汽车性能与检测教案1文档格式.docx
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正因为如此，人们更加关心汽车的各项性能和检测技术，本节课将就汽车使用性能和汽车检测技术两大问题进行阐述。
一、汽车使用性能
汽车使用性能是指汽车在一定的使用条件下，以最高效率工作的能力。
我国目前采用的汽车使用性能的主要指标见表0-1。
1.汽车容载量
a.汽车能够装载货物的数量或乘坐旅客的人数。
b.汽车容载量与汽车的装载质量、车厢尺寸、货物密度、座位数和乘客站立的面积等困素密切相关。
2.汽车的质量利用
汽车的质量利用描述了汽车整备质量与装载质量的关系。
通常用整备质量利用系数（汽车装载质量与汽车整备质量之比）评价汽车质量利用的关系。
整备质量利用系数的提高是现代载货汽车制造技术进步的重要标志之一。
整备质量利用系数：
轻型货车约为1.1，中型货车约1.35，重型货车约1.3～1.7，利用系数随装载质量的增加而有所提高。
3.汽车的使用方便性
汽车的使用方便性是汽车的一项综合使用性能，用于表示汽车运行过程中驾驶员和乘客的舒适和疲劳程度，以及货物的完好程度和装卸货物的方便性。
（1）操纵轻便性
（2）上下车的方便性
（3）装卸货物的方便性
（4）乘坐舒适性
（5）最大连续行驶里程
（6）机动性
4.汽车的动力性
汽车的动力性是指汽车在良好平直路面上直线行驶时所能达到的平均行驶速度。
汽车的动力性主要由最高车速、加速时间和最大爬坡度三方面的指标来评定。
5.汽车的燃油经济性
汽车的燃油经济性是指汽车以最小的燃油消耗完成单位运输工作量的能力。
汽车的燃油经济性可用汽车行驶每百公里所消耗的燃油量（L/100KM）来表示。
6.汽车的安全性
影响汽车的安全性的指标有汽车的制动性、操纵稳定性、行驶平顺性、驾驶员视野、汽车灯光、汽车超车加速能力等诸多因素。
汽车的主动安全性是汽车本身防止或减少交通事故的能力。
汽车的被动安全性是发生交通事故后减少乘员和行人伤亡、车辆损失、货物损失的汽车结构性能。
汽车制动性能包括行车制动性能和驻车制动性能。
1）行车制动性能是指汽车行驶中强制降低行驶速度以至停车，且维持行驶方向稳定性，以及在下坡时能维持一定车速的能力。
2）驻车制动性能是指汽车在一定的坡道上长时间停车的能力。
驻车制动性能的评价指标包括制动效能、制动效能的恒定性、汽车制动时的方向稳定性三个方面。
汽车的操纵稳定性是对汽车驾驶操纵方便程度的评价，操纵稳定性是决定汽车安全行驶的主要性能。
7.汽车的通过性
汽车的通过性（越野性）是指它能以足够高的平均速度通过各种坏路和无路地带（如松软地面、凹凸不平地面等）及各种障碍（如陡坡、侧坡、壕沟、台阶、灌木丛、水障等）的能力。
汽车使用性能除与汽车本身因素有关外，还与汽车运行条件有关，比如，气候条件、道路条件和运输条件等。
二、汽车检测技术
汽车性能的评价方法有主观评价、统计处理和客观评价。
1）主观评价是由多名经验丰富的驾驶员给汽车各项性能打分以评定汽车的综合性能，其随意性较大，准确性较低；
2）统计处理需要大量的数据，比较繁琐；
3）客观评价是利用检测技术，通过道路或台架试验来确定汽车的性能，精度较高，使用也较广泛。
汽车检测技术是利用各检测设备，对汽车在不解体情况下确定汽车技术状况或工作能力进行的检查和测量。
汽车技术状况是一定是测得表示某一时刻汽车外观和性能参数值的总和。
现代的汽车故障预防措施，是在汽车不解体的条件下，利用各种检测仪器和设备，按照检测项目对各系统和机构的性能进行功能测试，以及对油品（润滑油、传动齿轮油及液压油等）的分析。
因此检测是一种故障发生前进行的技术诊断。
这样，可及时发现汽车内部各零部件磨损和技术状况的异常情况，预测各机构、总成的必要维修时期，可在大故障出现之前，进行零件更换或修理，从而延长汽车的使用寿命，减少维修费用。
