汽车使用性能与检测实验指导书.docx
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汽车使用性能与检测实验指导书
兰州工业高等专科学校
汽车使用性能与检测实验指导书
（汽车运用技术专业）
交通工程系
目录
1.目录…………………………………………………………………………1
2.实验一汽车检测站见习…………………………………………………2
3.实验二汽车发动机功率检测……………………………………………8
4.实验三四轮定位参数的检测……………………………………………8
5.实验四车轮动平衡的检测………………………………………………11
6.实验五汽车最小转弯半径测定…………………………………………13
7.实验六汽油机排气污染物的与检测……………………………………15
8.实验七柴油机烟度检测…………………………………………………17
9.实验八汽车空调的检测…………………………………………………18
实验一
汽车检测站见习
实验目的与要求：
了解汽车检测站的类型，工艺布局和检测线的工位布置和设备配备；了解汽车检测站的检测内容和检测工艺流程；熟悉汽车检测站各个检测工位的检测项目；了解车辆检测员的岗位责任；掌握汽车检测的相关标准与法规，掌握汽车安全环保检测线和综合检测线的工位布局。
实验内容：
参观汽车检测站；
学习汽车检测的相关标准与法规。
实验步骤：
1.按步骤观察汽车检测站的布局、各工位、检测设备；
2.学习汽车检测相关标准法规。
思考题：
1、简述汽车检测站的车辆检测流程。
实验二
发动机功率检测
实验目的：
通过实验理解和掌握无负荷测工原理；熟悉无负荷测工设备或发动机综合分析仪的使用；掌握发动机整机功率和单缸功率的检测方法；能正确分析发动机功率偏低的原因。
实验仪器设备：
1、汽油发动机或汽油车；
2、发动机无负荷测功仪或发动机综合测试仪；
3、车用启动电源、工具。
实验内容：
无负荷加速测量发动机在规定转速范围内的加速时间或瞬时的角加速度。
实验要求：
1、掌握无负荷加速测功的原理、方法和测功步骤；初步掌握无负荷测功实验的操作步骤。
2、根据无负荷测功的检测结果，对发动机的动力性能做出判断。
3、了解测量条件、实验操作方法、发动机的技术状况、发动机油电路的调整等因素对测量结果的影响。
实验准备：
1、启动并预热发动机至正常的工作温度（80-90℃），然后熄火。
2、接通仪器的电源并进行预热之规定的时间。
利用仪器的模拟转速信号对测功初始转速和测功终止转速进行调试，并进行检查数码的显示以及仪器的各功能键的工作是否正常。
3、检查、调整发动机的燃料系、点火系至最佳的工作状态。
4、按仪器的接线要求将各信号传感器连接与规定的位置。
实验步骤：
1、启动发动机，按下午负荷测功仪的测量键，观测仪器工作是否正常。
2、根据无负荷的测功要求，调整发动机的怠速。
有怠速逐渐的加大发动机的油门的开度，提高发动机的转速，并注意仪器的计时的显示。
当发动机的转速达初始转速时，计时开始；当达到终止转速时，计时终止。
若初始转速和终止转速与测试要求有偏差时，可在发动机运转的状态下对仪器进行调试，并进行重新的检查，直至满足要求。
每次检查结束，须按下仪器的复零键，使计时显示请零，并使仪器处于待测状态。
3、按下仪器的测量键，发动机在怠速状态下稳定运转状态。
迅速的全开油门，当发动机的转速达到初始转速时，计时开始；当达到终止转速时，计时终止。
并迅速的将油门全关。
4、纪录并打印发动有转速到转速的加速时间，并将测试结果记入实验报告中。
5、当一次的测试结束后，应将发动机在中速状态下运转一段时间，然后退回怠速状态，并准备进行再次实验。
6、逐缸短路，并进行上述实验，将逐缸断火状态下的发动机的功率记录实验报告。
