第一章 汽車車速表檢測.doc

汽車檢測人員崗位培訓(xùn)教材(第二篇)第二篇 汽車檢測設(shè)備及運用技術(shù)第一章 汽車車速表檢測汽車的行駛速度關(guān)系到行車安全與運輸生產(chǎn)率。為了提高汽車運輸生產(chǎn)率，應(yīng)發(fā)揮車輛性能所能提供的盡量高的車速，但車速過高超過了汽車性能所允許的界限往往會使汽車失去操縱穩(wěn)定性與制動距離過長，影響行車安全。此外車輛的行駛速度還受交通情況與道路條件，以及著眼于經(jīng)濟成本的經(jīng)濟車速的限制。所以在駕駛汽車時合理地運用、準(zhǔn)確地掌握行車速度，對行車安全與高效運用車輛有著重要意義。第一節(jié) 車速表檢驗臺結(jié)構(gòu)與工作原理一、車速表檢驗臺的結(jié)構(gòu)車速表檢驗臺按有無驅(qū)動裝置可分標(biāo)準(zhǔn)型與電機驅(qū)動型兩種。標(biāo)準(zhǔn)型檢驗臺無驅(qū)動裝置，它靠被測汽車驅(qū)動輪帶動滾筒旋轉(zhuǎn)；電機驅(qū)動型檢驗臺由電動機驅(qū)動滾筒旋轉(zhuǎn)，再由滾筒帶動車輪旋轉(zhuǎn)。此外，還有把車速表檢驗臺與制動檢驗臺或底盤測功機組合在一起的綜合式檢驗臺。目前，檢測站使用最多的是標(biāo)準(zhǔn)型滾筒式車速表檢驗臺。1標(biāo)準(zhǔn)型車速表檢驗臺該檢驗臺主要由滾筒、舉升器、測量裝置、顯示儀表及輔助裝置等幾部分組成，主要結(jié)構(gòu)見圖2-1-1。圖2-1-1 車速表檢驗臺結(jié)構(gòu)示意圖(1) 滾筒部分檢驗臺左右各有兩根滾筒，用于支撐汽車的驅(qū)動輪。在測試過程中，為防止汽車的差速器起作用而造成左右驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速不等，前面的兩根滾筒是用聯(lián)軸器聯(lián)在一起的。滾筒多為鋼制，表面有防滑材料，直徑多在 175370mm之間，為了標(biāo)定時換算方便直徑多為176.8mm，這樣滾筒轉(zhuǎn)速為1200r/min時，正好對應(yīng)滾筒表面的線速度為40km/h。(2) 舉升器舉升器置于前后兩根滾筒之間，多為氣動裝置，也有液壓驅(qū)動和電機驅(qū)動的。測試時，舉升器處于下方，以便滾筒支撐車輪。測試前，舉升器處于上方，以便汽車駛上檢驗臺，測試后，靠氣壓（或液壓、電機）升起舉升器，頂起車輪，以便汽車駛離檢驗臺。(3) 測量元件即測量轉(zhuǎn)速的傳感器。其作用是測量滾筒的轉(zhuǎn)動速度。通過轉(zhuǎn)速傳感器將滾筒的速度轉(zhuǎn)變成電信號（模擬信號或脈沖信號），再送到顯示儀表。常用的轉(zhuǎn)速傳感器有：測速發(fā)電機式、光電編碼器式和霍爾元件式等。 測速發(fā)電機式測速發(fā)電機是一種永磁發(fā)電機，由于制作精密，它能夠產(chǎn)生幾乎與轉(zhuǎn)速完全成正比的電壓信號(見圖2-1-2，屬于模擬信號)，將它安裝在滾筒一端。當(dāng)滾筒轉(zhuǎn)動時，測速發(fā)電機就可以輸出與轉(zhuǎn)速成正比的電壓。此信號經(jīng)放大和A/D轉(zhuǎn)換后送入單片機處理。圖2-1-2 直流永磁測速發(fā)電機電路圖及特征(a)電路圖 (b)特征曲線 光電編碼式(見圖2-1-3)它有一個帶孔或帶齒的編碼盤，安裝在滾筒的一端并隨滾筒轉(zhuǎn)動。有一對由光源和光接收器組成的光電開關(guān)，其中光源一般是發(fā)出紅外光，光接收器多由光敏三極管和放大電路組成，可將收到的光信號變?yōu)殡娦盘?。光源和光接收器分別置于編碼盤的兩側(cè)，并彼此對準(zhǔn)。