汽车动力性经济性实验指导书教学文案.docx

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汽车动力性经济性实验指导书教学文案

汽车动力性、经济性实验指导书

汽车动力性实验指导书

一、实验内容

  1）测定汽车最高车速和最低稳定车速；进行汽车直接挡和起步连续换挡加速实验。

  2）测量初速度为50km/h的滑行距离、滑行时间、滑行阻力及滑行阻力系数。

二、实验目的要求

   1）掌握汽车动力性能的道路实验方法，根据实验记录处理和分析实验结果，评价实验车动力性能的优劣。

  2）了解五轮仪结构，工作原理及使用方法；掌握滑行实验方法，实验数据处理方法，并分析实验车装配调整技术状况。

三、仪器设备

   非接触式光电速度传感器、综合气象观测仪、五轮仪、钢卷尺、汽车综合测试仪、实验车等。

四、准备工作

   1．实验条件

     1）实验车各总成、部件及附属装置必须装备齐全，调整状况应符合该车技术条件。

     2）实验车使用的燃料及润滑油应符合该车技术条件，实验时应使用同一批燃料及润滑油。

     3）轮胎气压应符合技术条件的规定，误差不超过规定值±10kPa。

     4）实验车载荷和乘员数应符合规定，载荷物应在车厢内均匀分布。

乘员质量按65kg/人计算，也可用相同质量的砂袋代替。

     5）实验前，应按使用说明书要求对实验车进行技术保养。

新车在实验前应进行磨合行驶（一般磨合里程不少于2500km）。

     6）实验时，实验车各总成的热状态应符合技术条件的规定，并保持稳定，如技术条件无规定时，应符合下列条件；

发动机出水温度     80～90℃

               发动机机油温度     50～95℃

   7）实验时的气候条件应是睛天或阴天，风速不超过3m/s；气温应在0～35℃；气压应在99.32～102kPa（745～765mmHg）范围内。

   8）实验道路最好选择专用试验跑道。

如没有专用场地，可选择平直、干燥的硬路面（沥青或水泥路面）进行。

跑道长度2～3km，宽度不小于8m，纵向坡度在0.1%以内。

  2．准备工作

   1）测定汽车最高车速和最低稳定车速；进行汽车直接挡和起步连续换挡加速实验：

     a）登记实验车的生产厂名、牌号、型号、发动机号、底盘号和出厂日期等； 

    b）检查车辆外部紧固件的紧固程度，各总成润滑油及润滑状态和密封状况；

     c）检查油、电路，并按技术条件进行调整，使其达到最佳工作状态；

     d）检查发动机风扇皮带张力，发动机气缸压力、机油压力及发动机怠速转速；

     e）检查照明灯、信号灯等能否正常工作；

     f）检查转向系、离合器、制动系统工作状况，使其保持良好技术状态；

  g）对测试仪器进行校验。

  五、实验步骤：

     1．最高车速测定

    在实验道路上选定中间一段500m作为测速路段，其两端各设100m为准备路段，并用标杆做好标志。

    根据实验车加速性能的优劣，选定充足的加速区间，使实验车驶入测速路段前已达到最高的稳定车速。

测定其以最高稳定车速通过测速路段的时间，往返各进行一次。

记录每次实验前、后发动机出水温度。

注意观察汽车各总成和部件的工作状况及异常现象。

2．汽车直接挡和起步连续换挡加速实验

    在实验路段上选定中间一段1500m作为加速实验路段，两端各设100m为初速度路段。

    1）汽车直接挡加速实验

     实验车经充分预热行驶后，以稍高于直接挡的最低稳定车速为初速度（选5的整倍数，如10、15、20、25km/h），匀速通过100m路段，在进入实验路段前10m左右打开五轮仪开始记录，至加速实验路段起点处，急速将油门踩到底，使汽车加速至该挡最高车速的80%以上。