7、调整发动机的点火系、供油系，并重新进行测试，进行调整后的性能对比。
将测试结果记入实验报告。
8、检测完毕；将被测发动机恢复至良好状态。
实验结果的整理与分析：
1、检测结束后，应将检测数值偏差太大的测试参数剔出。
2、按实验报告中检测记录的要求，计算测试结果的算术平均值，并于规定的技术条件相比较，以确定发动机的动力性。
3、发动机的单缸功率的测定，用于分析发动机的技术状况和比较发动机的调试结果分析。
对于故障发动机，可在此的基础上确定进一步对发动机的检测诊断内容、方法等。
为发动机的维修提供依据。
4、试分析无负荷测功的应用特点和测量因素对发动机检测结果的影响。
实验注意事项：
1、测试仪器与发动机之间的连接电缆、所有接插件、传感器等应可靠、有效；并防止发动机的运转件和灼热零件的损伤。
2、每一次的检测结束时，应将发动机的油门退回怠速位置。
实验三
四轮定位参数检测
实验内容：
转向车轮定位值的检测（前束、外倾角、后倾角、内倾角）。
实验要求：
1．掌握实验原理、方法和步骤及实验操作技能。
2．根据被检测车辆的技术条件，对检测结果作出分析判断。
3．了解定位值变化的原因，并分析由于转向轮定位值的变化所引起的转向系的故障。
仪器设备：
1．实验汽车；
2．转向车轮定位仪；
实验准备：
1．汽车轮胎气压应符合规定以及无异常磨损；
2．轮毂轴承、转向主销、衬套无松旷。
检查车论制动器是否良好。
3．将被检测车论停放于水平路面上，并使其处于直线行驶状态。
用千斤顶支起汽车，使前论放在支承盘的转盘上，且使主销中心线的延长线基本通过转盘的中心，用千斤顶支起后桥，用一厚度和支承盘总高形态的平垫垫起后轮，以使前后轮的接地面处于同一水平面内。
4．安装转向支架总成。
使支座的中心孔与车轮的中心重合。
5．检查轮辋的变形。
将聚光器的销轴插入调整支座的中心孔，接入电源。
将标杆一规定的距离放于被测轴的前后方。
并调整聚光器的光束。
实验步骤：
1.前束值得测量
1）汽车车轮处于直线行驶状态。
2）调整标杆的长度，使之略大于被测车轮的轮距，并使两标杆的长度相等。
3）将调整好的两标杆，按轮胎直径的7倍的距离，分别放置于转向桥的前后方，并使其与被测车桥平行。
4）车轮的一侧按装聚光器，将光束投向标牌，调整光束和扇形的指针使其清晰、方便与观测；记录读数。
将光束转向另一标杆的标牌，平行移动标杆使其指示相同的数值。
5）在车轮的另一侧安装聚光器，相同的方法使聚光器分别照向前后的标牌，读取标牌上的数值的差值；既转向轮的前束值。
2.车轮外倾角的测量
1）车轮处于直线行驶状态，将水准仪标有“αγ”的定位销轴插入调
2）整支架的孔中，并使水准仪处于水平状态，固定水准仪。
3）转动标有“α”的调节盘，直到水准仪的气泡位于中间位置，由调节盘
4）上读取读数，即为该车轮的车轮外倾角。
5）按同样的方法测量另一侧的车轮外倾角。
3.主销后倾角的测量
1）按2中1）的测量要求，不动水准仪。
将车轮先向内转20度角度（左
2）轮向左转，右轮向右转），缩紧并调整水准仪水平。
3）转动“γβ”调节盘，使其红色指示刻线与仪表板上的0线重合。
4）调整“γβ”水准仪气泡的调整旋钮，使气泡处于中间位置。
5）车轮向相反的方向转动40度角度，调整“γβ”调整盘直至气泡处
6）于中间位置，读出刻度盘上的数值既为主销后倾角。
7）相同的方法测量另一侧的主销后倾角。
并记录在实验报告中。
4.主销内倾角的测量
1）将水准仪上标有“β”的销轴插入支架的孔中比锁紧。
2）车轮先向内转动20度角，并使岁准仪处于水平位置且紧固。
转动“γβ”调节盘，使其红色指示刻线与仪表板上的0线重合。
3）调整“γβ”水准仪气泡的调整旋钮，使气泡处于中间位置
