汽车试验设备与设施PPT课件

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➢ 速度v的变化则通过频率f的变化表现出来。
2.光电式车速测量仪
与点光源相比,一般的光学投影则稍有差异。这种光学投 影(凹凸不均的形状),可以看作是许多不同强度的点光 源不规则地集中,不改变相互位置,向着一定的方向平行 移动的状况。 由此得来的光量,就是从这些点光源一个一个地测量的光 量总和。然而,由于点光源的分布和强度都不同,其结果 导致相位和亮度的全然不同。但因频率完全相同,结果组 成了许多仅仅相位和振幅不同的信号,其平均频率为mv/P。 从而可得到相位和振幅均随机平稳变化的信号(窄带随机 信号)。通过推测此中心频率可解出移动速度和移动距离。
车速测量仪
常见车速测量仪: 1. 第五轮仪 2. 光电式车速测量仪 3. GPS定位车速测量系统
1.第五轮仪
1第五轮 2齿圈 3连接臂 4导线 5显示器
6开关导线 7脚踏开关 8安装盘 9加力弹簧 10传感器
1.第五轮仪
工作原理
➢ 试验时,五轮仪固定在试验车尾部或侧面,当 其随汽车运动电脉冲,脉冲 数量与齿数成比例。
里程表的校准方法与车速表类似。
成称量时的系统误差,此项系统误差必须修正。 汽车在试验场试验比在试验室或一般行驶条件下的试验更严格、更科学、更迅速。
小排量发动机,让燃油回流到油耗传感器输出端。 小排量发动机,让燃油回流到油耗传感器输出端。
➢ 油耗量单位采用L/100km时,在换算中必须考虑燃油 其他必要的低温性能、低温适应性试验
与接地式五轮仪相比,光电式车速仪安装方便、测量精度高,适用于高速测量,最高测量车速可达250km/h。 在汽车操纵稳定性试验中,经常要在汽车运动状态下测定某些动态运动参数,如汽车前进方位角、汽车横摆角速度、车身侧倾角及纵
密度与温度之间的关系。 倾角(俯仰角)等,这些运动参数通常用陀螺仪进行测量。
风洞收缩比的选择直接关系到风洞试验段气流的紊流度、均匀度等。 VBOX(Velocity Box)是基于GPS定位系统进行车速测量的典型设备,由卫星接收器、主机和多种外接模块及传感器组成,是一套专
1透镜 2灯 3反射镜 4梳状光电管 5光栅 6聚光透镜
2.光电式车速测量仪
空间频率传感器的工作原理:
➢ 以一定间距P排列的一排透光格子,当点光源以一定速 度相对格子移动时,经过格子列后光的强度就变成了 忽明忽暗、反复出现的脉冲状态,此脉冲与光穿过格 子的次数相对应,即每移动一个P距离变换一次。假设 点光源移动速度为v,光学系统的放大率为m,则在格 子列上移动的光点速度为mv。这样,一明一暗的脉冲 列的周期为P/mv,即频率f =mv/P与速度v成正比。
3.GPS定位车速测量系统
组成:GPS接收器和一套数据采集系统。 原理:使用高性能的卫星接收器,利用位置已知 的卫星(不少于4个)的三维坐标来确定被测目标 的三维坐标,根据卫星发射的无线信号的传播延 时建立三维位置量和时间量的方程,结合测量得 到的各卫星与目标位置的距离确定被测目标在地 面上的位置,计算被测目标的位移和速度。
2.容积式油耗仪
按结构可分为活塞 式、膜片式、齿轮 式和涡轮式,其中 活塞式油耗仪应用 最广泛。
组成: ✓油耗传感器 ✓信号转换器
2.容积式油耗仪
转换器将燃油的体积转换为 便于计量的旋转件的转动圈 数。 四个活塞夹角90度,共用一 个曲柄,每个活塞开有环形 槽,用来控制相邻缸的进油 和排油。 每缸直径和活塞行程一定, 因此每缸工作一次排出的燃 油容积一定,即曲柄轴旋转 一周,传感器排出的油体积 一定,从而将燃油流量转换 为曲柄转数。
3.1 典型试验仪器及设备
车速测量仪 燃油消耗量测量仪 陀螺仪 负荷拖车
车速测量仪
汽车行驶速度、时间和位移是汽车多项使用性 能试验和评价中必不可少的测量参数,虽然车 辆里程表能够指示行驶里程和速度,但受车轮 滚动半径、机械传递系统磨损、指示仪表精度 等影响,仍然需要专用的高精度仪器测量。 测量并记录汽车行驶过程的速度、时间和位移 的仪器称为车速测量仪(简称车速仪)。
VBOX整车试验数据采集系统示例
燃油消耗量测量仪