當(dāng)編碼盤轉(zhuǎn)動時，光源發(fā)出的光線周期性地被遮住，于是光接收器將收到斷續(xù)的光信號，并轉(zhuǎn)換成一系列的電脈沖（脈沖信號），脈沖頻率與滾筒轉(zhuǎn)速成正比。將此脈沖信號經(jīng)過光電隔離等環(huán)節(jié)之后，也送入單片機處理。圖2-1-3 光電式速度傳感器原理圖（a）光線被遮住，接收器無信號 （b）光線未被遮住，接收器有信號 霍爾元件式(見圖2-1-4)霍爾元件是利用霍爾效應(yīng)原理。將帶齒的圓盤固定在滾筒一端，并隨滾筒一起轉(zhuǎn)動，當(dāng)圓盤的齒未經(jīng)過磁導(dǎo)板時，有磁場經(jīng)過霍爾元件，因而感應(yīng)霍爾電動勢。當(dāng)圓盤的齒經(jīng)過磁導(dǎo)板時，磁場被短路，霍爾電動勢消失，所以霍爾元件可以產(chǎn)生與速度成正比的脈沖信號。此脈沖信號同樣經(jīng)過一定的隔離處理后，送入單片機。圖 2-1-4 霍爾元件式速度傳感器原理圖(a)帶齒圓盤形狀 (b) 圓盤的齒未經(jīng)過磁導(dǎo)板，有磁力線經(jīng)過霍爾元件(c) 圓盤的齒經(jīng)過磁導(dǎo)板時，磁力線被短路(4) 顯示儀表（或顯示器）目前多用智能型數(shù)字顯示儀表，也就是一個單片機系統(tǒng)。來自傳感器的信號經(jīng)放大、 A/D轉(zhuǎn)換或經(jīng)慮波整形后進入單片機處理，再輸出顯示測量結(jié)果。在全自動檢測線上也有直接把速度傳感器信號接到工位機（或主控機）上直接進行處理的。(5) 輔助部分 安全裝置：車速檢驗臺滾筒兩側(cè)設(shè)有擋輪，以免檢測時車輪左右滑移損壞輪胎或設(shè)備。 滾筒抱死裝置：汽車測試完畢出車時，如果只依靠舉升器，可能造成車輪在前滾筒上打滑。為了防止打滑，增加滾筒抱死裝置，與舉升器同步，舉升器升起的同時，抱死滾筒，舉升器下降時放開。 舉升保護裝置：車輛在速度檢驗臺上運轉(zhuǎn)時，舉升器突然上升會導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故，因而車速檢驗臺設(shè)有舉升器保護裝置（軟件或硬件保護），以確保滾筒轉(zhuǎn)速低于設(shè)定值后（如5km/h）才允許舉升器上升。2電機驅(qū)動型車速表檢驗臺圖2-1-5 電機驅(qū)動型車速表檢驗臺結(jié)構(gòu)示意圖車速表的轉(zhuǎn)速信號多數(shù)取自汽車變速器或分動器的輸出軸，但對于后置發(fā)動機的汽車，由于車速表軟軸過長，會出現(xiàn)傳動精度和壽命等方面的問題，所以轉(zhuǎn)速信號取自前從動輪。對這種車輛必須采用電動機驅(qū)動型車速表檢驗臺。測試時由電動機驅(qū)動滾筒與前從動輪旋轉(zhuǎn)。這種檢驗臺往往在滾筒與電動機之間裝有離合器，如圖2-1-5所示。若檢驗時將離合器分離，這種檢驗臺又可作為標(biāo)準(zhǔn)型檢驗臺使用。二、滾筒式車速表檢測臺的測試原理檢測時汽車驅(qū)動輪置于滾筒上，由發(fā)動機經(jīng)傳動系驅(qū)動車輪旋轉(zhuǎn)，車輪借助于摩擦力帶動滾筒旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)的滾筒相當(dāng)于移動的路面。以驅(qū)動輪在該滾筒上旋轉(zhuǎn)來模擬汽車在路面上行駛時的實際狀態(tài)。通過測試滾筒的線速度來達到測量汽車行駛速度的目的。滾筒的線速度、滾筒直徑和轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系可用式2-1-1表達： (2-1-1)式中： 滾筒的線速度，km/h； 滾筒的直徑， mm； 滾筒的轉(zhuǎn)速，r/min車輪的線速度與滾筒的線速度相等，故式2-1-1的計算值即為汽車真實的車速。