4）车轮向相反的方向转动40度角度，调整“γβ”调整盘直至气泡处于中间位置，读出刻度盘上的数值既为主销内倾角。
实验数据的整理与分析：
1.根据被测车辆的技术条件，判定被测车辆的前轮定位值得正确。
2.分析所测参数的异常原因、对车辆的性能的影响以及调整方法。
思考题：
1.分析车轮定位不准对动力性和燃油经济性的影响。
注意事项：
遵守纪律、注意安全。
实验四
车轮动平衡的检测
实验目的：
车轮不平衡会使车辆在高速行驶时产生振动，同时使汽车附着力减小，操纵稳定性能变坏；加速轮胎磨损；损坏减震器及转向、悬架系统零件。
车轮平衡可消除轮胎的振动或使之减少到许可范围之内，避免由此带来的不利影响及其造成的损坏。
车轮平衡机的作用就是检测和消除轮胎的不平衡，保持汽车止常、安全地行驶。
因此要求学生掌握车轮平衡机使用。
实验设备：
车轮平衡机、轮胎
实验内容：
一、检测内容：
车轮的动平衡
二、车轮平衡机的结构原理：
离车式车轮平衡机按动平衡原理工作，汽车修理和维护作业中因车轮已拆离车桥，其平衡检测都在离车式平衡机上建立系统的进行。
与静平衡不同，动平衡将轮胎视为一个有限宽度B的田旋体，并假设不平衡质量m分别为m1和m2。
两部分，集中在轮辋的边缘处该两平面称为校正面，旋转时形成两个离心力，F1和F2为这两个离心力在传感器平面的投影，当F1≠F2，或F1＝F2，但两者相位不同时，不仅形成不平衡力，还要形成不平衡力矩，因而动平衡机必须设置两个相互垂直的传感器A和B以采集支反力f1和f2，动静力学平衡式，以求取F1和F2，从而计算不平衡质量m1和m2。
三、检测使用方法：
1.打开机箱电源开关，平衡机进行自检，自检完毕默认。
2.把车轮装好。
3.选择动平衡测试，输入车轮数据
1）输入距离值：
在等待测量的状态下，拉出自动尺，将标尺头放在车轮内车轮辋上，保持标尺头与轮辋接触，直至在面板上显示出其距离值，或人工输入测出的距离值（每次按键［Ａ↑］和［Ａ↓］增减０.5ｃm，总长25cm）。
2）输入轮辋宽度L：
用宽度测量尺量出轮辋对边宽度，按宽度人工输人按键［Ｌ↑］和［L↓］，选择输人正确的轮辋宽度。
每次按键增减5mm或0.25in。
3）输入轮辋直径D：
在轮胎上标有直径，确认后按轮辋直径输人键［D↑］和［D↓］输人轮辋直径，每次按键增减12／13mm或0.5in。
4）盖上保护盖，按［START］启动按钮，数秒钟后，机器自动停止。
左侧显示屏显示车轮内侧不平衡值，右侧显示屏显示车轮外侧不平衡值，根据内外侧不平衡值选相应的平衡块备用。
5）用手缓慢转动车轮，至外侧不平衡指示灯全亮，表示此时轮辋外侧最高点（12点钟位置）为不平衡位置，在此位置加上相应的平衡块。
6）再用手缓慢转动车轮，至左侧不平衡指示灯全亮，表示此时轮辋内侧最高点（12点钟位置）为不平衡位置，在此位置加上相应的平衡块。
7）盖上保护盖，按［START］启动按钮，重复以上操作步骤，直至两边显示器都显示“［o］［o］”为止。
一般重复操作三次以内正常。
8）从平衡旋转轴上拆下轮胎，平衡结束。
四、检测结果记录：
思考题：
1、怎样从车轮的磨损看故障？
2、车轮不平衡对车辆有什么影响？
注意事项：
1、使用时，非操作人员请勿靠近机器。
2、平衡机旋转轴部分不能受到任何撞击。
3、车轮平衡机正常运转时，如果突然出现异常的噪声、烟雾或其他现象，应立即切断电源开关并拔掉电源插头，然后通知相关的维修服务人员。
实验五
汽车最小转弯半径的测定
实验目的：
通过汽车最小转弯半径的测定，使学生初步了解汽车转弯半径基本测量方法。
并通过汽车最小转弯半径的测定，使学生更进一步了解汽车结构参数与汽车转弯半径之间的关系。
实验条件：
1、试验场地为平坦、硬实、干燥、清洁的混凝土或沥青地面，其大小应能允许汽车作全圆周行驶。