用五轮仪记录加速过程。

实验往返各进行一次，往返实验的路段应重合。

    2）汽车起步连续换挡加速实验

    实验前，应进行最佳换挡时刻的选择。

实验路段同上。

  令换挡时发动机转速分别为发动机额定转速的90%、95%、100%，实验车从起点开始，油门全开，按上述一种发动机转速换挡，测定汽车通过同一500m路段的加速时间。

每种换挡车速往返预试一次，取加速时间的算术平均值，加速时间最短者，其换挡车速最佳。

正式实验时，汽车停在加速实验路段起点（保险杠与标杆线重合），从起点开始，油门全开，以选择的最佳换挡车速（用发动机转速表控制）力求迅速无声地换挡（一般换挡时间1～1.5s），换挡后立即将油门踩到底，直到最高挡，加速至1000m终点。

用五轮仪记录加速过程。

实验往返各进行一次，往返实验的路程应重合。

六、注意事项

   1．学生应严格遵守实验规则，服从指导教师的指导，实验前应认真预习实验教材及有关教材的内容，熟悉本实验的目的、原理、方法及操作规程。

   2．学生应按实验要求分组，明确分工，注意互相配合，并坚守岗位。

在实验中，要集中精力，注意观察实验现象，根据规定认真记录实验数据。

  3．实验中应注意安全，遵守安全操作规程。

要爱护实验仪器及设备，不得随意驾驶实验车和乱动其它与本实验无关的仪器和设备。

实验中出现异常情况，应冷静对待并及时报告指导教师。

 4．滑行实验应在清洁、干燥、平坦的，用沥青或混凝土铺装的直线道路上进行，道路长2～3km，宽度不小于8m，纵向坡度在1‰以内。

 5．进行初速度为50km/h的滑行实验时，汽车在进入测试区段（见图1-1）前，车速应稍大于50km/h。

   6．实验完毕后，认真、准确的填写实验报告。

要求文字清晰、文理通顺、图表清洁整齐，格式统一。

七、实验结果整理与分析

     1．汽车最高车速测定

     最高车速实验记录按实验报告中的表3-1填写。

根据汽车最高车速实验结果，由测速距离与各次通过时间的算术平均值计算出最高车速；

              （km/h）             

         式中：

L——测量路段长度，m；

         t——汽车各次通过测速路段的时间的算术平均值，s。

2．汽车直接挡和起步连续换挡加速实验

   1）汽车直接挡加速实验：

整理五轮仪记录，将实验结果填入实验报告中的表3-3，按表3-4进行数据处理。

（1）绘制车速——加速时间曲线：

实验结果按时间间隔平均，绘制车速——加速时间曲线，如图3-1所示。

曲线图样比例（下同）：

   车速比例  1mm=0.5km/h

   时间比例  1mm=0.25s

   行程比例  1mm=2.5m

（2）绘制车速——加速行程曲线：

实验结果按行程间隔平均，绘制车速——加速行程曲线。

如图3-2所示。

（3）绘制加速度——车速曲线，动力因数——车速曲线：

按数据处理结果，绘制直接挡加速度——车速曲线、动力因数——车速曲线。

                            图3-1车速—加速时间曲线图              图3-2车速—加速行程曲线图

                                图3-3车速—加速时间曲线图                  图3-4车速—加速行程曲线图

 2）汽车起步连续换挡加速实验：

按前述的方法选择最佳换挡车速，并将实验结果填入实验报告中的表3-5。

    整理五轮仪记录，将起点连续换挡加速性能实验结果填入表3-6，绘制连续换挡加速性能曲线。

（1）绘制车速——加速时间曲线：

实验结果按达到某车速的时间平均，绘制车速——加速时间曲线。

如上图3-3所示。

（2）绘制车速——加速行程曲线：

