1、项目一项目一 汽车使用性能与检测概述汽车使用性能与检测概述项目一项目一 汽车使用性能与检测概述汽车使用性能与检测概述任务二 汽车检测概述任务一任务二任务一 汽车使用性能概述学习重点 了解汽车的使用性能的内容和分类,了解汽车的使用性能各参数的含义,了解常用的汽车诊断参数,了解选择检测诊断参数的原则,了解汽车诊断参数相关标准,了解汽车检测技术的发展概况。知识链接汽车性能一般包括汽车容载量、方便性、动力性、经济性、安全性、舒适性、环保性等。目前,我国采用的汽车使用性能指标如表。任务一任务一 汽车使用性能汽车使用性能概述概述 汽车的使用效果取决于其使用条件,汽车使用条件是指影响汽车完成运输工作的各类外
2、界条件,主要包括气候条件、道路条件、运输条件和汽车安全运行技术条件等。评价汽车工作效率的全面指标是运输生产率和运输成本。而影响汽车运输生产率的主要因素是汽车的平均行驶速度。一、汽车容载量 汽车容载量是指汽车能够装载货物的最大数量或一次允许运载的最大量旅客数。它与汽车的装载质量、车厢尺寸、货物的比重、座位数和站立乘客的地板面积有关。知识链接任务一任务一 汽车使用性能汽车使用性能概述概述载货车的容载量常用比装载质量和装载质量利用系数进行评价:任务一任务一 汽车使用性能汽车使用性能概述概述比装载质量和装载质量利用系数表征了汽车结构对各种货物需要的适应力。它决定了某车型装载何种货物能够装满车厢,或充分
3、地利用汽车的全部装载能力。普通货车装载密度低的货物时,不能充分利用汽车的装载质量。二、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,常用整备质量利用系数来评价:任务一任务一 汽车使用性能汽车使用性能概述概述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。除了不断完善汽车结构和制造技术外,降低汽车的整备质量的主要途径是利用轻型材料,图12改装后整备质量增加的自卸汽车特别是应用强度高、质量轻的高强度铝合金和复合塑料。汽车整备质量利用系数随装载质量的增加而提高,轻型货车约1.1,中型货车约1.35,重型货车约1.31.7。所以,国际目前流行中型汽车列车运输。任务一
4、任务一 汽车使用性能汽车使用性能概述概述 平头汽车的整备质量利用系数一般比长头汽车的高。由货车变形的自卸汽车,因改装后整备质量的增加,整备质量利用系数比基本型汽车的低,如图。任务一任务一 汽车使用性能汽车使用性能概述概述三、汽车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,用于表征汽车运行过程中,驾乘人员的舒适性和疲劳程度,以及对保证运行货物完好无损和装卸货物的适用性。它主要包含以下内容。1、操纵轻便性操纵轻便性决定了驾驶员的工作条件,对减轻驾驶员的疲劳,保证行车安全,具有重要作用。它的主要评价指标为操纵力、操作次数、驾驶员座位参数与调整参数、驾驶员的视野参数。任务一任务一 汽车使用性能
5、汽车使用性能概述概述 驾驶员座椅的构造和操纵杆件的配置是否舒适方便,也影响汽车使用方便性。为了保证不同身高的驾驶员都能有适合的驾驶操作姿式,驾驶座椅设计成可沿着水平和垂直方向调节式,并且座椅和靠背的倾角也可调节,即驾驶座椅应具有多维调节的功能,如图左为可调自加热座椅。方向盘的位置还应可按着驾驶员的需要调节,如图右为可调方向盘。任务一任务一 汽车使用性能汽车使用性能概述概述 提高汽车的操纵轻便性,各种操纵机构应有良好的接近性,应设置速度、机油压力、油、冷却液温度、燃料消耗量以及电参数等的显示仪表。当控制参数进入临界值时,发出声、光信号,以便驾驶员能及时掌握车辆状况。制显示仪表应具有必需的显示精度
6、,以利于驾驶员观察。图为荣威550精心设计的仪表台。任务一任务一 汽车使用性能汽车使用性能概述概述2、上下车方便性 对于轿车,主要取决于车门支柱的布置。特别是两门轿车保证后座出入车的方便性尤显突出。车门支柱倾斜适当,可改善乘客出入的方便性,如果采用对开门可以极大方便乘员的上下车,如图。任务一任务一 汽车使用性能汽车使用性能概述概述 对于客车,主要取决于踏板高度、深度、级数、能见度及车门的宽度。踏板高度和深度应与日常生活中所习惯的楼梯台阶相同。有的国家城市公共汽车,为了方便残疾人轮椅和童车的上下,公共汽车的踏板设计成高度可调或自动升降式。如果乘客上下车方便会减少城市公共汽车站点的停车时间,缩短汽
