汽車動力性能與檢測-汽車動力性能

28三月2024汽車動力性能與檢測-汽車動力性能任務1使用臺架檢測汽車動力性能任務引入某客戶購買的新車在使用一段時間后，汽車的動力性能不強勁了，于是該客戶將車輛送至4S店，要求對車輛進行檢測。

檢測汽車的動力性能，我們需要了解汽車的動力性能評價指標、檢測技術，掌握檢測汽車動力性能所需設備的使用方法。2知識鏈接一、汽車動力性能評價指標汽車動力性能通常以最高車速、加速性能及最大爬坡度等項目作為評價指標。汽車動力性能直接影響汽車平均行駛速度。動力性能越好，汽車以最快的運輸速度完成運輸工作的能力就越高。31．最高車速

最高車速是指汽車以廠定最大質量狀態(tài)，在風速不大于3m/s的條件下，在干燥、清潔、水平的混凝土或瀝青路面上，所能達到的最高穩(wěn)定行駛速度，單位為km/h。

通常發(fā)動機的最大功率越大，汽車的最高車速就越高。汽車最高車速是汽車能夠連續(xù)穩(wěn)定行駛時的最高車速，不是瞬時達到的最高車速。目前最快的汽車為如圖所示的由英國人設計制造的超音速推進號的超音速推進號汽車，該車創(chuàng)下平均車速1227.99km/h的紀錄。42．加速性能

汽車加速性能是指汽車在行駛中迅速增加行駛速度的能力。通常用汽車加速時間或加速距離表示，它對汽車平均行駛速度影響很大。

(1)加速時間加速時間是指汽車以廠定最大質量狀態(tài)，在風速不大于3m/s的條件下，在干燥、清潔、水平的混凝土或瀝青路面上，由原地或某一低速加速到最高車速的80%所需的時間，單位為s。加速時間分為原地起步加速時間和超車加速時間。5①原地起步加速時間原地起步加速時間是指汽車由1擋或2擋起步，以最大的加速強度，選擇恰當?shù)膿Q擋時間，逐步換擋至最高擋位，達到預定距離或車速所需要的時間。測試標準一般以汽車從靜止狀態(tài)加速行駛400m距離，或者加速至100km/h速度所需的時間來表示汽車原地起步加速性能。我國轎車的技術指標中，一般給出的是0～100km/h的加速性能。起步加速時間越短，動力性能越好。如圖所示的勞恩斯—酷派2.0T跑車，0～100km/h的加速時間為8.1s。如圖所示的布加迪威龍，該車裝配W16型8.0L四渦輪增壓發(fā)動機，0～100km/h的加速時間僅需2.9s。

②超車加速時間超車加速時間是指用最高擋或次高擋由預定的車速，以最大加速強度，加速到某規(guī)定車速所需的時間。6勞恩斯—酷派2.0T7布加迪威龍8(2)加速距離加速距離也分為原地起步加速距離和超車加速距離。①原地起步加速距離汽車由1擋或2擋起步，以最大的加速強度，選擇恰當?shù)膿Q擋時間，逐步換擋至最高擋位，達到預定車速所經過的路程?？捎闷噺撵o止狀態(tài)加速行駛至100km/h速度所經過的路程表示汽車原地起步的加速能力。

