汽車綜合性能檢測(cè)

1、汽車綜合性能檢測(cè)汽車綜合性能檢測(cè)前言 概論1. 國(guó)內(nèi)外汽車檢測(cè)技術(shù)概況 汽車從發(fā)明到今天已一個(gè)多世紀(jì)。在現(xiàn)代社會(huì)，汽車已成為人們工作、生活中不可缺少的一種交通工具。汽車在為人們?cè)旄５耐瑫r(shí)，也帶來(lái)大氣污染、噪聲和交通安全等一系列問(wèn)題。汽車本身又是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，隨著行駛里程的增加和使用時(shí)間的延續(xù)，其技術(shù)狀況不斷惡化。因此，一方面要不斷研制性能優(yōu)良的汽車；另一方面要借助維護(hù)和修理恢復(fù)其技術(shù)狀況。汽車綜合性能檢測(cè)就是在汽車使用、維護(hù)和修理中對(duì)汽車的技術(shù)狀況進(jìn)行檢測(cè)和檢驗(yàn)的一門技術(shù)。 2. 國(guó)外概況 2.1 制度化 在國(guó)外汽車檢測(cè)工作由交通部門統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，全國(guó)各地建有由交通部門認(rèn)證的汽車檢測(cè)場(chǎng)（站）負(fù)責(zé)

2、新車的登記和在用車的安全檢測(cè)，修理廠維修過(guò)的汽車也要經(jīng)過(guò)汽車檢測(cè)場(chǎng)的檢測(cè)，以確認(rèn)其安全性能和排放是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 2.2 標(biāo)準(zhǔn)化 工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的汽車檢測(cè)有一整套的標(biāo)準(zhǔn)。斷定汽車技術(shù)狀況是否良好，是以標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)則，檢查結(jié)果是以數(shù)字顯示，有量化指標(biāo)，以避免主觀上的誤差。 除對(duì)檢測(cè)結(jié)果有嚴(yán)格完整的標(biāo)準(zhǔn)外，國(guó)外地檢測(cè)設(shè)備也有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)檢測(cè)設(shè)備的使用周期、技術(shù)更新等也有具體要求。 2.3 智能化 自動(dòng)化檢測(cè)是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而進(jìn)步的，國(guó)外汽車檢測(cè)設(shè)備在智能化、自動(dòng)化、精密化、綜合化方面都有新的發(fā)展，應(yīng)用新技術(shù)開拓新的檢測(cè)領(lǐng)域，研制新的檢測(cè)設(shè)備。隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了汽車檢測(cè)診斷

3、、控制自動(dòng)化、數(shù)據(jù)采集處理自動(dòng)化、檢測(cè)結(jié)果直接打印等功能的現(xiàn)代化綜合性能檢測(cè)技術(shù)與設(shè)備。 3.國(guó)內(nèi)概況 我國(guó)從60年代開始研究汽車檢測(cè)技術(shù)，70年代我國(guó)大力發(fā)展了汽車檢測(cè)技術(shù)。進(jìn)入80年代，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域都有了較快的發(fā)展。汽車檢測(cè)及診斷技術(shù)也隨之得到快速發(fā)展，加之我國(guó)的汽車制造和公路交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展迅猛，對(duì)汽車檢測(cè)診斷技術(shù)和設(shè)備的需求也與日俱增。我國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量迅速增加，隨之而來(lái)的是交通安全和環(huán)境保護(hù)等社會(huì)問(wèn)題。為配合汽車檢測(cè)工作，國(guó)內(nèi)已發(fā)布實(shí)施了有關(guān)汽車檢測(cè)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)量驗(yàn)定規(guī)程等100多項(xiàng)。使汽車綜合性能檢測(cè)的具體檢測(cè)項(xiàng)目都基本上做到了有法可依。 3.1化