7、车的线路运行时间。任务一任务一 汽车使用性能汽车使用性能概述概述 3、装卸货物方便性 装卸货物方便性,是指车辆对装卸货的适应性。它用车辆装卸所耗费的时间和劳动力评价。影响装卸货物方便性的结构因素主要包括:货箱和车身地板的装卸高度;从一面、两面、三面或上面装卸货物的可能性;箱式车车门的构造、布置和尺寸;有无随车装卸装置及其效率。任务一任务一 汽车使用性能汽车使用性能概述概述 4、乘座舒适性 汽车乘坐舒适性在很大程度上取决于内部可利用空间和座位的结构。内部可利用空间越大,乘员的活动空间就越大,舒适性越好。座椅的结构参数主要是座位的宽度和深度、靠背高度和倾角,以及座椅上乘员的上下自由空间。下图为乘座
8、舒适性和上下方便性示意图。任务一任务一 汽车使用性能汽车使用性能概述概述另外,乘坐舒适性也与车身的密封性有关。保护乘员空间不受发动机气体排放物的污染,防止尘土侵入,保暖、供冷、通风、调温等,也是提高客车舒适性的重要措施。如图。任务一任务一 汽车使用性能汽车使用性能概述概述5、最大续航里程汽车最大续航里程是指一次性油箱加满油后能连续行驶的最大里程(公里)。它主要与车辆的燃油经济性及油箱容积有关。除了汽车的技术水平外,汽车运行燃料消耗量也取决于车辆的实载率、道路条件、运行速度等使用因素,因此,它将随使用条件而变化。如图四轮转向的汽车合适的汽车最大续航里程可减少中途停车,提高汽车运输效率。汽车最大续
9、航里程的确定,应保证汽车在最大的昼夜行驶里程内,不需中途停车加油。任务一任务一 汽车使用性能汽车使用性能概述概述6、机动性车辆在最小面积内转向和转弯的能力被称为车辆的机动性。它也表征了汽车能够通过狭窄弯曲地带或绕开不可越过障碍物的能力。车辆装卸货场地的尺寸、停车库(场)通道宽度、车辆维修作业所需的场地面积都与车辆的机动性有关。图所示为装备四轮转向系统的汽车(4WS),可以极大改善汽车的转向和行驶。四、汽车速度性能汽车速度性能主要取决于动力性,而汽车动力性是汽车在行驶中能达到的最高车速、最大加速能力和最大爬坡能力,是汽车的基本使用性能。汽车动力性越高,运输生产率也就越高。任务一任务一 汽车使用性
10、能汽车使用性能概述概述五、汽车使用经济性汽车使用经济性,是为完成单位运输量所支付的最小费用的一种使用性能,它是评价汽车营运经济效果的综合性指标。我国营运汽车的平均运输成本中,运行材料费(燃料、润滑油、轮胎等)大概占40%以上。任务一任务一 汽车使用性能汽车使用性能概述概述六、汽车安全性汽车的安全性由主动安全性与被动安全性两大部分组成。所谓主动安全性,可理解为防范于未然,重点是将车轮悬架、制动和转向的性能达到最好的程度,尽量提高汽车行驶的稳定性和舒服性,减少行车时所产生的偏差。配备ABS系统的汽车主动安全性在汽车的制动系统中得到了充分体现。任务一任务一 汽车使用性能汽车使用性能概述概述图为配备A
11、BS系统的汽车制动时车轮做纯滚动。汽车的操纵性、稳定性和制动性都属于主动安全性范畴。任务一任务一 汽车使用性能汽车使用性能概述概述汽车的安全性不仅仅只是局限于ABS、安全气囊等配置,而是一个需要从车身设计、材料选择等方面综合考虑的系统,综合安全性才是汽车安全性真正的衡量标准。如图所示为VOLVOS40的加强驾驶室、吸能车身、防撞侧门和六安全气囊的安全设计。任务任务二二 汽车检测汽车检测概述概述知识链接汽车从发明到今天已经一个多世纪了。在现代社会,汽车已成为人们工作、生活中不可缺少的一种交通工具。汽车在为人们造福的同时,也带来大气污染、噪声和交通安全等一系列问题。汽车本身又是一个复杂的系统,随着
12、行驶里程的增加和使用时间的延续,其技术状况将不断恶化。因此,一方面要不断研制性能优良的汽车;另一方面要借助维护和修理,恢复其技术状况。汽车综合性能检测就是在汽车使用、维护和修理中对汽车的技术状况进行测试和检验的一门技术。任务任务二二 汽车检测汽车检测概述概述汽车的检测与诊断是确定汽车技术状况的技术,不仅要求有完善的检测、分析、判断的手段和方法,而且在检测诊断汽车技术状况时,必须选择合适的诊断参数,确定合理的诊断参数标准和最佳诊断周期。一、汽车检测诊断参数汽车检测诊断参数,是表征汽车、汽车总成及机构技术状况的量。有些结构参数可以表征技术状况,但在不解体情况下,直接测量往往受到各种因素的限制。任务
