然后将方向盘向右转 20 度，以转角盘可读为准，到 20 度后，分别按下机头上的 OK 键。7）按顺序进

4、行以下项目的检测。8）检测完毕，存盘，输出数据，打印结果。4、了解实验车辆定位参数调整察看调整动画，了解调整方法。五、实验注意事项 1）检测时，要按仪器使用说明进行，先后轮，后前轮，先外倾，后主销内倾和外倾，然后前束值，最后退缩角。2）检测时，四个传感器要轻拿轻放，不要磕碰，使用时要调水平。3）注意不要挡住传感器光线。4典型案例二：发动机速度特性台架实验 一、实验特色发动机原理是一门重要的专业基础课，发动机台架性能实验是巩固课堂所学知识的重要实践性教学，也是发动机原理课与后继课程链接的必要环节。这即为后继课程的学习打下基础，也使学生初步掌握发动机特性测试的基本方法与技能。为学生今后从事生产和科

5、研等打下较牢固的基础，使教学效果得到提高。二、实验目的1、了解发动机台架性能实验系统的基本结构。2、掌握发动机台架实验设备，仪器与仪表的正确使用方法。3、掌握汽油机速度特性台架试验的实验方法。4、学会对实验数据进行处理，能够绘制汽油机速度特性曲线图，并对特性曲线进行分析。三、实验体系发动机速度特性台架实验体系见图 1。图 1 发动机速度特性台架实验体系发动机速度特性台架实验发动机台架实验前的准备发 动机 台架 实验 系统 的构成实验运行数据处理速度特性曲线绘制和分析5四、实验内容 发动机速度特性实验主要包括以下几个方面的内容：1、发动机台架试验系统的构成介绍本实验系统的主要构成，CW25 型电

6、涡流测功机的性能参数、结构及工作原理；FC2210Z 智能油耗仪,显示仪表采用定时间测重量的方法；FC2310 油门执行器，采用高精度角位移传感器测量拉杆的旋转角度，通过仪表计算出油门的实际开度；控制柜，包括FC2010 测控仪、FC2110 驱动仪；本田摩托车用发动机；大气温度、压力和湿度计；降温风机等其它设备。2、发动机台架实验的准备发动机台架实验前的准备是台架试验的重要组成部分，主要包括发动机上架、连接调节测量管路、连接发动机的线束以及仪器的校核检查调整等。3、实验运行本实验的原理是在发动机节气门或油门开度一定的条件下，测量不同发动机转速下的有效功率、有效扭矩、有效燃料消耗率、每小时耗油

7、量等。通过控制发动机测控仪选择控制模式为 n/P，固定发动机的油门位置，调节发动机的转速旋钮 n，采集数据的时刻为过渡运转后 10s，记录下各参数数值，见图 2。图 2 测控仪6采集数据，并存到相应的数据库里，见图 3。4、数据处理实验数据的整理工作是整个实验工作中的一个重要环节，只有对测得的大量数据进行认真的整理，才能揭示出实验本身的规律。指导学生学会对数据文件的操作，掌握发动机各性能参数的计算方法；有效功率、扭矩和有效燃油消耗率等参数的标准进气状态校正等内容，数据处理见图 4。图 3 实时测试数据采集存储5、绘制并分析曲线根据数据采集系统所采集的数据，绘制有效功率、有效扭矩、有效燃料消耗率

8、、每小时耗油量等随转速的变化规律曲线。使学生了解曲线横纵坐标的的选择和比例尺的调整，最后能够输出相应的曲线图，见图5。通过关系公式：（1）（2）（3）分析影响发动机有效扭矩、有效功率和有效油耗率的各因素。7(a)(b)图 4 数据处理图 5 输出曲线图8典型案例三：汽车爬陡坡实验 一、实验特色本实验的特色之处在于：本实验是汽车理论课程的实践性教学，是整车性能实验的一部分。通过对接触式五轮仪的使用，补充了课本理论知识，展示了汽车性能的检测手段与方法，拓展了学生视野。这使学生了解本课程与实际应用的联系和学科的前沿。既掌握本课程内容，又使知识的层面得以巩固和提高，培养学生成为实践型人才。二、实验目的