燃油消耗量测量仪又称油耗仪,它可测量某一段 时间间隔或某一里程内流体通过管道的总体积或 总质量。 油耗仪按其测量方法不同可分为质量式油耗仪和 容积式油耗仪。这两种油耗仪都能连续、累计地 测量油耗,都可用于汽车燃料消耗量台架试验。
1.质量式油耗仪
自由场空间:自由场是指声波在无限大空间里传播时,不存在任何反射体和反射面。
在测量消耗一定质量的燃油所需时间后,计算单位 业测量、记录和分析显示车辆行驶数据的测试设备。
将直径180~310mm的鹅卵石稀疏地、不规则地埋入水泥混凝土路槽中。 时间域再现(波形再现):在试验室内严格地再现汽车在采样路面上的时间历程,其特点是能准确地描述非平稳随机过程,对被试汽
G = 3.6 ×ω / t 时间内发动机的燃油消耗量: 车激振点与响应点之间的线性程度要求较低。
时间内消耗的燃油质量来计算耗油量,测量准确度 又称ABS性能试验路,用于模拟冰冻、降雪、下雨等易打滑路面。
空调性能试验:在高温潮湿强烈日照的条件下,评价车内环境的舒适性,检测内容包括驾驶室内的温度、湿度、凉风、风速、换气及
车窗视野等。
不受发动机供油系燃油回流的影响。 汽车传动系统传动效率测试原理
PK为试验车牵引力,N;
3.GPS定位车速测量系统
VBOX(Velocity Box)是基于GPS定位系统进行车速测量 的典型设备,由卫星接收器、主机和多种外接模块及传感 器组成,是一套专业测量、记录和分析显示车辆行驶数据 的测试设备。 可直接获得汽车的速度和移动距离,横(纵)向加减速度 值,充分发出的平均减速度,时间以及制动、滑行、加速 等距离。 附加模块和传感器,可采集油耗、温度、加速度、角速度 及角度、转向角速度及角度、转向力矩、制动踏板力、制 动踏板位移、制动风管压力等,完成动力性、经济性和操 纵稳定性等试验内容。
2.光电式车速测量仪
特点:
➢ 与接地式五轮仪相比,光电式车速仪安装方便、测量 精度高,适用于高速测量,最高测量车速可达250km/h。 但其光源耗电量大,并且在车速很低时,测量误差大, 车速小于1.5km/h时不能测量。
➢ 在冰雪路面和潮湿的ABS性能测试路面上,由于光电 式车速仪是靠内部的空间滤光片传感器接受地面反射 来的光进行信号采集,而湿的低附着系数路面无法实 现光线的良好反射,导致信号丢失,仪器失效。
➢ 脉冲数与汽车行驶距离成正比,脉冲频率与车 速成正比,这一比例关系是一个常量,通常称 之为“传递系数”,或“传感器系统”。
1.第五轮仪
工作原理
➢ 传递系数与第五轮的周长和齿盘齿数有关: 若第五轮实际周长L(m),齿盘有n齿,传感器每感受
到一次齿顶齿谷的变化,发送2个脉冲信号,则传递 系数为:
L/(2n) (m/脉冲)
吸气法
吹气法
移动带法
在测量具有回油管路供油系的汽车时,只要将发动 排气系统噪声研究、排气噪声测量;
时间域再现(波形再现):在试验室内严格地再现汽车在采样路面上的时间历程,其特点是能准确地描述非平稳随机过程,对被试汽
车激振点与响应点之间的线性程度要求较低。
机回油管路中的燃油流入称量容器即可排除发动机 主要由定子和转子两部分组成。
➢ 设备体积相对较大,不利于携带,仪器安装的 便捷性也不好,目前已较少使用。
2.光电式车速测量仪
目前,气候风洞和气候风室的最高风速都能达到180km/h,温度调节范围通常在-50℃~+50℃。 当励磁线圈通过直流电时,两极间产生磁场,转子通过励磁线圈磁场转动,转子盘上产生涡电流。 加热装置:采用电加热与蒸汽加热两种形式。 主要用于检验汽车的操纵性、稳定性、平顺性及噪声等,也可作为一种典型的坏路进行汽车可靠性行驶试验。 无动力电涡流负荷拖车的组成: 背景噪声:消声室另一个功能是提供低背景噪声的环境以适应测试环境的要求。 何为消声室?何为混响室?在消声室和混响室中可开展哪些试验? 当陀螺外框轴平行于机体纵轴安装时,外框轴和内框轴方向的力矩电机分别称为纵向和横向修正力矩电机。 它以转鼓表面模拟路面,通过加载装置给转鼓轴施加负荷以模拟汽车在实际行驶时的阻力,以可调风速的供风系统提供汽车迎面行驶 风,从而在室内实现汽车道路行驶工况的模拟。 