13、任务二二 汽车检测汽车检测概述概述1、常用的汽车诊断参数常用的汽车诊断参数一般包括工作过程参数、伴随过程参数和几何尺寸参数。(1)工作过程参数该参数是汽车、总成或机构工作过程中输出的一些可供测量的物理量或化学量。例如发动机功率、汽车燃料消耗量、制动距离或制动力、滑行距离等,往往能表征诊断对象总的技术状况,适合于整体诊断。任务任务二二 汽车检测汽车检测概述概述(2)伴随过程参数该参数是伴随工作过程输出的一些可测量,例如震动、噪声、异响、温度等。这些参数可提供诊断对象的局部信息,常用于复杂系统的深入诊断。汽车不工作时,无法测量该参数。(3)几何尺寸参数该参数可提供总成或机构中配合零件之间或独立零件
14、的技术状况,例如配合间隙、自由行程、圆柱度、圆度、端面圆跳动、径向圆跳动等。这些参数提供的信息量有限,却能表征诊断对象的具体状态。任务任务二二 汽车检测汽车检测概述概述汽车常用的检测诊断参数如表任务任务二二 汽车检测汽车检测概述概述2、选择检测诊断参数的原则要确定汽车的技术状况,必须合理选择检测诊断参数,一般应遵循以下原则:(1)灵敏性即有足够的灵敏度,它是诊断对象的技术状况在从正常状态到进入故障状态之前的整个使用期内,诊断参数相对于技术状况参数的变化率。选用灵敏性高的诊断参数诊断汽车的技术状况时,可提高诊断时的可靠性。任务任务二二 汽车检测汽车检测概述概述(2)稳定性稳定性指在相同的测试条件
15、下,多次测得的同一诊断参数的测量值,具有良好的一致性(重复性)。诊断参数的稳定性越好,其测量值的离散度越小。稳定性不好的诊断参数,其灵敏性也低,可靠性差。(3)信息性信息性是指诊断参数对汽车技术状况具有的表征性。表征性好的诊断参数,能揭示汽车技术状况的特征和现象,反映汽车技术状况的全部情况。诊断参数的信息性越好,包含汽车技术状况的信息量越多,得出的诊断结论越可靠。任务任务二二 汽车检测汽车检测概述概述(4)经济性经济性是指获得诊断参数的测量值所需要的诊断作业费用的多少,包括人力、工时、场地、仪器、设备和能源消耗等项费用。经济性高的诊断参数,所需要的诊断作业费用低。3、诊断参数的测量条件与测量方
16、法测量条件一般指温度条件、速度条件、负荷条件等。多数诊断参数的测得需要汽车走热至正常工作温度。除了温度条件外,速度条件和负荷条件也很重要。例如,发动机功率的检测,需在一定的转速和负荷下进行;汽车制动距离的检测,需在一定的初速度和载荷下进行。任务任务二二 汽车检测汽车检测概述概述二、检测诊断参数的对照分析检测结果只有与诊断参数标准进行对比,才能定量地评价汽车及其总成或机构的技术状况,进而确定维修的范围和深度。诊断参数按照使用情况可以分3个阶段。1、初始值此值相当于无故障新车和大修车诊断参数值的大小,往往是最佳值,可作为新车和修车的诊断标准。当诊断参数测量值处于初始值范围内时,表明诊断对象技术状况
17、良好。任务任务二二 汽车检测汽车检测概述概述2、许用值诊断参数测量值若在此范围内,表明诊断对象技术状况虽发生变化,但尚属正常,无须修理,按要求维护即可继续运行,超过此值,应及时进行修理。3、极限值诊断参数测量值超过此值后,表明汽车技术状况严重恶化,需进行修理。此时,汽车的动力性、经济性和环保性大大降低,行驶安全得不到保证,有关机件磨损严重,甚至可能发生机械事故。任务任务二二 汽车检测汽车检测概述概述综上所述,当检测诊断参数测量值在许用值以内,汽车可继续运行;当检测诊断参数测量值达到或超过极限值,须停止运行进厂维修。因此,将检测诊断参数测量值与诊断参数标准值比较,就可得知汽车技术状况。任务任务二
18、二 汽车检测汽车检测概述概述三、汽车诊断参数相关标准汽车诊断参数标准可以分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准4类。1、国家标准国家标准是国家制度的标准,冠以中华人民共和国国家标准(GB)字样。国家标准一般由某行业部委提出,由国家质量监督检验检疫总局发布,全国各级有关单位和个人都必须贯彻执行,具有强制性和权威性。如GB185652001营运车辆综合性能要求和检验方法GB176912001车用压燃式发动机排气污染物排放限值及测量方法GB72582004机动车运行安全技术条件等,都是国家标准。任务任务二二 汽车检测汽车检测概述概述2、行业标准行业标准也称为部委标准,是部级制定并发布的标准,在部
19、委系统内或行业系统内贯彻执行,一般冠以中华人民共和国某某行业标准,在一定范围内具有强制性和权威性,有关单位和个人也必须贯彻执行,如GB/T18342001汽车维护、检测、诊断技术规范、JT/T1982004营运车辆技术等级划分和评定要求,均为中华人民共和国交通行业标准,其与诊断有关的限值均可作为诊断参数标准使用。任务任务二二 汽车检测汽车检测概述概述3、地方标准地方标准是省级、市级、县级制定并发布的标准,在地方范围内贯彻执行,在一定范围内具有强制性和权威性,所属范围内的有关单位和个人必须贯彻执行。省、市、县三级贯彻执行上级标准外,可根据本地具体情况制定地方标准或率先制定上级没有制定的标准。地方