2、汽车的前轮最大转角应符合该车的技术条件规定。
3、汽车应装载均匀且为满载情况，同时要保证全轮着地。
试验仪器及设备：
1、桑塔纳轿车1台。
2、行驶轨迹显示装置。
3、钢卷尺。
相关测试内容：
1、前外轮最小转弯直径d1
汽车前轮处于最大转角状态行驶时，汽车前轴离转向中心最远车轮胎面中心在地面上形成的轨迹圆直径。
2、后内轮最小转弯直径d2
汽车前轮处于最大转角状态行驶时，汽车后轴离转向中心最近车轮胎面中心在地面上形成的轨迹圆直径。
3、最远点最小转弯直径d3
汽车前轮处于最大转角状态行驶时，车体离转向中心最远点形成的轨迹圆直径。
4、最近点最小转弯直径d4
汽车前轮处于最大转角状态行驶时，车体离转向中心最近点形成的轨迹圆直径。
5、最大通道宽度B
汽车最远点最小转弯直径与最近点最小转弯直径之差的1/2:
：
测试方法（dl、d2、d3、d4如图所示）：
1、在前外轮和后内轮胎面中心的上方，在车体离转向中心最远点和最近点垂直地面方向，分别装行驶轨迹显示装置。
2、汽车以低速行驶，方向盘转到极限位置，保持不动，待车速稳定后起动显示装置，使用各测点分别在地面上显示出封闭的运动轨迹之后，将车开出轨迹外。
3、用钢卷尺测量各测点在地面上形成的轨迹圆直径，应在互相垂直的两个方向测量，取算术平均值作为试验结果。
4、测试时，汽车向左转和向右转各测定1次。
测试数据处理：
测试后，将测试结果列于下表。
汽车最小转弯直径测定记录表
汽车型号 制造厂 装载质量 车辆长 mm。
车辆宽 mm，轮胎气压 kPa ，前轮距 mm，
后轮距 mm 轴 距 mm。
前轮最大转转向角:
（度）
左转：
左轮 ，右轮；右转：
左轮 ，右轮，
试验地点 ，路面状况。
试验日期 试验者。
回转方向
左转（mm）
右转（mm）
测
定
项
目
前外轮最小转弯直径d1
后内轮最小转弯直径d2
最远点最小转弯直径d3
最远点最小转弯直径d4
注意事项：
遵守纪律、注意安全。
实验六
汽油机排气污染物的检测
实验目的：
汽车发动机中排出的一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氮氧化合物、（NO2）和碳烟微粒等既污染了大气，又使环境恶化，而且这些污染物的最高浓度层处在离场面1米左右处，恰恰是行人的呼吸带部位，严重地影响人类的健康。
对汽车废气排放的控制与防治，已到了刻不容缓的地步。
要搞好汽车废气排放与防治，必须强化检测手段及对在用车辆技术状态进行定期检查监督和强制维修保养。
因此要求学生掌握该检测仪器的使用和故障排除。
实验设备：
四气分析仪、车辆
实验内容
HC和CO的浓度，其国家标准值如下：
表1汽油车怠速污染物排放标准值
项目
CO（%）
HC（×10-6）
四冲程
二冲程
车别\车型
轻型车
重型车
轻型车
重型车
轻型车
重型车
1995年7月1日以前的定型汽车
3.5
4.0
900
1200
6500
7000
1995年7月1日以前新生产汽车
4.0
4.5
1000
1500
7000
7800
1995年7月1日以前生产的在用汽车
4.5
5.0
1200
20**
8000
9000
1995年7月1日起的定型车
3.0
3.5
600
900
6000
6500
1995年7月1日起的新生产汽车
3.5
4.0
700
1000
6500
7000
1995年7月1日起生产的在用汽车
4.5
4.5
900
1200
7500
8000
表2装配点燃式发动机的车辆双怠速试验排气污染物限值
车辆类型
怠速
高怠速
ＣＯ（％）
ＨＣ（10-6）
ＣＯ（％）
ＨＣ（10-6）
20**年4月1日以后上牌照的（M12）类车辆
0.8
