(修改后)汽车试验学实验指导书

前言一、实验目的：1、了解测试原理与方法、培养学生正确的选用测试装置；2、掌握汽车实验方法、数据处理和分析方法；3、接触工程实际的各种实验规范和要求；4、能够根据要求选择确定的汽车实验方案，并能够进行数据分析，为进一步学习、研究和处理汽车工程技术问题打下基础。

二、实验内容与要求：通过实验加深学生所学内容，熟悉汽车基本性能的检测方法。

1、汽车悬挂系统固有频率和阻尼比的测定：通过实验了解汽车悬架性能检测时常见的检测仪器设备和汽车悬架性能检测的基本原理。

2、发动机参数测试实验：通过实验熟悉发动机实验台架，掌握发动机调速特性实验的方法，正确操作、准确记录测量数据并分析、评价。

3、汽车动力学测试实验：通过实验了解汽车动力学测试的设备工作原理，基本结构，测试流程并准确记录测量数据。

三、实验注意事项：1、服从实验指导教师的管理，遵守实验室安全管理制度和设备操作规程。

2、实验室应保持肃静、文明、整洁的工作环境和良好的工作秩序，禁止在室内高声喧哗、打闹。

3、实验前认真预习，熟悉实验相关内容。

4、实验期间注意安全，不得乱动与本实验无关的实验设备与器材，如擅自动用与本实验无关的仪器设备造成损失，承担全部责任。

5、严格按照实验步骤进行实验，认真观察和思考。

爱护实验设备。

6、实验完毕后，清理现场，清点工具，摆放整齐，在老师允许下方可离开。

7、课下认真且及时完成实验报告，要求书写工整，图表清晰，并作好总结，如有疑问请在下次实验中提出。

实验一汽车悬挂系统固有频率和阻尼比的测定一、实验目的测定汽车车身部分固有频率、阻尼比和车轮部分的固有频率。

根据要求组成测量系统，掌握测量点的布置及测试系统的调试。

掌握仪器的正确使用方法，对测量数据进行正确的处理和分析，并编制实验报告。

二、实验条件实验应在汽车满载时进行。

根据需要可补充空载时的实验。

实验前需称量汽车总质量及前、后轴的质量。

悬架弹性元件、减振器和缓冲块应符合技术条件规定。

实验车辆轮胎花纹完好，轮胎气压符合技术条件规定的数值。

三、实验原理及仪器实验所用仪器的连接如下图。

1、传感器采用压电式加速度传感器，分别安装在前轴车身及车架的相应位置。

2、放大器采用电荷放大器，对加速度信号进行放大。

电荷放大器具有传感器灵敏度调整功能，可根据传感器的灵敏度进行调整，对传感器输出的电荷信号进行放大，并将其转换成归一化的电压信号输出。

3、采集仪器采用WAVEBOOK数据数据采集器，并采用Dasylab软件记录振动加速度的时间历程并处理计算、显示、打印。

整个测量系统的频率范围必须满足0.3—100Hz的要求。

四、实验方法与步骤用下述方法使汽车悬挂系统产生自由衰减振动。

滚下法：让汽车被测试的车轮沿斜坡驶上凸块，（凸块断面如下图所示），其高度根据汽车类型与悬挂结构选取60、90、120mm，横向宽度要使车轮全部置于凸块上。

在停车、挂空档，发动机熄火后，再将汽车车轮从凸块上推下。

滚下时应尽量保持左右车轮同时落地。

60—五、实验数据或现象记录记录车身及车轴上振动加速度的时间历程图。

六、实验结果与分析结论采用时间历程法记录车身及车轴加速度自由衰减振动曲线，将曲线相邻的同相峰值间的时间求出，计算固有频率，并求出车身部分的阻尼比。

固有频率的计算方法。

阻尼比的计算方法。

实验二发动机参数测试实验一、实验目的通过实验熟悉发动机实验台架的基本组成，掌握发动机调速特性实验的方法，正确操作、准确记录测量数据并分析、评价。

二、实验设备设备主要由发动机，MT9000 发动机智能测控系统等组成。

MT9000 发动机智能测控系统用于控制和测量发动机的转速、转矩、功率、燃油/燃气消耗率、温度、压力、流量等各种不同类型的参数。

MT9000 发动机智能测控系统由以下几部分组成：MT9010 发动机智能测控仪、MT9012 油门、测功机驱动仪、MT9011 数据采集系统、MT9001 智能油耗仪、MT9002电喷发动机回油处理器、MT9003恒温冷却系统、MT9004角行程油门执行器、DW系列电涡流测功机以及MT9000 发动机智能测控系统配套软件。