該值在檢驗時由檢驗臺上的速度指示儀表顯示。車輪在滾筒上轉(zhuǎn)動的同時，車速表的軟軸由汽車變速器或分動器輸出軸帶動旋轉(zhuǎn)，并在車速表上顯示車速值，即車速表指示值。將上述檢驗臺速度指示儀表上顯示的真實車速值與車速表顯示的車速指示值相比較即可求出車速表的誤差。第二節(jié) 車速表檢驗方法和數(shù)據(jù)分析一、車速表檢驗臺操作規(guī)程1被檢車輛準(zhǔn)備(1) 檢查輪胎花紋深度是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定、調(diào)整好車輛的輪胎氣壓。(2) 清除輪胎上沾有的水、油、泥和嵌入輪胎花紋溝槽內(nèi)的石子等雜物。2檢驗臺準(zhǔn)備(1) 滾筒處于靜止?fàn)顟B(tài)下，檢查指示儀表的零點位置，若有偏差應(yīng)予調(diào)整。(2) 檢查滾筒上是否沾有油、水、泥等雜物，若有應(yīng)予以清除。(3) 檢查舉升器動作是否自如，氣缸（或油缸）有無漏氣（或漏油），否則予以修理。(4) 檢查信號線的連接情況。若有接觸不良或斷路應(yīng)予以修復(fù)。3. 檢驗步驟(1) 將車輛正直駛上檢驗臺，驅(qū)動輪停放在測速滾筒的中間位置。(2) 降下舉升器或放松滾筒鎖止機構(gòu)，在非驅(qū)動輪前部加止動塊（前輪驅(qū)動車使用駐車制動）。(3) 對于標(biāo)準(zhǔn)型車速表試驗臺：啟動汽車，緩慢加速，當(dāng)車速表指示40km/h時，維持測取實際車速，檢測結(jié)束，減速停車。(4) 對于電機驅(qū)動型車速表試驗臺：汽車變速器置于空檔，啟動電機驅(qū)動滾筒緩慢加速，當(dāng)車速表指示40km/h時，維持測取實際車速，檢測結(jié)束，減速停車。(5) 舉起舉升器或鎖止?jié)L筒，將車輛駛出檢驗臺。4設(shè)備保養(yǎng)及注意事項(1) 對于不能在車速表檢驗臺上檢測的車輛，應(yīng)采取路試檢驗。(2) 檢測結(jié)束后，檢驗員不可猛踩制動器踏板使?jié)L筒停止轉(zhuǎn)動。(3) 測速時車輛前方及驅(qū)動輪兩旁不準(zhǔn)站立人員。(4) 軸重大于試驗臺允許重量的汽車，請勿開上試驗臺。(5) 不要在試驗臺上進行車輛維修作業(yè)。(6) 不應(yīng)讓油水、泥砂等進入試驗臺內(nèi)。(7) 每季度對滾筒支撐軸承進行潤滑。(8) 每周對水過濾器進行放水，并檢查油霧器油面，如需要，則加注機油。(9) 調(diào)整氣泵壓力不得超過0.8Mpa。(10) 對臺架表面不應(yīng)用腐蝕性液體擦試，經(jīng)常保持清潔。(11) 每季度對速度傳感器處進行清潔處理。(12) 每月檢查各軸承座及其它關(guān)鍵部位螺絲是否松動并擰緊。二、車速表檢測標(biāo)準(zhǔn)按照GB72582004的有關(guān)規(guī)定，車速表指示誤差的檢驗宜在滾筒式車速表檢驗臺上進行。對于無法在車速表檢驗臺上檢驗車速表指示誤差的機動車（如全時四輪驅(qū)動汽車、具有驅(qū)動防滑控制裝置的汽車等）可路試檢驗車速表指示誤差。車速表指示車速（單位：km/h）與實際車速（單位：km/h）之間應(yīng)符合下列關(guān)系式： 將被測機動車的車輪駛上車速表檢驗臺的滾筒上使之旋轉(zhuǎn)，當(dāng)該機動車車速表的指示值（）為40km/h時，車速表檢驗臺速度指示儀表的指示值（）為32.8km/h40km/h范圍內(nèi)為合格。當(dāng)車速表檢驗臺速度指示儀表的指示值（）為40km/h時，讀取該機動車車速表的指示值（），當(dāng)?shù)淖x數(shù)在40km/h48km/h范圍內(nèi)為合格。