20、标准中的限值应比上级强制标准中的限值要求更严格。4、企业标准企业标准包括汽车生产厂家推荐的标准、汽车运输企业和汽车维修企业内部制定的标准、检测仪器设备制造厂推荐的参考性标准3种类型。任务任务二二 汽车检测汽车检测概述概述四、检测诊断周期诊断周期是汽车检测诊断的间隔期,以行驶里程或使用时间表示。检测诊断周期的确定,应满足技术和经济两方面的条件,其最佳值为能保证车辆的完好率最高而消费的费用最少的检测诊断周期。1、制定最佳检测诊断周期应考虑的因素制定最佳检测诊断周期,应考虑汽车技术状况和汽车使用条件,还应考虑汽车检测诊断、维护修理和停驶损耗的费用等因素。任务任务二二 汽车检测汽车检测概述概述汽车技术
21、状况在汽车新旧程度不一,行驶里程不一,技术状况不一,甚至还有使用性能、结构特点、故障规律、配件质量不一等情况下,制定的最佳检测诊断周期显然也不能一样。新车和大修后的车辆,其最佳检测诊断周期长,反之应短。汽车使用条件包括气候条件、道路条件、装卸条件、驾驶技术、是否拖挂、燃润油料质量等。气候恶劣、道路状况差、经常重载、驾驶技术不佳、拖挂行驶、燃润油料质量得不到保证的汽车,其最佳检测诊断周期短,反之则长。任务任务二二 汽车检测汽车检测概述概述经济性。它包括检测诊断、维护修理、停驶损耗的费用。若使检测诊断、维护修理费用降低,则应使检测诊断周期延长,但汽车因故障停驶的损耗费用和行驶消耗费用会增加;若使停
22、驶损耗的费用和行驶消耗费用降低,则应使检测诊断周期缩短,但检测诊断、维护修理的费用增加。在具体确定过程中,应从总费用最低来进行考虑。2、制定最佳检测诊断周期的方法大量统计资料表明,实现单位里程费用最小和技术完好率最高,两者是可以求得一致的。任务任务二二 汽车检测汽车检测概述概述根据交通部汽车运输业技术管理规定,汽车实行“定期检测、强制维护、视情修理”的制度。该规定要求车辆二级维护前应进行检测诊断和技术评定,根据检测结果,确定附加作业或修理项目,结合二级维护一并进行。该规定又指出,车辆修理应贯彻“视情修理”的原则,即根据车辆检测诊断和技术鉴定的结果,视情按不同作业范围和深度进行,既要防止拖延修理
23、造成车况恶化,又要防止提前修理造成浪费。任务任务二二 汽车检测汽车检测概述概述五、汽车检测技术的发展概况1、国外发展概况20世纪50年代的一些工业发达国家,形成了以故障诊断和性能调试为主的单项检测技术和生产单项检测设备。60年代后期,国外汽车检测技术发展很快,并且大量应用电子、光学、理化与机构相结合的光机电、理化机电一体化检测技术。任务任务二二 汽车检测汽车检测概述概述2、国内发展概括我国从20世纪60年代开始研究汽车检测技术,当时交通部主持进行了发动机汽缸漏气量检测仪、点火正时等检测仪器的研究、开发。70年代我国大力发展了汽车检测技术,汽车不解体检测技术及设备被列为国家科委的开发应用项目。由
24、交通部主持研制开发了反力式汽车制动试验台、惯性式汽车制动试验台、发动机综合检测仪和汽车性能综合检验台(具有制动性检测、底盘测功、速度测试等功能)。项目一项目一 汽车使用性能与检测概述汽车使用性能与检测概述课后思考1、汽车的使用性能的内容和分类。2、汽车的使用性能各参数的含义。3、常用的汽车诊断参数有哪些?THANKS项目二项目二 汽车动力性试验汽车动力性试验学习重点能正确的利用台架检测汽车最高车速。能正确的利用台架检测汽车加速性能。能正确的利用台架检测汽车滑行性能。能正确的利用台架检测汽车爬坡性能。能正确的利用台架检测汽车输出功率。能正确的利用台架检测汽车底盘输出功率。任务描述对汽车底盘测功机
25、结构认知的基础上,对汽车动力性进行检测,主要运用双滚筒式底盘测功机检测汽车最高车速检测、加速性能检测、滑行性能检测、爬坡性能检测、发动机输出功率检测、底盘输出功率检测。并对测量的结果进行记录、分析。任务实施1、任务准备工作场景:理实一体教室或汽车综合性能检测站。主要设备:底盘测功机、桑塔纳2000轿车。2、实施步骤设备准备:启动系统接通电气及工控机电源,计算机自动进入系统主菜单,包括系统录入、系统标定、举升离合、查看和结果打印等五部分。每项又包含若干下拉式子菜单,可根据需要选择。车辆数据录入根据子菜单的提示,输入被测车的车牌号、汽车型号等项。试验项目输入根据子菜单的提示,选择底盘测功、滑行测试