②超車加速距離用最高擋或次高擋由預定的車速，以最大的加速強度，加速到某規(guī)定車速所經過的路程。超車加速能力通常采用以最高擋或次高擋從30km/h或40km/h的速度全力加速至某預定高速所需的時間。為了使汽車安全地從有坡度的匝道駛入高速公路，也有以汽車在規(guī)定坡道上達到規(guī)定車速所經過的加速時間來表示汽車的加速性能。93．最大爬坡度最大爬坡度是指汽車滿載時，以1擋在良好的混凝土或瀝青路面的坡道上，所能爬上的最大坡度。汽車的最大爬坡度表征汽車的爬坡能力。爬坡度可通過爬坡角度和百分比坡度表示。兩者之間的關系如下：imax=tanθ式中imax——百分比坡度；θ——坡度角度值。最大爬坡度是載貨汽車和越野車的一個非常重要的指標。載貨汽車經常在各種不同的道路上行駛，必須具有足夠的爬坡能力。越野車行駛道路的路況多樣，時常需要克服松軟坡道路面的較大阻力以及凹凸不平路面的局部較大阻力。要求載貨汽車的最大爬坡度在30%（16°）左右，越野車的最大爬坡度一般不得小于60%（30°）。如圖所示的大眾途銳最大爬坡度可達100%（45°）。10大眾途銳11在評價汽車動力性能時，由于汽車的類型、用途和使用條件不同，對汽車動力性能的要求也會有所不同。如經常在高速公路上行駛的汽車，汽車最高車速起主要作用，而對加速性能的要求居于次位。而在城市內行駛的汽車，因為在行駛中需要經常制動、停車和起步，所以汽車的加速性能便成為評價這類汽車的主要指標。同一品牌不同類型的汽車動力性能也不盡相同，不同類型的現(xiàn)代汽車動力性能見下表。現(xiàn)代汽車動力性能品牌北京現(xiàn)代北京現(xiàn)代進口現(xiàn)代車型途勝2.0四驅MTSONATA·領翔2.0MT勞恩斯—酷派2.0TMT類型城市SUV中級家庭轎車轎跑車最高車速（KM/h）1652042300～100km/h加速時間—13.88.1最大爬坡度50%——12二、臺架檢測汽車動力性能因室外測試汽車動力性能會受到道路條件、氣候、駕駛員的駕駛技術等因素的影響，所以通常進行過路試后的車輛還會在室內臺架上做對比試驗。臺架試驗的測試條件更易于控制，比較適合在用車輛的檢測。汽車動力性能室內臺架試驗選用的儀器有底盤測功機和無外載測功儀。底盤測功機檢測汽車的最大輸出功率、最高車速和加速性能，無外載測功儀檢測發(fā)動機功率。此部分主要介紹常見的底盤測功機。131．底盤測功機的結構

底盤測功機是用于測量汽車驅動輪輸出功率、扭矩和轉速的專用計量設備。汽車底盤測功機主要由道路模擬系統(tǒng)、數(shù)據采集與控制系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)及引導系統(tǒng)等構成。道路模擬系統(tǒng)數(shù)據采集與控制系統(tǒng)142．底盤測功機的分類底盤測功機分為單滾筒式底盤測功機和雙滾筒式底盤測功機兩類。（1）單滾筒式底盤測功機如圖所示，單滾筒式底盤測功機的特點是滾筒直徑大（1500～2500mm）、測試精度高，但制造和安裝費用較高，一般用于制造廠和科研單位。（2）雙滾筒式底盤測功機

雙滾筒式底盤測功機的特點是滾筒直徑?。?80～500mm）、設備成本低、使用方便，但測試精度較差，一般用于汽車使用、維修行業(yè)及汽車檢測線。單滾筒式底盤測功機153．運用底盤測功機對汽車進行測試的步驟（1）測試操作準備①設備準備a.起動系統(tǒng)。接通電氣及工控機電源，計算機自動進入系統(tǒng)主菜單，包括系統(tǒng)錄入、系統(tǒng)標定、舉升離合、查看和結果打印五部分。每項內容包含若干下拉式子菜單，可根據需要進行選擇。b.車輛數(shù)據錄入。根據子菜單的提示，輸入被測車輛的車牌號、車輛型號等項目。c.試驗項目輸入。根據子菜單的提示，選擇底盤測功、滑行測試、加速測試等項目并輸入相關參數(shù)。如圖示的測試人員正在按“功能選擇”鍵。測試“功能選擇”鍵16d.舉升器與離合器控制。在對應項目的子菜單中，“舉升”用于控制舉升器升降動作。汽車駛上滾筒前，按“舉升”按鈕使舉升器處于上升狀態(tài)?！半x合”用于控制滾筒結合或脫離飛輪。e.汽車駛上舉升器板，應保證車輪與滾筒成垂直狀態(tài)。再選“舉升器降”，令舉升器下降，如圖所示。降下舉升器安放車輪擋塊f.汽車停穩(wěn)后，用車輪擋塊頂住非驅動輪，如圖所示的汽車為后輪驅動，所以用車輪擋塊抵住前輪，或選用牽引繩索拉住汽車。g.將風機放置在汽車前方并開啟風機，使風吹向汽車以冷卻發(fā)動機。在試驗后應將設備空轉1min以上再停止，以保證測功機散熱。17②被測車輛準備a.車輛外部清潔干凈，被測汽車空載。b.輪胎花紋中不得夾有石粒，胎面和胎壁不應有破裂或割傷，輪胎的規(guī)格和氣壓符合標準。c.發(fā)動機機油油面和機油壓力應在允許范圍內。d.發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的工作應正常。e.自動變速器的液面應在規(guī)定的范圍內。f.汽車發(fā)動機和底盤經過維護，供油系和點火系處于最佳工作狀態(tài)。g.起動走熱全車。h.關閉汽車運行過程中不必要的耗能裝置，如空調等。18（2）測量操作①功率測量a.確認飛輪處于脫離狀態(tài)。b.操作計算機系統(tǒng)開始測試。c.起動汽車，駕駛員根據顯示屏的提示，由低擋逐步換入直接擋，將油門踏板踩到底，測試將自動進行，汽車被逐漸加載，并可分別測量最大功率和最大驅動力。d.測量結束后，顯示屏將顯示測量結果，并可以打印。19②加速性能測試

