汽车试验学第2章 汽车试验设备与设施

第二章 汽车试验设备与设施
二．非接触车速仪 非接触式车速仪采用光 电滤波技术原理，根据路面 图像的移动使光电池输出宽 带随机信号，其主频与车速 成正比关系，通过空间滤波 器将与车速成正比的主频检 出，送入二次仪表进行速度 运算和距离计算。空间频率 传感器如图所示。
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• 它是由投光器和光电探测器（受光器）组成，投光器将 强光射在地面上，由于地面凹凸不平，形成明暗对比度 不同的反射，由受光器中梳状光电管接受。 • 空间频率传感器基本工作原理是以一定间距P排列的一排 透光格子，如图2-4所示，当点光源以一定速度相对格子 移动时，通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，此脉冲频率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。
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陀螺仪的这两个基本特性可用动量矩定理解释之。按动量矩定 理，陀螺仪运动时存在关系式：
式中： H ——转子绕定点转动时的动量矩； ——陀螺仪受的外力矩。 L
dH L dt
第二章 汽车试验设备与设施
第二章 汽车试验设备与设施
• 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。V的变化则可以通过 频率f的变化表现出来。这就是空间滤波器的基本工作原理。 • 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），可以看作为许多不同强度的点光源不 规则地集中，不改变相互位臵，向着一定的方向，同时平行 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）。 可通过推测此中心频率来解出移动速度和移动距离。
• 在燃油泵泵油压力的作用下，就可完成定容量、 连续泵油的作用。曲柄旋转一周，各缸分别排油 一次，其排油量可用下式确定：
V 4
d
4
2
2h 2h d / 4
2
• • 式中：V——四缸排油量，cm3； • πd2/4——活塞截面积，cm2； • 2h——2倍的曲轴偏心距，cm。
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2．质量式油耗传感器
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1—油杯 2—出油管 3—电磁阀 4—加油管 5、10—光电二极管 6、7—限位开关 8—限位器 9—光源 11—鼓轮机构 12—鼓轮 13—计数器
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在测量消耗一定质量的燃油所需的时间后，
按下式算出单位时间内发动机的燃油消耗量。
G=3.6m/t 式中：m—燃油质量，g； t—测量时间，s； G—燃油消耗量，kg/h；
第二章 汽车试验设备与设施
1- 信号端子；2-转动光栅；3-转动/脉冲转换部；4-流量/转速转换部 5-活塞；6-磁性联轴节；7-固定光栅；8-光敏管LED(对臵)
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1、2、4、5—活塞 3—连杆 6—曲轴 P1、P2、P3、P4—油道 E1、 E2、E3、E4—排油口
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• 三、陀螺仪 • 在汽车操纵稳定性试验中，经常要在汽车运动状态下测定其一 些动态运动参数，例如汽车行进方位角、汽车横摆角速度、车 身侧倾角及纵倾角（俯仰角）等。这些运动参数通常用陀螺仪 进行测量。陀螺仪分为二自由度陀螺仪和三自由度陀螺仪。 • 1．测量原理 • 陀螺仪是一个安在内、外框架上能高速旋转的转子，并且该转 子还能在框架内绕自转轴线上的一个固定点向任意方向回转。 这种测量装臵具有下述两个基本特性： • 1）定向性 • 转子高速旋转时，除非受到外力的作用，转子轴线的方向将一 直保持不变。 • 2）进动性 • 当转子不自转时，若把一个重物挂在内框架上，在重力作用下， 内框架将向着重物的作用方向翻转（图2-8a））；当转子高速 自转时，内框架受外力作用时并不翻转，而外框架将绕其自身 的转动轴线发生偏转（图2-8b））。
汽车试验学
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主讲教师：
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• 第一节 典型试验设备
• 一、速度测量仪 • 用来测量汽车行驶过程的车速、位移与时间的仪器称为 车速测量仪（简称车速仪）。由于该仪器的传感器部分 是一个专门的小轮子，试验时由汽车拖动在路面上滚动， 故又称之为第五轮仪。 • 按照传感器是否与地面接触，车速仪可分为接地式车速 仪和非接地式车速仪。 • 1．接地式车速仪 • 1）车速仪的组成 • 一般车速仪由第五轮、显示器、传感器、脚踏开关（用于 制动、换挡加速试验）等组成，如图所示。第五轮由轮子、 齿圈、连接臂、安装盘组成。
试验时将仪器配备的标准车轮固定在被测车辆的 后面或侧面，随车一起行驶，形成第五轮。第五轮的 直径是一定的，电磁传感器上的外齿盘和内齿盘的齿 数也是一定的，第五轮旋转一周便输出一定数量的信 号，因此根据电信号的多少便可知道轮子转过的角度， 即测出车辆移动的距离。电子电路运算显示控制箱具 有车速、时间和距离计算、显示、打印功能，
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1-第五轮；2-电磁传感器；3-叉架；4-活塞杆；5-储气筒； 6-气缸；7-气管；8-壳体；9-螺母；1O-丝杆；11-手把； 12-调节轴；13-固定板
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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、滑行等试验)时，测量 车辆的行程、速度和时间等参数。
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二．燃油消耗量测量仪 按测量方法可分为：容积式油耗计、重量式油 耗计、流量式油耗计、流速式油耗计。
1．容积式油耗传感器的结构和工作原理
由十字型配臵的四个活塞和旋转曲柄构成， 燃油在油泵压力下推动活塞运动，活塞运动推动
曲柄旋转，曲柄旋转一周即四个活塞各往复运动
一次，完成一个排油循环。其流量检测装臵是由 流量变换机构及信号转换机构组成。