26、、加速测试等项目并输入相关参数。在选择底盘测功试验时,需输入若干个测量点的车速数值。在选择加速性能试验时,需输入测试区间(初速度和终止速度)。在选择滑行性能试验时,需输入开始滑行的初速度值。举升器与离合器控制在对应项目的子菜单中,“举升”用于控制举升器升降动作。汽车驶上滚筒前,用“举升”按钮使举升器处于上升状态。“离合”用于滚筒结合或脱离飞轮之用。若准备做功率测试,则通过“离合”按钮使飞轮脱离滚筒;若要做加速和滑行性能试验,则要通过“离合”按钮使飞轮与滚筒处于结合状态。汽车驶入举升器板上(必须由经过专门培训的驾驶员操纵汽车),注意要保持车轮与滚筒成垂直状态(图)。再选“举升器降”,令举升器下降
27、(测试过程中,严禁升起举升器)。汽车停稳后,用挡块顶住非驱动轮(如图所示该车为后轮驱动),或用牵引绳索将车拉住(注意:测试中,汽车的前、后方严禁站人)。将风机放置在汽车前方并开启风机,使风吹向汽车以冷却发动机。在试验后应将设备空转1min以上再停止,以保证测功器散热。(2)测量操作功率测量首先确认飞轮处于脱离状态。操作计算机系统开始测试,启动汽车,驾驶员根据显示屏的提示,由低挡逐步换入直接挡,踩下油门至全开,同时测试将自动进行,汽车被逐渐加载,并可分别测量最大功率和最大驱动力。测量结束后,可以显示或打印测量结果。加速性能测试首先确认飞轮处于结合状态。操作计算机系统进入测试状态,启动汽车,驾驶员
28、根据显示屏的提示,逐步提高车速到预定的初速度时,即迅速将油门踩到底,当速度升到终止速度时,就可停止加速。显示屏将显示出从初速度到终止速度期间的加速时间。滑行性能测试首先确认飞轮处于结合状态。操作计算机系统进入测试状态,启动汽车,驾驶员先提高车速,超过规定的初始速度后,即根据屏幕提示,切断动力,令车轮滑行直到停止。计算机可根据测得的车速和时间计算出滑行距离。知识链接一、汽车动力性评价指标汽车动力性,是指在良好、平直的路面上行驶时,汽车由所受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。汽车动力性直接影响汽车平均技术速度,动力性越好,汽车以最快的运输速度完成运输工作的能力越高。因此,动力性是汽车的重
29、要使用性能之一。汽车动力性的好坏通常以汽车加速性、最高车速及最大爬坡度等项目作为评价指标。动力性代表了汽车行驶可发挥的极限能力。在评价汽车动力性时,由于汽车用途和使用条件的不同,要求也不一样。1、汽车加速性汽车加速性表示汽车的加速能力,通常用汽车加速时间或加速距离表述。它对汽车平均行驶速度影响很大。(1)加速时间加速时间分为原地起步加速时间和超车加速时间。原地起步加速时间,是指汽车由挡或挡起步,以最大的加速强度,选择恰当的换挡时间,逐步换挡至最高挡位,达到预定距离或车速所需要的时间。一般可用从汽车静止加速行驶到400m距离或者至100km/h速度所需的时间表示汽车原地起步的加速能力。加速时间,
30、是指用最高挡或次高挡由预定的车速,以最大加速强度,加速到某规定车速所需的时间。超车加速能力强,表明汽车超车过程中并行时间或距离短,与对向交通流发生碰撞事故的机率低(图)。超车加速能力有的采用以最高挡或次高挡从30km/h或40km/h全力加速至某预定高速所需的时间表示。(2)加速距离加速距离也分为原地起步加速距离和超车加速距离。原地起步加速距离,是指汽车由挡或挡起步,以最大的加速强度,选择恰当的换挡时间,逐步换挡至最高挡位,达到预定车速所经过路程。可用从汽车静止加速行驶至100km/h速度所经过的路程表示汽车原地起步的加速能力。超车加速距离,是指用最高挡或次高挡由预定的车速,以最大加速强度,加
31、速到某规定车速所经过的路程。、最高车速最高车速,是指汽车在平直的良好道路(混凝土或柏油)上所能达到的平均最高行驶车速。如图为福特公司SSCUltimateAero超级跑车,其最高速度可达437km/h,相比之下,世界上速度最快的民航客机“协和”起飞时的速度仅为360km/h。3、汽车上坡能力汽车上坡能力用最大爬坡度imax表示。最大爬坡度,是指汽车满载时,以挡在良好路面所能爬上的坡度。它是载货汽车动力性的评价指标。它代表了汽车的极限爬坡能力。轿车动力性较载货汽车好,爬坡能力强,且主要在良好路面行驶,一般不强调其爬坡能力。载货汽车经常在各种不同道路行驶,必须要求有足够的爬坡能力。载货汽车的最大爬