4、我國(guó)的發(fā)展方向 我國(guó)汽車綜合性能檢測(cè)技術(shù)經(jīng)歷了從無(wú)到有、從小到大；從引進(jìn)技術(shù)、引進(jìn)檢測(cè)設(shè)備，到自主研究開發(fā)推廣應(yīng)用；從單一性能檢測(cè)到綜合性能檢測(cè)，取得了很大的進(jìn)步。尤其是檢測(cè)設(shè)備的研制生產(chǎn)得到了快速發(fā)展，縮小了與先進(jìn)國(guó)家的差距。我國(guó)汽車檢測(cè)技術(shù)要趕超世界先進(jìn)水平，應(yīng)該從汽車檢測(cè)管理網(wǎng)絡(luò)化等方面進(jìn)行研究和發(fā)展。 （一）汽車檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)規(guī)范化 （1）制定和完善汽車檢測(cè)項(xiàng)目的檢測(cè)方法和限制標(biāo)準(zhǔn)，如驅(qū)動(dòng)輪輸出功率 、底盤傳動(dòng)系功率損耗、滑行距離等； （2） 制定營(yíng)運(yùn)汽車技術(shù)狀況檢測(cè)評(píng)定細(xì)則，統(tǒng)一規(guī)范全國(guó)各地的檢測(cè)要求及操作技術(shù)； （3） 制定用于規(guī)定綜合性能檢測(cè)站的大型檢測(cè)設(shè)備的形

5、式認(rèn)證規(guī)范，以保證綜合性能檢測(cè)站履行其職責(zé)。 （二）汽車檢測(cè)設(shè)備智能化 目前國(guó)外的汽車檢測(cè)設(shè)備已大量應(yīng)用機(jī)、電一體化技術(shù)。并采用計(jì)算機(jī)控制，有些檢測(cè)設(shè)備有專家系統(tǒng)和智能化功能，能對(duì)汽車技術(shù)狀況進(jìn)行檢測(cè)，并能診斷出汽車故障發(fā)生的部位和原因，引導(dǎo)維修人員迅速排除故障。 （三）汽車檢測(cè)管理網(wǎng)絡(luò)化 目前我國(guó)的汽車綜合性能檢測(cè)站部分已實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)檢測(cè)，雖然計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)采用了計(jì)算機(jī)控制，但各個(gè)站的計(jì)算機(jī)測(cè)控方式千差萬(wàn)別。隨著技術(shù)和管理的進(jìn)步，今后汽車檢測(cè)將實(shí)現(xiàn)真正的網(wǎng)絡(luò)化（局域網(wǎng)），從而做到信息資源共享、軟件資源共享。在此基礎(chǔ)上，利用信息高速公路將全國(guó)的汽車綜合性能檢測(cè)站聯(lián)成一個(gè)廣域網(wǎng)，使上級(jí)交

6、通管理部門可以即時(shí)了解各地車輛狀況。 第一章 汽車燃油經(jīng)濟(jì)性檢測(cè)1.1 汽車燃油經(jīng)濟(jì)性路試檢測(cè)與儀器1.1.1 汽車燃油經(jīng)濟(jì)性測(cè)試的必要性 能源是發(fā)展生產(chǎn)和提高生活水平的物質(zhì)基礎(chǔ)。汽車的主要能源是石油產(chǎn)品中的汽油和柴油。隨著我國(guó)汽車保有量的逐年增加（預(yù)計(jì)到2000年汽車保有量將超過(guò)1500萬(wàn)輛），意味著石油消耗的增長(zhǎng)，1996年我國(guó)汽油產(chǎn)量的76.7%和柴油的26.6%用于汽車，而我國(guó)的石油產(chǎn)量增長(zhǎng)較慢。自1996年成為純石油進(jìn)口國(guó)后，1996年雖然生產(chǎn)石油1.55億t，但仍進(jìn)口2500萬(wàn)t，預(yù)計(jì)每年需進(jìn)口3000萬(wàn)t。石油能源短缺使人們開始關(guān)注汽車燃料經(jīng)濟(jì)性，交通部1990年第13號(hào)令汽車運(yùn)