a.確認飛輪處于結合狀態(tài)。b.操作計算機系統(tǒng)進入測試狀態(tài)。c.起動汽車，駕駛員根據顯示屏的提示，逐步提高車速至預定的初速度時，即迅速將油門踏板踩到底，當車速升到終止速度時，便停止加速。d.測試結束后，顯示屏將顯示出從初速度到終止速度期間的加速時間。20③滑行性能測試a.確認飛輪處于結合狀態(tài)。b.操作計算機系統(tǒng)進入測試狀態(tài)。c.起動汽車，駕駛員將車速提高，當車速超過規(guī)定的初始速度后，即根據屏幕提示，切斷動力，令車輪滑行直到停止。d.計算機可根據測得的車速和時間計算出滑行距離。21任務2道路試驗法檢測汽車動力性能任務引入某客戶的汽車遇到了動力不足的現(xiàn)象，該客戶將汽車送至汽車快修店進行修理，維修人員告知客戶需要用第五輪儀等儀器進行道路試驗，來完成對汽車動力性能的檢測。檢測汽車的動力性能需要了解道路試驗的檢測方法，掌握道路試驗檢測汽車動力性能所需儀器的使用方法及注意事項。22知識鏈接一、道路試驗的主要儀器設備1.第五輪儀

第五輪儀主要用在機動車輛的道路試驗中，用于測量車輛的行程、速度和時間等參數(shù)。運用第五輪儀檢測時將儀器的機械部分固定在被測車輛的尾部或側面，隨車一起行駛，形成第五輪，因此得名第五輪儀。第五輪儀第五輪儀分為機械式和電子式。兩種第五輪儀的原理和結構類似，均由電子電路運算顯示部分和機械部分組成。國產微機第五輪儀具有數(shù)據存貯、數(shù)據處理、打印數(shù)據以及繪制特性曲線的功能。232.非接觸式車速儀第五輪儀在使用中有很大局限性，若路面狀況不佳，可能造成車輛打滑，導致測試結果不準確，因而不適合做高速測試。非接觸式車速儀不需要與路面接觸或設置任何測量標志，而是采用光電空間相關濾波技術。安裝在車輛上的光電速度傳感器（簡稱光電頭）照射路面，把路面圖像變換為與車速成正比的頻率信號。儀器會顯示速度、距離、時間，計算機會自動進行各種數(shù)據處理。若配有流量傳感器還能測量燃油消耗。非接觸式車速儀可用于測量車輛的最高車速、原地起步加速、超車加速、滑行、爬坡度等各種基本性能試驗，并適合各種車輛。24非接觸式車速儀25非接觸式車速儀外部安裝位置26二、試驗條件的相關要求1.裝載質量

試驗車輛的裝載質量為廠定最大裝載質量或使試驗車處于廠定最大總質量。裝載質量應均勻分布，具體載重分配見下表，也可選用相同質量的重物代替。

具體載重或替代重物的分布單位：kg272.輪胎壓力

試驗前，應檢查輪胎的氣壓，輪胎冷充氣壓力應符合該車技術條件的規(guī)定，誤差不超過±10kPa（0.1kgf/cm）。3.燃料、潤滑油和制動液

試驗汽車使用的燃料、潤滑油（脂）以及制動液的牌號和規(guī)格都應符合試驗汽車的技術條件或現(xiàn)行國家標準的規(guī)定；除可靠性行駛試驗、耐久性道路試驗外，同一次試驗的各項性能測定必須使用同一批燃料、潤滑油（脂）以及制動液。4.氣象條件