32、坡度一般约为16左右。越野汽车有时需要在恶劣的坏路或无路条件下行驶,需要克服的松软坡道路面的较大阻力以及凹凸不平路面的局部阻力,如图该车的最大爬坡度可达45。二、汽车行驶原理1、汽车驱动力汽车驱动力Ft是发动机曲轴输出转矩经离合器、变速器(包括分动器)、传动轴、主减速器、差速器、半轴(及轮边减速器)传递至车轮作用于路面的力(图)。2、汽车行驶阻力汽车行驶阻力=滚动阻力Ff+空气阻力Fw+坡道阻力Fi+加速阻力Fj(1)滚动阻力Ff滚动阻力是当车轮在路面上滚动时,两者之间相互作用力以及相应的轮胎和支承面变形所产生的能量损失的总称。它包括:道路塑性变形损失;轮胎弹性迟滞损失;其他如轴承、油封损失、
33、悬架零件间摩擦和减震器内损失等。影响滚动阻力的因素:轮胎的结构、帘线、花纹及橡胶品种。在保证轮胎有足够的强度和寿命的前提下,减少帘布层数,可以使胎体减薄而减小滚动。子午线轮胎,因帘线层数少,因此其滚动阻力较一般轮胎的滚动阻力小,而且随车速的变化小。胎面花纹越粗滚动阻力越大,F1比赛为了减少滚动阻力通常采用无花纹或花纹很少的轮胎,下雨天才采用有花纹的轮胎,如图。轮胎气压气压降低时,在硬路面上轮胎变形大,因此滚动阻力增大;气压过高,在软路面上行驶时,路面产生很大塑性变形,将留下轮辙,同样使滚动阻力增大。路面的种类和状况。坚硬、平整而干燥的路面,滚动阻力最小。路面不平,滚动阻力将成倍增长。这是因为路
34、面不平会引起轮胎和悬挂机构的附加变形及减震器内产生的阻力要成倍地消耗能量。松软路面由于塑性变形很大,使滚动阻力增加很多。2、空气阻力Fw汽车在空气介质中行驶时,受到的空气作用力在行驶方向上的分力称为空气阻力(如图示)。空气阻力包括摩擦阻力和压力阻力两大部分(1)摩擦阻力摩擦阻力是由于空气的黏性在车身表面产生的切向力的合力在行驶方向的分力。摩擦阻力是由于当气流流过车身时,因粘性的作用,空气微团与车身表面发生摩擦而阻碍了气体的流动而形成的。摩擦阻力与车身表面粗糙度及表面积有关。(2)压力阻力压力阻力是作用在汽车外形表面上的法向压力的合力在行驶方向上的分力。它包括下列4部分:形状阻力。汽车行驶时,空
35、气流经车身,在汽车前方空气相对被压缩,压力升高,车身尾部和圆角处空气压力较低,形成涡流,引起负压。由于汽车前后部压力差所引起的阻力称为形状阻力。形状阻力大小与车身主形状有很大关系,例如车头、车尾的形状及挡风玻璃的倾角等。干扰阻力。突出于车身表面的部分所引起的空气阻力,如门把手、后视镜、翼子板、悬架导向杆、驱动轴等。诱导阻力。汽车上下部压力差(即升力)在水平方向的分力。汽车上部和底部的空气压力不同,引起横向气流和车辆的升力,横向气流也会在车身表面产生涡流分离现象,造成压差,产生所谓诱导阻力。内循环阻力。发动机冷却系、车身内通风等需空气流经车体内部时形成的阻力。以上几种阻力在一般轿车上的所占比例如
36、表3、坡道阻力Fi汽车上坡时,其重力在平行于路面方向的分力与汽车前进方向相反,称为坡道阻力(图)。4、加速阻力Fj汽车加速行驶时,需要克服本身质量加速运动的惯性力,该力称为加速阻力。加速时平移质量产生平移惯性力,旋转质量产生旋转惯性力偶矩(图)。三、汽车行驶的驱动条件与附着条件1、汽车行驶的驱动条件汽车正常行驶时驱动力必然与各行驶阻力相平衡(图)。式中:Ft为汽车的驱动力。Ff为汽车滚动阻力。Fi为汽车的坡道阻力。Fw为空气阻力。汽车能够行驶其驱动力必须大于或等于由滚动阻力、空气阻力和坡道阻力组成的汽车阻力。2、汽车的驱动附着条件汽车能够充分地加速、爬坡和实现最高车速,不仅受汽车本身的驱动力和
37、行驶阻力影响,还受到轮胎与地面之间的附着条件的制约。汽车动力性分析是从汽车最大程度发挥其驱动能力出发,要求汽车有足够的驱动力,以便汽车能够充分地加速、爬坡和实现最高车速。实际上,轮胎传递的轮缘切向力受到接触面的制约。当车轮驱动力Ft超过某值(附着力F)时,车轮就会滑转。附着力F的计算式为F=Fz式中:Fz为接触面对车轮的法向反作用力;为滑动附着系数(通常良好路面的达0.801.0,而结冰路面仅为0.10.25),影响附着系数主要有路面的种类与状况、轮胎的结构和气压以及其他一些使用因素。四、影响汽车动力性的主要因素1、发动机性能发动机功率愈大,汽车的动力性越好。设计中发动机最大功率的选择必须保证