7、輸業(yè)車輛技術(shù)管理規(guī)定中要求對(duì)營(yíng)運(yùn)車輛進(jìn)行燃料經(jīng)濟(jì)性的檢測(cè)評(píng)價(jià)。       對(duì)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià)，一般是通過(guò)汽油消耗量試驗(yàn)來(lái)確定的，它是用以評(píng)價(jià)在用汽車技術(shù)狀況與維修質(zhì)量的綜合性參數(shù)，也是診斷和分析汽車故障的重要參考。檢測(cè)汽車燃油消耗量常通過(guò)燃油消耗檢測(cè)儀測(cè)定燃油消耗量的容積和質(zhì)量來(lái)表示。在汽車燃油消耗檢測(cè)中可通過(guò)汽車道路試驗(yàn)檢測(cè)，但更多是在底盤測(cè)功試驗(yàn)臺(tái)上模擬路試來(lái)檢測(cè)其燃油消耗量。1.1.2 汽車燃油經(jīng)濟(jì)性路試檢測(cè) 汽車燃油消耗量與發(fā)動(dòng)機(jī)類型、制造工藝狀況、道路條件、氣候情況、海拔高度、駕駛技術(shù)等多種因素有關(guān)。因此其主要試驗(yàn)方法必須有完整

8、的規(guī)范。根據(jù)中華人民共和國(guó)GB/T12545-90汽車燃料消耗量試驗(yàn)方法規(guī)定，汽車在路試條件下燃料消耗量的試驗(yàn)方法如下： 1.    試驗(yàn)規(guī)范 汽車路試的基本規(guī)范可參照GB/T12534-90汽車道路試驗(yàn)方法通則。 2.    試驗(yàn)車輛載荷 除有特殊規(guī)定外，轎車為規(guī)定載荷的一半（取整數(shù)）；城市客車為總質(zhì)量的65%；其他車輛為滿載，乘客質(zhì)量及其裝載要求按GB/T12534-90汽車道路試驗(yàn)方法通則規(guī)定。 3.    試驗(yàn)儀器 試驗(yàn)儀器及精度要求如下： （1）    車速測(cè)定儀和

9、汽車燃油消耗儀：精度0.5%； （2）    計(jì)時(shí)器：最小讀數(shù)0.1s。 4.    試驗(yàn)一般規(guī)定 試驗(yàn)的一般規(guī)定如下： （1）試驗(yàn)車輛必須清潔，關(guān)閉車窗和駕駛室通風(fēng)口，只允許開動(dòng)為驅(qū)動(dòng)車輛必須的設(shè)備； （2）由恒溫器控制的氣流必須處于正常調(diào)整狀態(tài)。 5.    試驗(yàn)項(xiàng)目 試驗(yàn)項(xiàng)目如下： （1）    直接檔全油門加速燃料消耗量試驗(yàn)； （2）    等速燃料消耗量試驗(yàn)； （3）    多工況燃料消耗量試驗(yàn)； （4）&

10、#160;   限定條件下的平均使用燃料消耗量試驗(yàn)。 汽車在進(jìn)行路試時(shí)，一般以等速行駛?cè)剂舷牧吭囼?yàn)來(lái)檢測(cè)汽車燃油消耗量，汽車在常用檔位（直接檔），從車速20km/h（當(dāng)最低穩(wěn)定車速高于20km/h時(shí)，從30km/h開始）開始，以間隔10km/h的整數(shù)倍的預(yù)選車速，通過(guò)500m的測(cè)量路段，測(cè)定燃油消耗量（ml）和通過(guò)時(shí)間t（s），每種車速試驗(yàn)往返各進(jìn)行兩次，直到該檔最高車速的90%以上（至少不少于5種預(yù)選車速）。兩次試驗(yàn)時(shí)間間隔（包括達(dá)到預(yù)定車速所需要的助跑時(shí)間）應(yīng)盡量縮短，以保持穩(wěn)定的熱狀態(tài)。 各平均實(shí)測(cè)車速v及相應(yīng)的等速油耗量的平均Q0為： 上式中t，是預(yù)選車速下的平均