三、测控仪前面板布局a. 转矩设定电位器---- P/P模式下为负荷给定，n/M、P/M、M/n 控制模式下为转矩给定。

当转动电位器时，液晶屏显示的负荷或转矩的给定值，当停止转动电位器2 秒后，液晶屏显示的是负荷或转矩的实际值。

b. 转速设定电位器---- 设置各控制模式下的发动机转速。

当转动此电位器时，液晶屏显示的的转速的给定值，当停止转动电位器2 秒后，液晶屏显示的是转速的实际值。

c. 油门开度设定电位器---- 设置发动机的油门开度。

d. 控制按钮---- 远程控制和本地控制切换按钮，当处于本地控制时，计算机的控制指令将被忽略。

当处于远程控制时，除控制按钮本身的操作，其他按钮和液晶屏的触摸操作以及设定电位器的给定均锁定无效。

测控仪由计算机通过以太网或RS485总线接收控制指令。

e. n/M键---- 油门恒转速，测功机恒转矩方式。

f. P/M键---- 油门恒位置，测功机恒转矩方式。

g. P/n键---- 油门恒位置，测功机恒转速方式。

h. M/n键---- 油门恒转矩，测功机恒转速方式。

i. P/P键---- 油门恒位置，测功机(恒位置)恒电流方式。

j. 未描述的按键---- 为保留功能，目前无实际效果。

k. 触摸屏 ---- 所有参数的设置和某些功能的启动均在触摸屏上完成。

四、设备操作及参数设置测控仪采用物理按键加触摸屏的操作实现人机互动，而控制值的给定则通过面板上的数字电位器给定，物理按键主要用来作控制模式的切换，触摸屏主要用来作各种参数的设置和传感器的标定。

测控仪的主界面显示发动机转矩、转速、功率、油耗、油门位置、负荷共6项基本数据，并可同屏显示发动机水温，机油温度，燃油温度，机油压力等参数（来自数据采集系统），燃油温度的数据则来自回油处理器。

在本地控制模式下，可按触摸屏的设置按钮，进入参数设置界面。

1、参数设置2参数设置分五个菜单条，一为PID设置，此菜单下用来作数字PID 参数的整定。

二为报警设置，此菜单可设置转矩，转速，温度的越限报警值。

三为仪表标定，此菜单下可对转矩值，数据电位器初值进行标定，设置测速齿轮的齿数等，标定时，可自动标定，也可以手动输入标定值。

四为其他设置，该菜单下可设置油耗仪测油耗时间。

在参数设置界面中按主界面，可回到主测试界面。

2、 PID设置MT9010 测控仪对转矩转速的调节是通过数字PID 调节的，如果在发动机测试过程中，发现工况不稳定，可对测控仪的PID 参数进行重新整定。

测控仪的PID 参数分油门PID 和测功机PID。

对应两个控制对象，两套PID 参数分别需要单独整定。

PID 参数整定时，发动机需要启动。

整定方式如下：进入PID 设置界面，触摸选择需要修改的PID 参数，输入期望的参数，然后按确定。

所有参数修改完毕后，按确定修改，等待3秒后，系统返回参数设置界面。

触摸按下主界面按钮，系统回到主测试界面，给定一个转矩或转速值，观察发动机运行效果。

如果还是不稳定，则重新进入PID整定界面，反复修改参数，直到达到所需的效果为止。

3、报警参数设置可设置转矩、转速、温度的报警值，当实际值达到预设的报警值时，仪器会发出声光报警，同时，超标的参数会闪烁显示，仪器内部的报警执行继电器吸合，用户可自行外接保护装置，比如进气门电磁阀或油泵断油电磁阀等。