38、汽车预期的最高车速。2、传动系的参数传动系机械效率和变速器的挡数对汽车动力性有较大影响。发动机的动力在传送过程中必然存在损失,动力损失越小,发动机有效功率就会更多地转变为驱动功率,说明传动系机械效率越高,汽车动力性好。五、汽车底盘测功机的结构汽车动力性室内台架试验的方式,有无外载测功仪和底盘测功机。无外载测功仪检测发动机功率,底盘测功机检测汽车的最大输出功率、最高车速和加速能力。我们这里主要学习常见的底盘测功机的使用。1、底盘测功机的结构底盘测功机是用于测量汽车驱动轮输出功率、扭矩和转速的专用计量设备。底盘测功机是一种不解体检验汽车性能的检测设备,它是通过在室内台架上模拟汽车道路行驶工况的方法
39、来检测汽车的动力性,而且还可以测量多工况排放指标及油耗。同时能方便地进行汽车的加载调试和诊断汽车在负载条件下出现的故障等。底盘测功机分为两类,单滚筒底盘测功机和双滚筒式底盘测功机。1机架;2功能吸收装置;3变速箱;4滚筒;5速度传感器;6连轴器;7举升器;8制动器;9滚筒;10力传感器;单滚筒底盘测功机(图),其滚筒直径大(15002500mm),制造和安装费用大,但其测试精度高,一般用于制造厂和科研单位;双滚筒式底盘测功机(图)的滚筒直径小(180500mm),设备成本低,使用方便,但测试精度较差,一般用于汽车使用、维修行业及汽车检测线。拓展知识进行路试检测汽车动力性1、道路试验的主要仪器设
40、备(1)第五轮仪第五轮仪主要用来在机动车辆进行道路试验(如加速性能、制动性能、行等试验)时,测量车辆的行程、速度和时间等参数。(3)试验车辆的准备装载质量:无特殊规定时装载质量均为厂定最大装载质量或使试验车处于厂定最大总质量状态。装载质量应均匀分布,装载物应固定牢靠,试验过程中不得晃动和颠离;不应因潮湿、散失等条件变化而改变其质量,以保证装载质量的大小、分布不变。乘员平均质量按表计算,可用相同质量的重物代替。轮胎气压:试验过程中,轮胎冷充气压力应符合该车技术条件的规定,误差不超过10kPa(0.1kgf/cm2)。车辆使用油品:试验汽车使用的燃油、润滑油(脂)和制动液的牌号和规格,应符合该车技
41、术条件或现行国家标准的规定;除可靠性行驶试验、耐久性道路试验及使用试验外,同一次试验的各项性能测定必须使用同一批燃油、润滑油(脂)和制动液。3试验项目及规程(1)滑行试验滑行试验,是让汽车加速到某预定车速后,挂空挡,只靠汽车的动能继续行驶直至停车的试验过程。滑行试验的目的是为了检测汽车车轮滚动阻力、空气阻力、动力传动系的各种阻力。(2)最高车速试验最高车速是指汽车在无风情况下,在水平良好的沥青或水泥路面上所能达到的最大车速。(3)加速性能试验汽车加速性能对平均行驶速度有很大影响,汽车在平坦路面上的加速性与其动力因数成正比。因此汽车的加速性能也反映了汽车的动力特性的好坏。路试法中常用原地起步加速
42、时间与超车加速时间两项指标评价汽车的加速能力。课后思考对汽车底盘测功机结构认知的基础上,对汽车动力性进行检测,主要运用双滚筒式底盘测功机检测汽车最高车速检测、加速性能检测、滑行性能检测、爬坡性能检测、发动机输出功率检测、底盘输出功率检测。并对测量的结果进行记录、分析。THANKS项目三项目三 汽车燃料经济性与检测汽车燃料经济性与检测项目三项目三 汽车燃料经济性与检测汽车燃料经济性与检测汽车燃料经济性检测任务一任务二汽车燃料经济性学习重点项目三项目三 汽车燃料经济性与检测汽车燃料经济性与检测了解汽车燃料经济性评价指标。知道汽车节油途径和技术。熟悉影响燃料经济性的因素。能正确的评价一辆汽车的燃油经
43、济性。能利用自己了解的节油知识指导他人合理用车。了解汽车燃料经济性检测方法和种类。道路循环试验。能正确的使用道路试验法检测油耗。能正确使用台架试验法检测油耗。能正确使用简易检测法检测油耗。目标1.了解汽车燃料经济性评价指标。2.知道汽车节油途径和技术。3.熟悉影响燃料经济性的因素。4.能正确的评价一辆汽车的燃油经济性。5.能利用自己了解的节油知识指导他人合理用车。任务描述汽车在使用中,燃油消耗的多少一直是用户最为关心的问题之一。汽车燃油经济性的好坏与什么因素有关?平时用车时应该注意些什么?如何评价汽车的燃油经济性?知识链接一、汽车燃料经济型性评价指标目前,世界上评论汽车燃油经济性一般用耗油量或
44、油行程来表示。耗油量是指汽车满载时单位行驶里程所需燃油体积。我国和欧洲都用行驶百公里消耗的燃油数(L)来表示,即L/100km,数值越小,燃油经济性越好;油行程是指汽车满载时,单位体积燃油所能行驶的里程,美国就是用每加仑燃油能行驶的里程数来表示,即英里加仑(1加仑=4.546L,1英里=1.609km),数值越大,燃油经济性越好。二、影响燃料经济性的因素影响燃料经济性的因素很多,汽油的燃油经济性主要取决于发动机的特性和汽车的自重、车速及各种运动阻力如空气阻力、滚动阻力和爬坡阻力等大小、传动系的效率及减速比等。我们主要从结构因素和使用因素进行分析。、汽车结构因素的影响(1)发动机发动机的油耗对汽