研究、开发汽车检测技术和设备，可以早发现汽车的故障（或异常），或者在轻微故障阶段将其检测出来，防止故障的发展，恢复汽车的性能。
汽车检测是依靠传感与分析技术，采集汽车的各种具有某些特征的动态信息，对这些信息进行分析、区分、识别，并确认其异常表现，预测其发展趋势，查明其产生原因、发生部位和严重程度，提出针对性的维修措施和处理方法。
采用汽车检测技术既可减少多余维修，又可避免突发性故障。
汽车运行中发现故障预报（监测）进行维护或更换零部件的做法,摆脱了传统按行驶里程或时间维护和修理的硬性规定,实现了“定期检测、强制维护、视情修理”的方针，提高了汽车的利用率，最大限度地减少了维修的次数，延长了汽车的使用寿命，并确保汽车运行的安全性、可靠性和经济性。
综上所述，；
汽车检测的目的就是为了判断汽车的技术状况，查明在规定的使用期限内到下次检测前，其零件、组合件和总成可能发生的故障，确定技术参数的允许变化量。
1.预习§
1-1
2.习题册
1.汽车的使用性能
2.汽车检测技术
星期:
授课时间:
年月日
第一章汽车动力性
§
1.1汽车动力性指标
了解和掌握汽车汽车动力性指标
汽车动力性指标
最大爬坡度的概念
复习提问
1.汽车使用方便性有哪些？
2.汽车的动力性指标有哪些？
一、概念
汽车动力性是指汽车在良好平直路面上直线行驶时所能达到的平均行驶速度。
二、目的
汽车的动力性越好，平均行驶速度越高，其运输效率也就越高。
三、评定指标
从尽可能获得高的平均行驶速度出发,汽车的动力性主要由最高车速、加速时间和最大爬坡度三方面的指标来评定。
1、最高车速
最高车速是指汽车在水平良好的路面（混凝士或沥青路面）上，能够达到的最高稳定行驶速度。
对经常在公路上行驶的汽车，最高车速十分重要，它关系到汽车的平均技术和运输效率。
2、加速时间
（1）原地起步加速时间
亦称起步换挡加速时间，系指用规定的低挡起步，以最大的加速强度逐步换到最高挡后，加速到某一规定的车速所需的时间。
目前，常用所需的时间（秒数）来评价。
也可用加速行驶规定距离所需的时间来衡量，其规定距离一般为400M、800M或1000M，汽车起步加速时间越短，其动力性越好。
（2）超车加速时间
亦称直接挡加速时间,指用最高挡或次高挡,由某一预定车速开始,全力加速到某一高速所需的时间,用来表示汽车超车时的加速能力。
超车加速时间越短，汽车的加速性能越好。
3、最大爬坡度
最大爬坡度是指汽车满载时在良好的坡道上，用一挡能克服的最大坡度。
爬坡度以坡度的角度值表示。
轿车大多在良好的道路上行驶，主要强调最高车速和加速能力，一般不强调爬坡能力；
货车在各种不同道路上行驶，除了具有较高的最高车速和加速能力以外，还应具有足够的爬坡能力；
越野车在坏路或无路条件下行驶，爬坡能力非常重要，其
1.复习
2.预习§
1-2
3.习题册
汽车的动力性指标
1.2汽车动力性理论分析
了解和掌握汽车驱动力和行驶阻力之间的关系以及汽车行驶的条件
汽车驱动力和行驶阻力之间的关系以及汽车行驶的条件
作业布置
1.汽车的动力性指标有哪些？
说明:
汽车动力性是由作用于汽车行驶方向的各种外力决定的,包括使汽车前进的驱动力和阻碍汽车前进的行驶阻力。
同一型号的汽车，驱动力越大，行驶阻力越小，其动力性越好。
一、汽车驱动力
1、概念
发动机输出的转矩经传动系传至驱动轮，驱动轮转动后产生一个与汽车行驶方向一致的作用力。
如图1-1。
2、公式
3、驱动力图
在进行动力性分析时，一般用驱动力图来直观表达各挡位驱动力的大小。
上式中的发动机转矩用外特性曲线来表示，如图1-2所示。
它表示节气门全开时，发动机转矩和功率随发动机转速而变化的规律。
驱动力图中的驱动力是根据发动机节气门全开时的转矩计算出来的，它表示了汽车各挡位在一定车速下能达到的最大驱动力。
汽车驱动力随发动机输出转矩、变速器传动比、主减速器传动比、传动系效率的增加而增大；
随车轮半径增大而减少。
即节气门的开度减小，驱动力也减小。