150
0.3
100
20**年4月1日以后上牌照的（N13）类车辆
1.0
200
0.5
150
1）HC容积浓度值按正已烷当量
2）M1指车辆设计乘员数（含驾驶员）不超过6人，且车辆的最大总质量不超过2500kg。
3）N1还包括设计上乘员数（含驾驶员）超过6人，或车辆的最大总质量超过2500kg但不超过3500kg的M类车辆。
检测方法步骤：
1.仪器的准备
仪器使用前，先接通电源，预热30分钟以上，然后按表5-1规定的部位进行检查。
接着仪器上取出采样导管进行校正：
吸进清洁空气，用零点调整旋钮去调整零位，再把测定器附属的标准气体从标准气体注入，用标准气体校正旋钮，使指示值符合校正基准值（注意：
当注入校准气体时，应关闭仪器上的泵开关）。
一氧化碳测定器是以标准气体储气瓶里的一氧化碳浓度作为校正基准值，而碳氢化合物测定由于在标准气体里采用丙烷（C3H8）气体，所以需通过下式求出正己烷换算值来作为校正基准：
校正基准值=标准气体（丙烷）浓度×换算系数（正己烷换算值）
例：
换算系数0.530，标准气体丙烷浓度700×10¯6
校正基准值=700×10¯6×0.530=371×10¯6
2.车辆准备
a）排气系统不得有泄漏。
b）应保证取样探头插入排气管的深度不小于300mm，否则排气管应加接管，但应保证接口不漏气。
c）发动机应达到规定的热状态，
d）按汽车制造厂使用说明书泰山定的调整法，调至规定的怠速和点火正时。
表5－1
检查部位
检查要领
备注
流量计
从气体入口取下导管，右手遮住进口，检查动作状态
当发现不能正常动作时，应由专业厂家修理
探测器和导管
检查有否压扁，割坏，堵塞，污染等情况
当发现已压扁，割坏时应更换新件，如有污染和堵塞时，用布和压缩空气清扫
滤清器
检查脏污程度
脏污时应更换
水分离器
检查存水量
发现有存水时取下排尽清扫
校正装置标准气体校正
接通电源进行必要的预热，吸进清净空气，检查零点调整能否进行标校（调整频率根据制造厂的规定）
不能调整时，应有专业厂家修理。
HC测定器的标准气体是丙烷，所以应通过下式求校正的基准值标准气体浓度×换算系数
简易校正装置
打开简易校正开关。
检查动作状态和指示针的指针位置，即刻度板的调整位置
当发现不能调整时，应送专业厂家修理
接线
无损伤和接触不良的地方
如发现有接触不良和断线处，应更换新线
3.怠速法：
a）将发动机由怠速工况加速至其额定最高转速的70%左右，维持60S后降至怠速状态后，15S内把废气采样探头插入汽车排气管内深400mm处。
b）接着30S内读取CO和HC浓度最高值和最低后值取平均数
c）检测工作结束后，把取样探头从排气管里取出来，让他吸入新鲜空气工作5分钟，待仪归零后再关掉电源。
4.双怠速法：
操作必须严格按有关标准的规定程序执行。
双怠速法的测试程序为：
发动机由怠速加速到70%额定转速维60秒后降至50%额定转速（高怠速）。
a）在高怠速状态维持15秒，开始采样，读取30秒内的最高值和最低值，取平均值。
b）从高怠速降至低怠速维持15秒后读取30秒内的最高值和最低值，取平均值。
c）检测工作结束后，把取样探头从排气管里取出来，让他吸入新鲜空气工作5分钟，待仪器归零后再关掉电源。
检测结果记录：
作业：
分析CO、HC浓度过高的原因。
注意事项：
（1）不要在有油或有有机溶剂的地方进行检测。
（2）要注意检测地点室内通风换气，以防人员中毒。
（3）检测结束后，要立即把取样探头从排气管里抽出来。
（4）校准用的校准气样是有毒的，要注意保管。
实验七
柴油机排气污染物检测
实验目的：
掌握仪器使用和检测方法
实验设备：
烟度计、柴油车
检测内容：
柴油车的尾气，其国家标准如下：
装配压燃式发动机的车辆自由加速试验烟度排放限值