9、1、通过实验来加深所学汽车理论知识的理解；2、使学生深入了解汽车最大爬坡度的含义；3、通过实验了解接触式五轮仪和非接触式五轮仪工作原理；4、使学生掌握测汽车的爬坡度的不同方法；5、加强学生对汽车测试设备的使用，最终测定汽车爬陡坡的能力。三、实验体系汽车最大爬坡度实验的实验体系见图 1：图 1 实验体系汽车爬陡坡实验接触式五轮仪的结构认识实验前的准备实验原理与实验方法试验结果及数据处理9三、实验内容1、实验条件实验条件应符合 GBT 12534 的规定。实验仪器：钢卷尺(50m)、标杆、坡度仪；可用汽车动态性能测试分析系统监测车速。道路：实验坡道坡度应接近实验车的最大爬坡度。坡道长不小于 25m

10、，坡前应有 810m 的平直路段，坡度大于或等于 30的路面用水泥铺装，小于 30的坡道可用沥青铺装；在坡道中部设置 10m 的测速路段。允许以表面平整、坚实、坡度均匀的自然坡道代替让学生用钢卷尺实际测量所做路段的高度和水平距离。2、实验前的准备按 GBT 12534 的规定准备车辆具体要求车辆必须达到正常的工况，进行实验前的预热。3、实验原理和实验方法汽车的最大爬坡度，是指汽车满载时在良好路面上用第一档克服的最大坡度，它表征汽车的爬坡能力。爬坡度用坡度的角度值（以度数表示）或以坡度起止点的高度差与其水平距离的比值（正切值）的百分来表示。即百分比坡度tg100%。安装在汽车的尾部的适当位置，用

11、一个小巧的轮子接触路面，好像是汽车的第五个车轮，所以叫做第五轮仪，见图 2。工作原理是在车轴上安装个齿圈和车轮同步转动，在齿圈旁边安置个霍尔传感器。霍尔传感器是利用磁场中洛伦磁力的作用，每经过一个齿圈输出一个电脉冲，我们知道的齿圈的直径，就可以计算出一个电脉冲的距离，再利用储存系统的时间记录能得到我实际的车速度。其缺点是轮圈直径有误差，使用前要多次标定，另外在速度高于 80 公里/小时时，路面稍许不平会引起轮盘跳动或打滑，从而带来测量误差。五轮仪较重，特别对小型车辆成为一负载，限制了车速，因此五轮仪不能满足小型车辆及高速段的测试要求。所以现在有非接触式五轮仪的产品的出现，测试元件为光电式速度传

12、感器，利用发光体在光标与光栅圆盘产生明暗的光脉冲信号，经光敏管接收换成脉冲来测量，见图 3。图 2 接触式五轮仪 图 3 非接触式五轮仪10（1）实验车使用最低档，如有副变速器也置于最低档，将实验车停于接近坡道的平直路段上。（2）起步后，将油门全开进行爬坡。（3）测量并记录汽车通过测速路段的时间及发动机转速。（4）爬坡过程中监视各仪表(如水温、机油压力)的工作情况；爬至坡顶后，停车检查各部位有无异常现象发生，并做详细记录。如第一次爬不上，可进行第二次，但不超过两次。（5）爬不上坡时，测量停车点(后轮接地中心)到坡底的距离，并记录爬不上的原因。（6）如没有厂方规定坡度的坡道，可增减装载质量或采用变速器较高一档(如 II 档)进行实验，再按式（1）折算为厂定最大总质量下，变速器使用最低档时的爬坡度：最大爬坡度 ）实实实sin(sin11iiGGaam=爬坡的平均车速 )/(/36hkmtV=4、实验结果及数据处理(1)实验时认真观测记录数据，实验后整理数据，及时交实验报告。(2)初始数据：实验时的实际坡度、车辆满载质量、汽车实际总重量、汽车厂定最大总质量、最低档速比和实际速比；（速比可用符号表示）(3)最终结果：汽车的最大爬坡度、爬坡的平均车速；(4)实验数据最后做误差分析。