相同的节气门开度，低挡时驱动力较大，高挡时驱动力较小。
二、汽车行驶行驶阻力
1、滚动阻力
滚动阻力是指汽车车轮滚动时，由于轮胎和地面变形造成的阻碍运动的力。
汽车总质量愈大，汽车要克服的滚动阻力愈大。
汽车滚动阻力为：
2、空气阻力
汽车行驶时受到空气作用力在行驶方向上的分力。
空气阻力WF与汽车的迎风面积A有关。
考虑到汽车的形状和表面的粗糙程度对空气阻力的影响，需要使用空气阻力系数DC、空气相对于汽车速度av的关系为：
4、加速阻力
汽车加速时需要克服的惯性力称作加速阻力。
其值为：
三、汽车行驶条件
1、驱动条件
汽车要行驶，驱动力就需要克服所有的阻力，包括滚动阻力、空气阻力、上坡阻力和加速阻力。
即：
2、附着条件
地面对轮胎切向反作用力的极限值称为附着力。
驱动力的最大限度至多等于驱动轮与路面间的附着力。
当驱动力大于附着力时，驱动轮就要产生滑转，即：
上式称为的汽车的附着条件。
四、汽车功率平衡
在汽车行驶中,不仅驱动力与行驶阻力平衡,发动机发出的功率与汽车行驶的阻力功率也是平衡的。
即汽车行驶的每一瞬间，发动机发出的总功率总是等于机械传动的损失功率与全部运动阻力所消耗的功率之和。
由于各挡位传动比不同,各挡发动机功率曲线对应的车速不同。
低挡位时,车速变化范围较小；
高挡位时，车速变化范围较大。
但各挡位对应的发动机最大功率不变。
1.汽车的驱动力；
2.汽车的行驶阻力；
3.汽车的行驶条件。
1.3汽车动力性检测
1.了解汽车动力性检测项目与有关标准；
2.熟悉汽车动力性检测设备；
3.掌握汽车动力性检测方法。
1.汽车动力性检测项目与有关标准
2.汽车动力性检测设备
汽车动力性检测方法
1.汽车的正常行驶条件有哪些？
2.汽车阻力类型有哪些？
一、汽车动力性检测项目与有关标准
汽车动力性检测项目主要有:
加速性能检测、最高车速检测、滑行性能检测、发动机输出功率检测、汽车底盘输出功率检测
二、汽车动力性检测设备
1.底盘测功机的功能
底盘测功机是模拟汽车在道路上行驶时受到的阻力，测量其驱动轮输出功率以及加速、滑行等性能的设备。
有的底盘测功机还带有汽车燃料消耗量检测装置。
2.底盘测功机的组成
汽车底盘测功机主要由道路模拟系统、数据采集与控制系统、安全保障系统及引导系统等构成。
普通型道路模拟系统如下图所示。
3.工作原理
汽车在道路上运行过程中存在着运动惯性、行驶阻力，要在试验台上模拟汽车道路运行工况，
首先要解决模拟汽车整车的运动惯性和行驶阻力问题，这样才能用台架测试汽车运行状况的动态性能。
为此，在该试验台上利用惯性飞轮的转动惯量来模拟汽车旋转体的转动惯量及汽车直线运动质量的惯量，采用电磁离合器自动或手动切换飞轮的组合，在允许的误差范围内满足汽车的惯量模拟。
至于汽车在运行过程中所受的空气阻力、非驱动轮的滚动阻力及爬坡阻力等，则采用功率吸收加载装置来模拟。
路面模拟是通过滚筒来实现的，即以滚筒的表面取代路面，滚筒的表面相对于汽车作旋转运动。
在系留装置及车偃等安全措施保障下，通过控制系统可对加载装置及惯性模拟系统进行自动或手动控制，以实现对车辆的动力性如加速性能、汽车底盘输出功率、底盘输出最大驱动力、滑行性能、车速表校验、里程表校验等项目的检测。
三、汽车动力性检测方法
（一）汽车动力性道路试验
1.试验条件
（1）试验汽车的装载质量为厂定的最大装载质量，且装载物均匀分布，固定牢靠，不因潮湿等条件变化而改变其质量。
（2）轮胎气压应符合该试验车技术条件的规定，误差不超过+10kPa。
（3）试验车使用的燃料、润滑油（脂）、制动液的牌号和规格均应符合该车技术条件和现
行国家标准的规定，同一次试验必须使用同一批燃料和润滑油。
（4）试验必须在无雨无雾的天气中，相对湿度小于95%，气温0-40℃，风速不大于3m/s。
（5）试验道路应是清洁、干燥、平坦的混凝土或沥青铺成的平直路面，长2-3m，宽不小于8m，纵向坡度在0.1%以内。