车辆类型
烟度值（Rb）
1995年7月1日以前生产的在用车
4.7
1995年7月1日起生产的在用车
4.0
检测方法和步骤：
1.仪器的准备
A．接通电源，进行必要的30分钟预热。
B．按下校准健，插入标准烟度纸校准，屏幕所显示的数值必须与标准烟度纸上的一致，如果不一致用↑↓健调整。
C．校准后，取出标准烟度纸按复位键复位，再按测试健开起检测。
D．检查取样装置和控制装置中各部机件的工作性能，特别要注意脚和手控制的抽气泵开关与抽气泵动作是否同步。
E．检查控制用压缩空气源的压力和清洗用压缩空气的压力是否符合要求。
2.车辆准备
A．排气系统不得有泄漏。
B．排气管应能保证取样探头插入深度不小于300mm。
否则排气管应加接管，并保证接口不漏气。
C．必须采用生产厂规定的柴油机油和未添加消烟剂的柴油。
D．柴油机应预热到说明书规定之热状态。
3.柴油车排气烟度测试方法
A．取样探头逆气流固定于排气管内，并使其中心线与排气管轴线平行。
B．将踏板开关引入汽车驾驶室。
C．按下页图所示的测量规程进行检测。
先由怠速工况将加速踏板踩到底，约4s迅即松开，如此重复三次以便把排气管内的碳渣吹掉。
D．然后待速运转约11s。
在此期间内要用压缩空气清洗机构对取样软管和取样探头吹洗3-4s在把踏板开关固定在加速踏板上，按下述方法开始检测。
E．将加速踏板与踏板开关一并迅速踩到底，至4s时迅即松开加速踏板。
F．维持11s。
在此期间，用压缩空气清洗机构对取样软管和取样探头吹洗3-4s。
G．下一次重新踩下加速踏板与踏板开关时，距前一次的时间间隔为15s，如此重复三次。
H.三次读数的算术平均值，即为该工况下的排气烟度值。
思考题：
1.分析柴油机排放恶化的原因。
注意事项：
1.从取样探头至抽气泵的取样软管，最好能逐渐向上倾斜，以防止冷凝水流如抽气泵弄湿滤纸。
2.为保护硒光电池的光敏层，光电传感器不用时应该套上测头盖或避开强光放置。
3.滤纸和校准用标准烟样，不要放置在日光下曝晒或灰尘多的地方。
实验八
汽车空调检测与诊断
实验目的：
1、掌握汽车空调系统的组成及各部分的工作原理。
2、熟悉凌志LS400原车空调的各项操作。
3、掌握如何用空调故障码进行故障诊断。
4、了解通过空调故障现象判断空调发生故障部位方法。
实验仪器及设备：
万用表一块、凌志LS400全自动空调实验台一台
实验内容：
1、观察空调工作过程。
2、空调常见故障的诊断与排除。
实验原理：
本实验采用的是凌志LS-400轿车上的汽车空调系统。
凌志LS-400轿车属于日本丰田公司的高级车型，此空调系统基本具备了全自动空调系统的所有功能。
全自动空调系统从功能上来分主要可分为：
制冷系统、取暖系统和空调电控系统。
凌志LS—400汽车制冷系统主要由压缩机、冷凝器、干燥贮液器（容器）、膨胀阀、蒸发器、输液（气）软管以及风扇（电动冷却风扇、送风机马达）等组成。
其中，蒸发器、送风马达、膨胀阀、蒸发器温度传感器以及送风机电阻等组成冷却和送风机组件，位于汽车仪表板下方；压缩机、电动冷却风扇和冷凝器、干燥贮液器（容器）等位于汽车发动机舱内。
基本的制冷系统由制冷剂和四大机件：
压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器所组成。
制冷循环工作原理是这样的：
低温低压的液态制冷剂流入蒸发器，从车厢空气中夺走蒸发所需的热量（车厢内空气因此而冷却），流出蒸发器时，制冷剂因吸热而由液态气化成低温低压的气态。
压缩机吸入低温低压的气态制冷剂后，将其压缩成高温高压气态制冷液，流入冷凝器散热冷凝成中温高压
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