实验结果按达到某车速的行程平均，绘制车速——加速行程曲线。

如上图3-4所示。

汽车经济性实验指导书

一、实验内容

      等速行驶燃料消耗量实验

二、实验目的要求

   了解流量计的结构、工作原理、使用方法；掌握汽车路上循环的燃料消耗量测量方法以及汽车燃料经济性的评价指标和评价方法；根据实验数据，分析评价实验车的燃料经济性。

三、仪器设备

   1．主要仪器设备

       流量计或汽车拖拉机综合测试仪、综合气象观测仪及实验车等。

   2．流量计的结构特点和工作原理

         流量计主要由两部分组成，即传感器和表头。

流量计的关键在于传感器，它直接影响到测试精度和可靠性。

目前车用流量计传感器多采用四活塞式传感器，其工作原理见图1-1和图1-2。

图1-1 四活塞式流量传感器工作原理

图1-2   四活塞式流量传感器工作状态图

由上图可见，在壳体内安装有四个互成90°的活塞A、B、C和D，同时也是四个滑阀。

由滑阀开闭时刻的巧妙配合，实现了油缸吸排油的连续进行。

如图5-1所示，进油室内充有一定压力的燃油，在图示位置由于B、D两油缸内的压差作用，使曲柄按逆时针方向转动，将B缸内的存油经排油道流向出油孔，曲柄继续转动活塞B到达上止点排油完毕。

此时活塞C正好封闭B的吸、排油道。

曲柄继续转动，此时油缸B与进油室相通，从而B缸进油，D缸开始排油，C缸继续排油。

当活塞C到达上止点后曲柄继续转动，活塞D前移，使C缸与进油室相通而进入吸油过程。

曲柄继续转动，D缸继续排油，A缸开始排油，如此进油排油不断进行，曲柄就连续运转（如图5-2所示）。

曲柄每转一周，各缸排油一次，此时的排油量等于4个缸的容积。

通过一套传动和转动机构将曲柄的转动变成电脉冲信号。

      该结构在曲柄上安装了一个叉子，当叉子转动时，壳外磁铁在磁力作用下也随叉子一起转动，并带动上方的光栅一起转动，使光路时通时断，光电管输入脉冲信号。

若传感器每周排量为σmm3，电路每周输入脉冲为m个，则每脉冲的当量油耗为：

流量计表头的主要功能是把传感器的信号经放大整形、分频、计数和译码后显示。

四、准备工作

   1．仪器安装

       汽油机：

流量计安装在汽油泵和化油器之间。

       柴油机：

流量计安装在滤清器和输油泵之间。

   2．12V电瓶一个，以及与实验车相匹配的管路接头和软管。

   3．实验前，测试实验车各总成的热状态，并将结果填入实验报告中的表5-2。

   4．实验路段设置

     实验路段应为纵坡不大于0.3%的混凝土或沥青路面道路，路面干燥、平坦、清洁，长度为3000m。

五、实验步骤

 等速行驶燃料消耗量实验

    1）测试路段：

500m。

    2）实验方法：

        汽车用常用挡位，等速行驶，通过500m的测试路段，测量通过该路段的时间和燃油消耗量。

实验车速从20km/h（最小稳定车速高于20km/h时，为30km/h）开始，以10km/h的整数倍均匀选取车速，直到最高车速的90%，至少测定5个实验车速。

同一车往返两次，测量结果经重复性检验认可后，记入实验报告中的表5-4重复性检验方法见附录二。

    3）绘制等速燃料消耗量特性曲线

        以实验车速为横坐标，燃料消耗量为纵坐标，绘制等速燃料消耗量散点图。

根据散点图，绘制等速行驶燃料消耗量特性曲线。

 六、注意事项

   1．流量传感器在安装前必须标定正确；

   2．流量传感器应垂直放置；

   3．各连接处不得有漏油和渗油现象；

   4．注意电源的正负极，切刎接反。

七、实验结果整理与分析

       分析实验车的燃料消耗量与车速的关系，并依据燃料消耗量对等速油耗曲线的要求，分析实验车的油耗合理性。