（6）试验用仪器、设备必须经过检查，符合精度要求。
2.汽车最高车速
试验前应检查试验汽车的转向机构、各部分紧固件情况及制动系统的效能。
试验时应关闭车门窗，以保证试验安全。
在符合试验条件的道路上，选择中间200m为测量路段，并用标杆做好标志，测量路段两端为试验加速区间。
选择合适的加速区间，使汽车在驶入测量路段前能达到最高的稳定车速。
试验汽车在加速区间以最佳的加速状态行驶，在到达测量路段前保持变速器（及分动器）在汽车设计最高车速的相应档位，节气门全开，使汽车以最高稳定车速通过测量路段，以秒表或光电测时仪记录通过时间（也可以用第五轮仪直接测出汽车车速）。
试验往返各进行一次，记录试验结果。
3.汽车加速度性能
测定汽车进行加速试验前应检查汽油发动机节气门能否全开，柴油发动机喷油泵供油拉杆行程能否达到最大位置。
汽车最高档或次高档加速性能试验，是在试验路段上选取合适长度的路段，作为加速性能的测试路段，在两端放置标杆作为记号。
汽车在变速器预定档位，以稍高于该档最低稳定车速起（选5的整数倍的速度，如30km/h，35km/h，40km/h）作为等速行驶，用第五轮仪监测初速度；
当车速稳定后（+1km/h），驶入试验路段，迅速将加速踏板踏到底，使汽车加速行驶至该档最高车速的80%以上；
对于轿车应达到100km/h以上；
用第五轮仪记录汽车的初速度和加速行驶的全过程。
试验往返各进行一次，往返加速试验的路段应重合。
汽车起步连续换挡加速性能试验时，将汽车停于试验路段一端，变速器置于该车的起步档位（1档或2档），迅速起步，并将加速踏板快速踏到底，使汽车尽快加速行驶，当发动机达到最大功率转速时，力求迅速无声的换挡，换挡后立即将加速踏板快速踏到底，用第五轮仪测定汽车加速行驶的全过程，往返各进行一次，往返试验的路段时同一段道路，记录试验结果。
（二）汽车动力性台架检测
汽车底盘输出功率的检测方法：
（1）在动力性检测之前，必须按汽车底盘测功机说明书的规定进行试验前的准备。
台架举升机应处于上升状态。
无举升机者滚筒必须锁定。
车轮轮胎表面不得夹有小石子或坚硬之物。
（2）汽车底盘测功机控制系统、道路模拟系统、引导系统、安全保障系统等必须工作正常。
（3）在动力性检测工程中，控制方式处于恒速控制，启动汽车，逐步加速并换挡至直接档，当车速达到3-1设定车速（误差+0.5/h）并稳定15s后（时间过短，检测结果重复性较差），计算机方可读取车速与驱动力数值，并计算汽车底盘输出功率。
（4）输出检测结果并记录环境状态。
1.汽车动力性检测项目与有关标准
；
2.汽车动力性检测设备；
3.汽车动力性检测方法。
第二章汽车燃油经济性
2.1汽车燃油经济性的评价指标
1.掌握汽车燃油经济性的评价指标
汽车燃油经济性的评价指标
新课引入
石油是现代工业，尤其是交通运输的重要能源，汽车的燃料在今后较长的一段时间仍然是石油产品。
随着工业的发展，车辆的增多，使用石油产品越来越多。
现在各国都把节约汽车用油作为汽车制造业和汽车运输业中的二个重大问题。
汽车的燃油经济性，是指以最小的燃油消耗量完成单位运输工作量的能力。
燃油消耗已占运输成本的40%左右，所以节约用油是降低运输成本的重要措施之一。
汽车燃油经济性的评价指标主要又以下三种。
1.单位行驶里程的燃油消耗量
当燃油按质量计算时，用符号
表示燃油消耗量，其单位为kg/100km。
当燃油按容积计算时，用符号
表示燃料消耗量，其单位为L/100km。
单位行驶里程的燃油消耗量只考虑了行驶里程，没有考虑车型与载重量的差别，所以只能用于比较同类型汽车或同一辆汽车的燃料经济性，但它也可用于分析不同部件（如发动机、传动系等）装在同一汽车上，对燃料经济性的影响。
其数值越小，汽车燃油经济性越好。
2.单位运输工作量的燃油消耗量
若燃油以质量计算时，该指标单位对于载重汽车为kg/（100t·
km），对客车为kg/（1000人·
km）。
若燃油以容积计算时，该指标单位对于载重汽车为L/100t·
