汽车试验学实验指导书-共6项

汽车平顺性与通过性试验一、实验目的1、熟悉影响汽车平顺性与通过性的主要因素。

2、掌握测量设备的种类及使用方法。

3、掌握平顺性与通过性试验的过程与方法。

4、掌握试验数据的处理方法。

二、实验器材1、试验车辆。

2、米尺。

3、加速度传感器。

三、实验主要内容1.基于平稳随机振动理论，通过测定道路不平度所引起的汽车的随机振动，分析其对成员和货物的影响，以评价汽车的行驶平顺性。

2.通过测量汽车的通过角、离去角和最小转弯半径，研究汽车的几何参数对汽车通过性的影响。

四、试验方法和步骤4.1 平顺性试验（一）试验准备试验道路为平直的沥青路面或水泥路面，纵坡不大于1%，路面干燥，不平度应均匀无突变，试验时风速不大于5m/s，汽车技术状况符合该车设计技术条件的规定，汽车载荷为额定最大装载质量。

测试部位的载荷应为身高（1.70±0.05）m、体重为（65±5）kg的真人。

测试部位的成员应全身放松，佩戴安全带，双手自然地放在大腿上，其中驾驶人的双手自然地置于转向盘上，在试验过程中应保持坐姿不变。

将凸块置于试验道路中间，并按汽车轮距调整好两凸块间的距离。

为保证汽车左右车轮同时驶过凸块，应将两凸块放在与汽车行驶方向垂直的一条直线上。

加速度传感器安装于驾驶人及同侧最后排坐椅椅垫上方、座椅靠背、脚部地板上。

（二）试验步骤试验车速为10km/h 、20km/h 、30km/h 、40km/h 。

试验前，将凸块置于试验道路中间，其中凸块的尺寸如图1所示。

按汽车轮距调整好两凸块间的距离。

为保证汽车左右车轮同时驶过凸块，将两凸块放在与汽车行驶方向垂直的一条直线上。

试验时，汽车以规定的车速均匀驶过凸块。

在汽车通过凸块前50m 时稳定车速。

当汽车前轮接近凸块时开始记录，待汽车驶过凸块且冲击响应消失后停止记录。

图1 三角形凸块（三）试验数据处理1.最大加速度响应∑==n j j Z n Z 1max ..max ..1式中，n 为脉冲试验有效试验次数，n ≧5;j Z max ..为第j 次试验结果的最大加速度响应（m/s 2）平顺性试验所需试验数据 车速（km/h ）加速度（m/s 2）102030401 4.35 5.29 6.48 7.72 2 4.21 5.22 6.57 7.883 4.13 5.51 6.22 7.21 44.235.376.337.554.2 通过性试验（一）试验准备试验场地为平整的混凝土或沥青路面，其大小应能允许车辆做直径不小于30m的圆周运动。

试验车辆的轮胎、车轮定位参数和转向轮的最大转角应符合该车技术条件规定。

汽车处于空载状态，只乘坐一名驾驶员，全轮着地。

对最小转弯通道圆外圆直径接近25m的车辆，应增加满载状态下的试验。

测量所用钢卷尺量程不小于30m，精度不小于0.1%。

（二）试验方法最小转弯直径测量根据需要，选择车身上离转向中心最远点、最近点和车轮胎面中心上方安装行驶轨迹显示装置。

汽车处于最低前进档并以较低的车速行驶，转向盘转到极限位置并保持不变，稳定后起动轨迹显示装置，车辆行驶一周，使各测点分别在地面上显示出封闭的运动轨迹，然后将车开出测量区域。

用钢卷尺测量各测点在地面上形成的轨迹圆直径。

测量时应在相互垂直的两个方向测量，并向左向右移动，读取最大值；取两个方向的测量值的算术平均值作为测试结果。

汽车向左转和向右转各测量一次，记录实验结果。

如果左、右转方向测得的试验结果之差在0.1m以内，则取左、右试验结果的平均值作为该车的最终结果，否则以左、右转方向测得的实验结果的较大值作为最终结果。

用量尺测量水平地面与切于前轮胎外缘之间的距离1h，测量前轮胎外缘与汽车前部垂直平面之间的距离2h，测量汽车前部与地面间的垂直距离3h，最后应用勾股定理测得接近角α。