四个活塞夹角90度,共用一个曲柄,每个活塞开有环形槽,用来控制相邻缸的进油和排油。 汽车在稳态转圈时,车身侧倾角对横摆角速度输出影响很小,通常可忽略不计。 从功能上可分为综合性试验场和专用试验场。 但这种转子盘将使测功器的功率消耗增加。 背景噪声:消声室另一个功能是提供低背景噪声的环境以适应测试环境的要求。 气候风洞的阻塞度修正因子需通过在大型风洞或道路上校测来确定,并据此对风洞中的气流速度进行调整。 主要由定子和转子两部分组成。 主要用于测量和评价汽车的转向特性。 消声室与混响室联合使用,可用于材料隔声性能的研究 道路模拟试验机的试验内容 力矩器常用力矩电机,结构做成扁环形或弧形,以使仪表结构紧凑,两个力矩电机分别安装在陀螺内、外框轴方向。
➢ 传递系数为固定值的,在标定时,应使第五轮实 际周长尽可能符合使用说明书的“标准值”。
➢ 传递系数可变的五轮仪,传递系数一旦标定并输
1.第五轮仪
五轮仪使用注意事项:
➢ 试验过程中要求第五轮必须时刻与地面接触, 不能出现打滑,因而限制了试验道路种类的选 择范围,不利于非公路车辆对应试验的实施。
➢ 由于设备精度限制,这种接地式车速仪不能进 行大于180km/h的车速测量。
简述光电式车速测量仪的基本结构和工作原理。 综合性能试验道路又称水平直线性能路。
注意: 电测力装置:指示仪器精度约为1.
自由场空间:自由场是指声波在无限大空间里传播时,不存在任何反射体和反射面。 在汽车操纵稳定性试验中,经常要在汽车运动状态下测定某些动态运动参数,如汽车前进方位角、汽车横摆角速度、车身侧倾角及纵
➢ 质量式油耗仪存在系统误差,即测量时油杯油面发生 倾角(俯仰角)等,这些运动参数通常用陀螺仪进行测量。
当滚筒稳定旋转时,定子上测力杠杆所测力矩与驱动轮对滚筒的驱动力矩相等。 GPS定位车速测量系统
2在前发后动限机制排用气钢管丝后绳用变;真空化泵抽,吸,伸实现入排气油背压杯的模中拟 的油管浮力的反作用力也变化,造
为增加声能的扩散,改善声场的均匀性,可在房间内悬挂固定的扩散片,安装大型转动或摆动的扩散体。 G为燃油消耗量,kg/h;
其他必要的低温性能、低温适应性试验
简GP述S汽定车位试车验速回场测的量油功系用统管与类型路。 中的燃油蒸汽或空气对油量准确度的影响。
投光器将强光射于地面,由于地面凹凸不平,形成明暗对比不同的反射,由受光器中梳状光电管接收。
2.光电式车速测量仪
工作原理: 光电式车速仪是利用空间滤波原理检测 车速的非接地式车速仪。 主要由投光器和受光器组成。投光器将 强光射于地面,由于地面凹凸不平,形 成明暗对比不同的反射,由受光器中梳 状光电管接收。随着车辆的移动,光电 管接收地面反射光的明暗变化脉冲,此 脉冲频率与车速成正比。明暗交替变化 的频率信号经过一定的信号处理即可获 得车辆行驶速度。
控制盒上有两个按钮,绿色的为开始触发按钮,红色的为结束触发按钮。
试验数据采集与处理系统:包括温度、电流、电压、时间、转速等各类试验参数
通过测定消耗一定质量燃料所用的时间或测量规定 假设点光源移动速度为v,光学系统的放大率为m,则在格子列上移动的光点速度为mv。
VBOX整车试验数据采集系统示例
PW为试验车空气阻力,N;
不适用于动态测试,一般不能用于道路试验,多用 附加模块和传感器,可采集油耗、温度、加速度、角速度及角度、转向角速度及角度、转向力矩、制动踏板力、制动踏板位移、制动
风管压力等,完成动力性、经济性和操纵稳定性等试验内容。
于台架试验。
1.质量式油耗仪
组成: ➢ 称重装置 ➢ 计数装置 ➢ 控制装置
1.质量式油耗仪 5%,路面平坦均匀,能长期保持稳定的附着系数。
G为燃油消耗量,kg/h;ω为燃油质量,g;t为测量时间,s。
2.容积式油耗仪
容积式油耗仪通过测定消耗一定容积的燃油所 需时间来计算容积耗油量。 容积式油耗仪在用于多工况循环试验时可能会 出现以下问题:
➢ 高燃油流量时,过大的压力降可能会影响发动机 的供油性能
➢ 流速低时,由于通过传感器元件泄漏,测量准确 度有下降的趋势,尤其是怠速泄漏,将导致测量 准确度下降。
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