45、车的油耗有决定性的影响,而发动机的油耗决定于发动机的结构。图为 A8轿车V8TDI柴油机发动机类型柴油机热效率比汽油机高,通常柴油机的有效燃料消耗率比汽油机低30%40%,目前商用汽车广泛采用柴油机,轿车上使用柴油机的比例也在上升。压缩比发动机的压缩比越大,其热效率越高,发动机动力性提高,发动机油耗率降低。因此,在容许的条件和范围内提高压缩比,可以改善燃料的经济性。解放CA6102型发动机的压缩比由7.0提高到7.4,最低比油耗由326g/kWh下降至306g/kWh。燃料系统的结构和控制。改进燃料供给系和燃烧室的形状及进、排气系统的结构,使燃料得到良好的汽化和雾化,并且与空气混合均匀,就能改
46、善燃烧过程,从而提高燃料经济性,特别是减少进气管气流阻力,减少排气干扰,可提高充气效率,减少油耗。上图为捷达5V发动机的缸盖,每缸采用5气门其中3个进气门,2个排气门,就是为了增加进气充量。正时机构正确的排气相位角可充分利用气流的惯性以及排气系统压力波动进行充气,目前常见的可变气门正时技术就是使用电液控制的可变配气相位控制方法来保证发动机在各种工况下处于最佳配气相位,图为丰田的VVTi发动机上安装在凸轮轴上的可变气门正时装置。(2)底盘系统汽车的底盘系统的传动系对汽车的燃油经济性有重要影响。变速器挡位越多,不但汽车换挡平顺,而且使发动机增加了处于经济工况下运行的机会,有利于提高燃油经济性。因此
47、现代汽车都趋向于5挡或以上变速器,或者采用无级变速,图为奥迪TT敞篷车上使用的7速双离合变速器。底盘系统中轮胎对燃油经济性也有较大影响。轮胎结构对滚动阻力影响很大,改善轮胎的结构,可以减少汽车的油耗(图为斜交轮胎与子午线轮胎对比)。美国环保局的试验表明,滚动阻力减少10,油耗可降低2。采用子午线胎,提高轮胎气压,是减少滚动阻力主要途径。试验表明,大型货车装用子午线胎后,滚动阻力可减少15%30,节油5%8,轿车子午轮胎的汽车节油率为69。(3)汽车总质量汽车行驶时,汽车功率消耗与汽车行驶阻力有关。除空气阻力外,其他阻力都与汽车总质量有关。因此,减轻汽车整备质量,是降低油耗最有效的重要措施之一。
48、据有关资料介绍,汽车整备质量每增加25,油耗增加8;汽车整备质量减轻10,油耗可减少8.5。汽车轻量化的目的,主要在于提高燃油经济性。据资料介绍,铝制车身可减少重量约15,油耗降低约58当前,减轻自重的主要方法,一是尽量减少零件数量,如新车身骨架的零件数量,由400个减到了75个,重量减轻30;二是大量采用轻质合金及非金属材料。(4)汽车的外形汽车速度不高时,空气阻力对汽车的燃料消耗影响不大,但当车速超过50km/h,空气阻力对汽车燃料经济性的影响逐步明显。减少空气阻力主要是通过减少汽车的空气阻力系数来实现,汽车制造厂通过整车的风洞试验研究使汽车外形接近最优化(图),研究表明,空气阻力系数每降
49、低10,可使汽车燃料经济性提高2左右。使用因素的影响(1)汽车的技术状况汽车随着使用时间的增长,其性能也在逐步发生变化,当感觉车辆有异样时,应立即对车辆进行检查。车辆的技术状况差、故障多,对汽车的行驶油耗影响很大。除汽车发动机故障外,汽车底盘部分的技术状况,如变速器、制动器、轴承、前束调整不当、轮胎气压不足等等,都会导致汽车油耗大幅度增加。图所示这辆客车从尾气观察可以判定其现在的技术状况很差,油耗一定很高。(2)车辆运行条件车辆的使用状况也是影响汽车油耗的主要因素之一。如汽车在高原使用,由于进气量下降,导致燃料燃烧不完全,汽车的油耗必然增加,如图,在高寒的青藏高原行驶的汽车比常温平原地区的油耗
50、要高很多。汽车在道路条件很差的路面行驶,其功率消耗大、滚动阻力大,必然导致燃料消耗量的增大。(3)驾驶操作熟练的驾驶技术是开车节油的前提,同一车型,使用条件基本相同,不同的人驾驶,汽车油耗可相差20以上。3、日常使用汽车节油注意事项给后备箱减负。超载的车辆在行驶时会更费油。因此尽量清空行李箱,不要把后备箱当储存室,非必要东西勿堆置车内。平缓加油,切记急踩油门和急刹车。特别是猛加速,耗费燃料最多,猛加速10次,约耗费燃料1200cc以上,停车后猛踩油门起步,急踩刹车等这些行为都会增加燃油消耗,见红灯提早放油门,尽量少踩刹车。暖机后再加速。引擎低温运转要比温度升高后运行更费油,所以刚启动时不要马上