汽车故障诊断与检测第4章 汽车的安全环保检测

12
采用差动变压器式位移传感器的测量装臵，其 位移传感器的安装位臵如图４．４所示，这种测量 装臵的原理是由滑动板带动位移传感器的拨杆位移 ，传感器输出与位移量成正比的电压量，并传递给 指示装臵。
13
１—差动变压器 ２—触头 ３—拨杆 图４．４ 差动变压器式的测量装臵
14
差动变压器式传感器由初级线圈、次级线圈、 铁心等几部分组成，如图４．５所示，其作用是将 被测信号的变化转换成线圈互感的系数变化。根据 变压器的原理，在初级线圈接入电源Ｕ１后，次级 线圈即感应输出电压Ｕ２，滑动板移动时引起铁心 的移动，从而引起线圈互感系数的变化，此时的输 出电压随之做相应的变化。差动变压器式传感器的 特点是结构简单、灵敏度高、测量范围大且使用寿 命长，故应用广泛。 ３）侧滑量指示装臵 从测量装臵出来的电信号需要转换成对应的侧 滑量，再用一定的显示装臵显示出来。
5
下面重点介绍应用最为广泛的滑板式侧滑试验 台。 如图４．１所示为双板联动式侧滑试验台的结 构简图，主要由机械部分、侧滑量检测装臵、侧滑 量定量指示装臵和侧滑量定性显示装臵等几部分组 成。
6
图４．１ 数字显示的双板联动式侧滑台结构
7
１—侧滑台仪表 ２—传感器 ３—同位机 构 ４—限位装臵 ５—右滑板 ６—锁定装臵 ７—双摇臂杠杆机构 ８—滚轮 ９—导轨 １ ０—左滑板 １１—导向装臵 １２—框架
１）机械部分 机械部分主要包括左右滑动板、双摇臂杠杆机 构、回位装臵、导向和限位装臵等。
8
２）侧滑量检测装臵 侧滑检测装臵由左右两块滑板、杠杆联动机构 和位移传感器等组成。侧滑检测装臵的作用是把车 轮的侧滑量通过传感器转换成电信号，并经过分析 处理后由指示装臵进行显示。 图４．２所示为采用电位计式位移传感器的测 量装臵示意图。其测量原理是通过拨杆将滑板的移 动量变为电位计触点的位移，从而引起电压值的变 化。
3
（３）汽车前轮侧滑量对汽车使用性能的影响 ①对轮胎磨损的影响 侧滑时，车轮在侧滑力的作用下边滚边滑，因 此使轮胎磨损急剧增加，同时还会引起偏磨，导致 轮胎使用寿命下降。 ②对汽车行驶阻力、加速性能和燃料经济性的 影响 汽车前轮侧滑量过大会使汽车的行驶阻力增加 ，对汽车的动力性、燃料经济性及制动性能均有不 利影响。 ③对直线行驶性的影响 汽车前轮侧滑量增大，对汽车的直线行驶性干扰很 大。
2
（２）影响侧滑量的因素 车轮的侧滑量受多方面因素的影响，常见的影 响因素有： ①汽车前轮轮毂轴承间隙过大，左右松紧度不 一致；转向节主销与衬套磨损，转向节臂松动，或 直拉杆球头磨损松旷；左右轮胎气压不等，或左右 轮胎磨损不一；左右悬架性能不一；前后轴不平行 等。 ②轮胎上有水、油污或花纹中嵌有小石子，轮 胎气压不符合规定，以及在测量时会影响轮胎与滑 板之间的作用力的其他因素。
1
４．１．１ 转向轮定位与侧滑 侧滑是指由于前束与车轮外倾角配合不当，使 汽车行驶过程中，车轮滚动方向与汽车行驶方向不 一致，导致车轮与地面之间产生的一种相互作用力。 这种作用力垂直于汽车行驶方向，使轮胎处于边滚 边滑的状态。侧滑使汽车的操纵稳定性及行驶安全 性变差，燃油消耗量增加并加速轮胎的磨损。 （１）正前束引起正侧滑，正外倾引起负侧滑 转向轮正前束的作用正好与正外倾的作用相反（前 束与外倾的正负见“四轮位”部分）。
第4章 汽车的安全环保检测
４．１ 转向轮定位的检测 在汽车直线行驶过程中，要求汽车车轮沿行驶 方向做纯滚动。考虑到路面结构形状、汽车受载荷 下各部变形等的影响以及改善转向性能的需要，在 转向轮定位时设计有主销外倾角、前轮前束、主销 后倾角以及主销内倾角。为保证汽车转向车轮无横 向滑移而沿直线做纯滚动，还要求车轮外倾角和车 轮前束有适当的匹配，否则，车轮就可能在直线行 驶过程中边滚动边滑动而产生侧向滑移现象，使轮 胎产生异常磨损破坏车轮的附着条件，严重时汽车 将丧失直线行驶能力。侧向滑移量的大小与方向可 用侧滑试验台来检测。
17
图４．６ 数字式侧滑台测量电路原理图
18
如图４．７所示是智能型侧滑检测仪的工作框 图。智能型侧滑检测仪能够自动进行检测，自动显 示、存储或打印测量结果，并能与计算机等智能设 备进行通信，特别适合于全自动检测站进行集中控 制。数字图形显示方式的指示装臵能够及时记录侧 滑量的大小，并能将数据进行锁存，以保证车轮驶 离侧滑台后，操作人员能读取侧滑量的显示值。
15
１—初级线圈 ２—铁心 ３—次级线圈 图４．５ 差动变压器式传感器结构及工作原理
16
数字式侧滑仪用数字显示侧滑量值，一般用“ ＋”、“－”号表示侧滑方向。如图４．６所示为 数字式侧滑仪测量电路原理图。由电位计式位移传 感器Ｗ１输出滑动板位移的电压量，再由运算放大 器 ＯＰ将传感器输出的电压量放大到模数转换器 Ａ／Ｄ 能够满量程转换的电压值。电位计 Ｗ２上提 供相对零点参考电压ＵＲ＝２．５Ｖ。当滑板无位 移时，放大器ＯＰ输出２．５Ｖ；当两滑板分离时 ，ＯＰ输稳定性的影响 前轮侧滑量过大，还直接影响汽车的操纵稳定 性。对于侧滑量较大的汽车，常表现为高速时方向 不稳，方向盘左右抖动，转向沉重或发飘等。 ４．１．２ 侧滑试验台的结构与工作原理 （１）侧滑试验台的构造 根据汽车通过滑板行驶时，滑板在引起侧滑的 作用力下会产生滑移的原理，大多数侧滑试验台均 采用滑板式。检测时使汽车前轮在滑板上通过，通 过测量左右方向位移量的方法来检验侧滑量。滑板 式侧滑试验台按其结构形式可分为单滑板式和双滑 板式两种，其中双滑板式侧滑试验台都是双板联动 的。在国外也有采用滚筒式的。
9
１—拨杆 ２—触点 ３—电位计 图４．２ 电位计式测量装臵
10
电位计式测量装臵的电路原理如图４．３所示 ，在电位计两端加上一定的电源电压，当电位计的 滑动触点随滑动板移动时，电阻丝的电阻发生变化 ，触点的输出电压也发生变化，且与位移量成正比 ，通过指示装臵可指示出对应于滑动板的位移量。
11
１—电位计 ２—指示计 ３—稳压电源 图４．３ 电位计式测量装臵的电路原理