用量尺测量水平地面与切于后轮胎外缘之间的距离1h，测量后轮胎外缘与汽车前部垂直平面之间的距离2h，测量汽车后部与地面间的垂直距离3h，最后应用勾股定理测得接近角β。

测量相应数据：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。

d3.最远点最小转弯直径3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。

d4.最近点最小转弯直径4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只差的1/2。

（三）试验数据处理汽车操控稳定性试验一、实验目的1、熟悉影响汽车操控稳定性的主要因素。

2、掌握测量设备的种类及使用方法。

3、掌握转向回正试验的过程与方法。

4、掌握试验数据的处理方法。

二、实验器材1、试验车辆。

2、车速仪。

3、所需传感器三、实验主要内容在驾驶人松开转向盘之前，驾驶人作用于转向盘的力为定值，当驾驶人松开转向盘的瞬间，保舵力由某一定值突然变为零，这实质上时转向盘力阶跃输入的瞬态响应试验。

四、试验方法和步骤（一）试验准备试验汽车是按厂方规定装备齐全的汽车。

试验前，测定车轮定位参数，对转向系、悬架系统进行检查、调整和紧固，按规定进行润滑。

只有认定试验汽车已符合厂方规定的技术条件，方可进行试验。

试验时若用新轮胎，试验前至少应经过200km正常行驶的磨合；若用旧轮胎，试验终了残留花纹高度不小于1.5mm。

试验汽车在厂定最大总质量（驾驶员、试验员及测试仪器质量，计入总质量）状态下进行。

试验场地为干燥、平坦而清洁，用水泥混凝土哉沥青铺装的路面，任意方向的坡度不大于2%，风速不大于5m/s，大气温度在0～40℃范围内。

（二）试验步骤低速回正性能试验1.在试验场地上用明显的颜针对画半径为15m的圆周。

2.试验前试验汽车沿半径为15m的圆周、以侧向加速度达3m/s2的相应车速，行驶500m,使轮胎升温。

3.接通仪器电源，使其达到正常工作温度。

4.试验汽车直线行驶，记录各测量变量零线，然后调整转向盘转角，使汽车沿半径为15±1m 的圆周行驶，调整车速，使侧向加速度达到4±0.2m/s2，固定转向盘转角，稳定车速并开始记录，待3s 后，驾驶员突然松开转向盘并做一标记（建议用一微动开关和一个讯号通道同时记录），至少记录松手后4s 的汽车运动过程。

记录时间内油门开度保持不变。

5.对于侧向加速度达不到4±0.2m/s2的汽车，按试验汽车所能达到的最高侧向加速度进行试验，应在试验报告中（表2备注）加以说明。

6.试验按向左转与向右转两个方向进行，每个方向三次。

（三）试验数据处理 试验数据处理与结果表达试验数据处理横摆角速度时间历程曲线分两大类：收敛型（图1中曲线1~4）与发散型（图1中曲线5、6）。

对于发散型，不进行数据处理；对于收敛型，按向左转与向右转分别确定下述指标。

时间坐标原点在微动开关时间历程曲线上，松开转向盘时微动开关所做的标记。

稳定时间从时间坐标原点开始，至横摆角速度达到新稳态值（包括零值）为止的一段时间间隔。

其均值按下式确定：∑==31131i t t（1）式中：t —稳定时间均值，s ；ti —第i 次试验的稳定时间，s 。

残留横摆角速度在横摆角速度时间历程曲线上，松开转向盘3s 时刻的横摆角速度值（包括零值）。

按下式确定：∑=∆=∆3131i i r r（2）式中：r ∆—残留横摆角速度均值，（°）/s ； i r ∆—第i 次试验的残留横摆角速度值，（°）/s 。

操控稳定性所需试验数据第一次试验稳定时间：0.35s 第1次试验的残留横摆角速度值：0.08rad/s 第二次试验稳定时间：0.52s 第1次试验的残留横摆角速度值：0.12rad/s 第三次试验稳定时间：0.88s 第1次试验的残留横摆角速度值：0.18rad/s汽车车速表检测试验一、实验目的1、掌握车速表的工作原理；2、掌握车GPS定位车速测量系统的组成。