試驗應在無雨、無霧、相對濕度小于95%，氣溫介于0～40℃，風速不大于3m/s的氣象條件下進行。285.試驗儀器和設備的準備

試驗儀器和設備須經計量鑒定，須在使用期限內，并在使用前進行校準、調整，確保功能正常，符合精度要求。當使用汽車上安裝的速度表、里程表測定車速和里程時，試驗前必須按照標準進行誤差校正。6.試驗道路

各項性能試驗應在清潔、干燥、平坦，用瀝青或混凝土鋪設的直線道路上進行；道路長2～3km，寬度不小于8m，縱向坡度在0.1%以內。29三、試驗車輛的準備1．記錄相關號碼記錄試驗樣車的生產廠名、牌號、型號、發(fā)動機號、底盤號、各主要總成號和出廠日期等。2．試驗用燃料、潤滑油及輪胎的要求試驗用的燃料和潤滑油的牌號、規(guī)格，以及輪胎規(guī)格、氣壓等，應符合該車技術條件的規(guī)定。若技術條件無相關規(guī)定時，發(fā)動機冷卻水的溫度為80～90℃，發(fā)動機潤滑油溫度為50～90℃，變速器、驅動橋潤滑油溫度為50℃以上，必要時可在試驗前進行20～30min較高車速的預熱行駛。為實現(xiàn)上述熱狀態(tài)，可采取保溫措施。30四、道路試驗的內容和方法汽車動力性能道路檢測通?？蛇M行最高車速試驗、加速性能試驗、爬坡性能試驗和滑行試驗。1．最高車速試驗

在干燥、清潔、水平的混凝土或瀝青路面上，選擇其中的200m或500m為測量路段，并用標桿做好標志，選定路段兩端各設100m為準備路段，用以提示試驗人員準備測試。根據試驗汽車加速性能的優(yōu)劣，選定充足的加速區(qū)間，使汽車在駛入測量路段前能夠達到最高的穩(wěn)定車速。試驗汽車在加速區(qū)間以最佳的加速狀態(tài)行駛，在到達測量路段前保持變速器（及分動器）在汽車設計最高車速的相應擋位，將油門踏板踩到底，使汽車以最高的穩(wěn)定車速通過測量路段。在該路段往返進行兩次試驗，測定汽車通過測量路段的時間。按下列公式計算出汽車的最高車速：Vmax=3600S/t式中s——測速路段長度；t——往返試驗測得時間的算術平均值。312.加速性能試驗加速性能試驗應在符合汽車道路試驗通用條件下進行。在確定的道路上選擇1.5km作為加速試驗路段，兩端各設100m為測量初速度路段。

加速性能試驗分為最高擋和次高擋加速性能試驗以及起步連續(xù)換擋加速性能試驗。

裝有自動變速器的汽車只進行原地起步加速試驗。32（1）最高擋和次高擋加速性能試驗汽車在變速器預定擋位，以預定的車速（從稍高于該擋最低穩(wěn)定車速起步，選取數(shù)值為5的整數(shù)倍速度如20、25、30、35、40km/h）等速通過100m路段至加速性能測試路段的起始點處，迅速將油門踏板踩到底，加速至該擋位最高車速的80%以上，對于轎車車速應達到100km/h以上。試驗中用第五輪儀或非接觸式車速儀記錄汽車的初速度和加速行駛時間。在該試驗路段往返各進行一次試驗，往返加速試驗的路段應重合。（2）起步連續(xù)換擋加速性能試驗將汽車停在加速試驗路段起點，以1擋起步，起步時將油門踏板快速踩到底，使汽車以最大的加速度行駛。當發(fā)動機達到最大功率轉速時，迅速換擋，換擋后立即將油門踏板踩到底，如此往復換至最高擋，直至加速到預定的車速（如100km/h），記錄所需時間。在該試驗路段往返各進行一次試驗，測得時間的算術平均值即為原地起步加速時間。333．爬坡性能試驗爬坡性能試驗是在有坡度的道路上，測定汽車的起步能力和爬坡能力，其中分陡坡試驗和長坡試驗。試驗儀器有秒表、鋼卷尺（50m）、標桿、發(fā)動機轉速表、坡度儀等。