报警执行继电器为继电器输出通道(RL1)。

RL2-RL4为备用继电器输出。

4、远程本地控制切换在本地控制状态下，按“控制”键，远程控制指示灯亮，测控仪进入远程控制模式，此时，测控仪只受计算机控制，测控仪面板上只有“控制”按钮有效。

在远程控制状态下，按“控制”键，本地控制指示灯亮，测控仪进入本地控制模式，面板和触摸屏的所有操作恢复，计算机的远程控制指令将被忽略。

5、控制模式a. 油门恒位置，测功机恒位置(恒电流)模式(P/P模式)控制。

按下测控仪面板P/P 键，油门恒位置，测功机恒位置指示灯亮，同时，液晶屏显示当前控制模式，控制回路切换到油门恒位置，测功机恒位置模式。

将 MT9012 油门、励磁驱动仪的油门控制方式和励磁控制方式切换开关切换到自动档。

转动油门设定电位器，主测试界面的油门开度设定值按顺时针转向递增，逆时针方向为递减，电位器旋转速度越快，设定值变化越快。

转动扭矩设定电位器，主测试界面的负载设定值按顺时针转向递增，逆时针方向为递减，电位器旋转速度越快，设定值变化越快。

设定值才会生效。

此处的负载设定值，只是表示励磁电流的百分比。

为了防止误操作，设定电位器停止旋转后2 秒钟，控制才开始生效。

b. 油门恒转矩，测功机恒转速模式(M/n模式)控制。

按下测控仪面板M/n键，油门恒转矩，测功机恒转速指示灯亮，同时，液晶屏显示当前控制模式，控制回路切换到油门恒转矩，测功机恒转速模式。

转动扭矩设定电位器，主测试界面的扭矩值变换为设定值，并且背景颜色与测试值不同，设定值按设定电位器的旋转方向递增或递减，旋转速度越快，变化越快。

电位器停止旋转后，设定值将保持显示2 秒钟，然后重新显示实测值，背景颜色恢复正常，控制回路开始控制油门，将扭矩值调整到新的设定值。

转动转速设定电位器，主测试界面的转速值变换为设定值，并且背景颜色与测试值不同，设定值按设定电位器的旋转方向递增或递减，旋转速度越快，变化越快。

电位器停止旋转后，设定值将保持显示2 秒钟，然后重新显示实测值，背景颜色恢复正常，控制回路开始控制励磁电流，将实际转速值调整到新的设定值。

c. 油门恒位置，测功机恒转速模式(P/n 模式)控制。

按下测控仪面板P/n 键，油门恒位置，测功机恒转速指示灯亮，同时，液晶屏显示当前控制模式，控制回路切换到油门恒位置，测功机恒转速模式。

转动油门设定电位器，主测试界面的油门开度设定值按顺时针转向递增，逆时针方向为递减，电位器旋转速度越快，设定值变化越快。

停止旋转电位器2 秒后，控制回路开始控制油门开度到新的设定值。

转动转速设定电位器，主测试界面的转速值变换为设定值，并且背景颜色与测试值不同，设定值按设定电位器的旋转方向递增或递减，旋转速度越快，变化越快。

电位器停止旋转后，设定值将保持显示2 秒钟，然后重新显示实测值，背景颜色恢复正常，控制回路开始控制励磁电流，将实际转速值调整到新的设定值。

d. 油门恒位置，测功机恒转矩模式(P/M 模式)控制。

4按下测控仪面板P/M键，油门恒位置，测功机恒转矩指示灯亮，同时，液晶屏显示当前控制模式，控制回路切换到油门恒位置，测功机恒转矩模式。

转动油门设定电位器，主测试界面的油门开度设定值按顺时针转向递增，逆时针方向为递减，电位器旋转速度越快，设定值变化越快。

停止旋转电位器2 秒后，控制回路开始控制油门开度到新的设定值。