三、車速表誤差產(chǎn)生的原因分析隨著汽車使用年限的增加，車速表的誤差往往會逐漸增大。造成車速表失準(zhǔn)的原因，主要有兩個方面：一方面是車速表本身的問題，另一方面也與輪胎的狀況有關(guān)。1. 車速表自身的原因先看以下車速表的結(jié)構(gòu)：不論是磁電式或電子式車速表，其主軸都是由與變速器相連的軟軸驅(qū)動的。對于磁電式車速表（車速表常與里程表做在一起，如圖2-1-6所示），當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時，與主軸固定連接的永久磁鐵也一起旋轉(zhuǎn)，其磁場會在鋁罩上感應(yīng)渦流，產(chǎn)生的渦流力矩引起鋁罩偏轉(zhuǎn)并帶動游絲和指針偏轉(zhuǎn)，最后達到渦流力矩與游絲的彈性反力矩相平衡。車速越高，渦流力矩越大，指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大。對于電子式車速表來說，主軸的轉(zhuǎn)動會引起傳感器產(chǎn)生與主軸轉(zhuǎn)速成正比的脈沖信號，經(jīng)電子線路處理后，送到儀表引起指針偏轉(zhuǎn)或給出數(shù)字指示。當(dāng)汽車長期使用后，車速表內(nèi)的機械零件難免出現(xiàn)磨損變形，里程表軟軸松曠，車速傳感器出現(xiàn)故障，永磁元件可能退磁老化，這些因素都會使車速表指示值誤差增大，甚至損壞。 圖2-1-6 磁感應(yīng)式車速表2. 輪胎方面的原因由車速表的工作原理可知，車速表的指示值僅僅是與車輪的轉(zhuǎn)速成正比，而汽車行駛的速度相當(dāng)于驅(qū)動輪的線速度，顯然線速度不僅與轉(zhuǎn)速有關(guān)，還與車輪的半徑有關(guān)。理論上，若驅(qū)動輪半徑為r,其轉(zhuǎn)速為n，則由式2-1-2可以算出汽車行駛的線速度： (2-1-2)實際上，由于輪胎是一個充氣的彈性體，所以汽車行駛時，輪胎受到垂直載荷、車輪驅(qū)動力和地面阻力等作用下會發(fā)生彈性變形；另外，由于輪胎磨損或改裝、氣壓不符合標(biāo)準(zhǔn)（過高或不足）等原因也會影響車輪半徑的變化。因此，即使在驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速不變（車速表的指示也不變）的情況下，上述原因也會引起實際車速與車速表指示值不一致的現(xiàn)象。第三節(jié) 車速表試驗臺計量檢定規(guī)程技術(shù)要求JJG909-96滾筒式車速表檢測臺檢定規(guī)程1. 外觀及性能(1) 車速臺應(yīng)有清晰的銘牌，標(biāo)有設(shè)備型號、設(shè)備名稱、額定載荷、出廠編號、制造廠名和出廠日期。(2) 活動部件功能完好，滾筒表面完好、轉(zhuǎn)動靈活。(3) 儀表顯示清晰，無影響讀數(shù)的缺陷。數(shù)字顯示應(yīng)在內(nèi)穩(wěn)定，示值保留時間不少于 。指針式儀表指針回轉(zhuǎn)應(yīng)平穩(wěn)，不應(yīng)有跳動、卡住和阻滯現(xiàn)象。(4) 滾筒、舉升機構(gòu)、滾筒鎖止機構(gòu)等應(yīng)運行靈活、有效、可靠。2. 零值誤差和零點漂移(1) 零值誤差不超過lkm/h。(2) 數(shù)顯式車速臺30min的零點漂移不超過1km/h。(3) 滾筒表面的局部磨損量：滾筒表面的局部磨損量不超過標(biāo)稱外徑的1 。(4) 滾筒表面的徑向圓跳動量：滾筒表面的徑向圓跳動量不超過lmm。(5) 示值誤差：車速臺示值誤差不超過3復(fù)習(xí)思考題1簡述車速表失準(zhǔn)的原因。2按照GB72582004的有關(guān)規(guī)定，車速表允許的誤差范圍是什么？它是怎樣定義的