km，客车为L/（1000人·
该指标可以用来比较不同类型、不同装载质量汽车的燃料经济性。
3.消耗单位燃油所行驶的里程
美国采用消耗单位燃油所行驶的里程的评价方法，其单位是MPG或mile/USgal，指的是每消耗一加仑燃油能行驶的英里数（1mile=1.61km，1Usgal=4.55L）。
其数值越大，汽车燃油经济性越好。
汽车燃油经济性的计算
在汽车设计时，常需要在实际的试验样车制成之前，先根据所选用的发动机台架试验得到的油耗曲线与汽车功率平衡图，对汽车进行燃油经济性的估算。
其中包括汽车等速百公里油耗的计算，等速、加速、减速和怠速等行驶工况的油耗的计算。
什么是汽车燃油经济性，其主要评价指标有哪些？
汽车燃油经济性的概念及评价指标
周次:
2.2汽车燃油消耗量的检测方法
1.掌握油耗计的种类及工作原理
2.掌握汽车燃油消耗量的检测方法
掌握油耗计的种类及工作原理
汽车燃油消耗量的检测方法
一、
常用汽车油耗计
汽车燃料消耗量一般是用油耗计测量的。
油耗计种类很多，按测量方法可分为：
容积式油耗计、重量式油耗计、流速式油耗计、流量式油耗计。
大多数油耗计都能作连续的累计测量，但测试的流量范围和测量误差各不相同。
1．容积式油耗计
容积式油耗计有定容式和容量式两种。
定容式油耗计是通过测定消耗一定容量燃料所需的时间来计算油耗量的，不能作连续测量，因而一般只用于台架试验。
容量式油耗计是通过累计发动机工作中所消耗的燃料总容量，用时间和里程来计算油耗量的，可以连续测量。
其结构有多种型式，主要有行星活塞式、往复活塞式、膜片式、油泡式等。
现以行星活塞式油耗计为例予以说明。
行星活塞式油耗计流量检测装置是由流量变换机构与信号转换机构组成。
流量变换机构是将一定容积的燃油流量变为曲轴的旋转运动，它由十字形配置的四个活塞和旋转曲轴构成。
燃油在泵油压力作用下推动活塞运动，带动曲轴旋转，四个活塞各往复运动一次，曲轴则旋转一周，完成一个工作循环。
活塞在油缸中处于进油行程还是排油行程，取决于活塞相对于进排油口的位置。
信号转换机构装在曲轴的另一端，由主动磁铁、从动磁铁、转轴、光栅板、发光二极管、光敏管、电缆插座及壳体等组成。
主动磁铁装在曲轴上，从动磁铁装在转轴上，转轴通过轴承支承在壳体内，转轴的上端固定有转动光栅板，在固定光栅上、下方有发光二极管和光敏管：
当曲轴转动时，由于一对永久磁铁的吸引作用，转轴及其上的转动光栅也随之转动，通过发光二极管和光敏管的光电作用，把曲轴的转动变成光电脉冲信号送人计量显示仪，经过内部运算处理后，即可显示出流经的燃油量。
2．重量式油耗计
重量式油耗计由称重装置、计数装置和控制装置组成。
在测量消耗一定重量燃油所需的时间后，即可按下式算出单位时间内发动机的燃油消耗量。
G
=
3
.6
W／t（kg／h）
式中：
W—燃油质量，g；
t—测量时间，s；
G—燃油消耗量，kg／h。
称重装置通常利用台秤改制，量程为lOkg，称重误差为±
0．10％。
称重装置的秤盘上装有油杯，燃油经电磁阀加入油杯。
电磁阀的开闭由装在平衡块上的行程限位器拔动两个微型限位开关来控制。
光电传感器给出油耗始点和终点信号，它由两个光电二极管和装在棱形指针上的光源组成，光电二极管为固定式和装在活动滑块上，滑块通过齿轮齿条机构移动，齿轮轴与鼓轮相连，计量的燃料量通过转动鼓轮从刻度盘上读出。
计量开始时，光源的光束射在电二极管上，光电二极管发出信号，使计数器开始计数，随着油杯中燃油的消耗，指针移动。
当光束射到光电二极管上时，光电二极管发出信号，使计数器停止计数。
上述重量式油耗计有一个系统误差，即测量时油杯中油画高度发生变化，仲人油杯中的油管浮力的反作用力也变化，造成称量时的系统误差。
此项系统误差必须根据汽车耗油量及油杯液面高度变化进行
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