二、实验器材1、GPS定位车速测量系统。

2、速腾车。

3、常用工具。

三、实验步骤（一）误差检测的原理空间卫星星座由轨道平均高度约为20200 km的24颗卫星组成。

卫星分布在6个轨道面内，每个轨道面上分布有4颗卫星。

GPS卫星这样的空间分布保证了在地球上任何地点、任何时刻均至少可以同时观测到4颗卫星，加之卫星信号的传播和接收不受天气的影响，因此GPS是一种全球性、全天候的连续实时定位系统。

GPS终端机接收到超过4 颗及以上卫星的无线电波后就可以确定车辆的位置，通过极短时间内的位置的变化计算出行驶的距离，从而得到行驶速度。

车速表的信号来自于轮胎上的车速传感器，与车轮的转速保持同步。

信号经过处理后，发送给车速表内控制指针指向的步进电机，从而向用户显示出当前车速。

GPS测速相比较车速表，受干扰的因素少，准确性和稳定性更有保障，但略有延迟。

通过GPS采集的车速信息与车速表的车速进行对比，获得误差值。

（二）试验准备1、检验前仪器及车辆准备（1）检查滚筒上是否沾有油、水、泥等杂物，若有应予以清除。

（2）车辆轮胎气压、花纹深度符合出厂标准规定；车辆清洁，轮胎清洁不得夹有泥、砂等杂物；（3）检查信号线的连接情况。

若有接触不良应予以修复。

（4）检查GPS信号接收情况，若信号较弱则加以调整。

（三）试验步骤（1）将车辆正直驶入试验场地，停在试验车辆起步位置。

（2）调整仪器，打开GPS车速测量系统软件客户端，进入速度采集模式。

（3）按照屏幕显示信息操作：启动汽车，缓慢加速，当车速表指示30km/h 时，维持3s-5s测取实际车速，检测结束，减速停车；四、预习要求1.车速表的组成及功用。

2.车速表的工作原理。

3.GPS定位车速测量系统的组成。

五、实验报告1.车速表的组成与工作原理2.车速表误差实验台的组成。

3.车速表误差的检测方法、检验步骤及数据处理。

数据处理：将求出实验数据中车速的平均值即可汽车排气污染物检测试验一、实验目的1、熟悉非扩散型红外线式废气分析仪的结构、工作原理。

2、掌握汽车排气污染物检测内容和和检测标准。

3、掌握汽车排气污染物的检测方法。

二、实验器材1、试验车辆。

2、气体分析仪。

3、手工工具。

三、实验步骤(一)非扩散型红外线式废气分析仪的检测原理实验采用目前使用最为广泛的废气分析仪——非扩散型红外线式废气分析仪（NDIR）。

这种仪器主要由取样装置、分析装置浓度指示装置和校准装置等构成。

取样装置由取样探头、滤清器、导管（由特殊材料制作，要求管壁不吸附气体、不与被测气体发生化学反应以确保测量精确度）、水分离器、和气泵组成，作用就是从汽车的排气管中吸入废气，滤掉灰尘和水分送往分析装置；分析装置由红外光源、测量气室、标准气室、切光扇轮和检测室组成，检测室由两个相互被带金属的隔膜隔开相同的密闭气室构成，气室内充有一定浓度的与被测气体相同的气体，气室的一端装有两个相同的由滤光镜构成的光窗，两个平行放置的管形气室（一根气室是标准气室，内部充满不吸收红外线的N2气体，另一根为标本气室，标本气体从中通过）的一端分别正对着分析室的两个光窗，另一端与红外线光源对正，标本气中不含被测气时，红外线穿过两根管型气室时均未被吸收，通过光窗分别进入检测室的两气室中能量相等，两个检测气室气体密度相同，中间隔膜也不会弯曲，隔膜上的金属片与临近金属片（构成一个平行板电容器）的间隙未变，因此平行板电容量未变；如果标本气体中有一定浓度的被测气体，致使部分能量被带走，两个检测气室内能量不等，一气室内密度大（由于部分能量被吸收，所获能量减小，温度相对降低，压力相对减小），另一气室内密度未变（维持以前压力），中间隔膜鼓向一边，平行板电容的容量变化，此变化量与标本气中被测气体浓度有关，电容的变化量就定义了被测气体的浓度，不同的被测气体对不同波长的红外线有不同的吸收特性，因此测量不同气体应使用不同波长的红外线；将不同的电容变化量换算为电流变化量用仪表表示，就构成了气体浓度指示装置。