11、值。算出Q0后正為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的Q0。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)指：大氣溫度20ºC；大氣壓力    100kpa；汽油密度0.742g/ml；柴油密度0.830 g/ml。修正公式為：                                   &#

12、160;        式中： 修正后的燃油消耗量；（L/100km） C1環(huán)境溫度校正系數(shù)； C2大氣壓力校正系數(shù)； T試驗(yàn)時(shí)的環(huán)境溫度，ºC； P試驗(yàn)時(shí)的大氣壓力，kpa； 試驗(yàn)時(shí)的燃油密度，g/ml。 各種車速下油耗測(cè)試值對(duì)其平均值的相對(duì)誤差不應(yīng)超過(guò)±2.5%。 6.    繪制等速燃料消耗量特性曲線 以車速為橫軸，燃油消耗量為縱軸，繪制等速燃料消耗散點(diǎn)圖，根據(jù)散點(diǎn)圖繪制等速燃料消耗量的特性圖即Qcv曲線，如圖1-1所示為某些車型QV曲線。繪制時(shí)應(yīng)使曲線與各散點(diǎn)的燃油消耗量差值的

13、平均和為最小。 圖1-1 某些車型的等速百公里油耗特性曲線 1.1.3 汽車燃油消耗儀（簡(jiǎn)稱油耗儀） 汽車的燃料消耗量是用油耗儀（包括油耗器和兩次儀表）來(lái)測(cè)量的。而油耗計(jì)種類繁多，按測(cè)量方法可分為：容積式油耗計(jì)、重量式油耗計(jì)、流量式油耗計(jì)、流速式油耗計(jì)。大多數(shù)油耗計(jì)都能連續(xù)、累計(jì)測(cè)量，但測(cè)試的流量范圍和流量誤差各不相同。 1.1.3.1 常見(jiàn)油耗傳感器的結(jié)構(gòu)原理 1. 容積式油耗傳感器的結(jié)構(gòu)原理 容積式油耗傳感器有容量式和定容式兩種。容量式油耗傳感器通過(guò)累計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作中所消耗的燃料總?cè)萘?，用時(shí)間和里程來(lái)計(jì)算油耗量。它可以連續(xù)測(cè)量，其結(jié)構(gòu)有行星活塞式、往復(fù)活塞式、膜片式、油泡式等，現(xiàn)以行星活塞式

14、油耗傳感器為例予以說(shuō)明： 其流量檢測(cè)裝置是由流量變換機(jī)構(gòu)及信號(hào)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)組成。流量變換機(jī)構(gòu)是將一定容積的燃油流量變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，它是由十字型配置的四個(gè)活塞和旋轉(zhuǎn)曲柄構(gòu)成，其工作原理如圖1-2所示。 圖12 行星活塞式油耗傳感器原理圖 燃油在油泵壓力下推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，活塞運(yùn)動(dòng)推動(dòng)曲柄旋轉(zhuǎn)，曲柄旋轉(zhuǎn)一周既四個(gè)活塞各往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，完成一個(gè)排油循環(huán)?；钊谟透字刑幱谶M(jìn)油行程還是排油行程，取決于活塞相對(duì)于進(jìn)排油口的位置。圖1-2(a)表示活塞1處于進(jìn)油行程，從其曲軸箱來(lái)的燃油通過(guò)P3推動(dòng)活塞1下行，并使曲柄做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，此時(shí)活塞2處于排油行程終了，活塞3處于排油行程中，燃油從活塞3上部通過(guò)P1從排油口E

15、1排出，活塞4處于進(jìn)油終了。 當(dāng)活塞和曲柄位置如圖1-2（b）所示時(shí)，活塞1進(jìn)油終了，活塞2處于進(jìn)油行程，通道P4導(dǎo)通，活塞3排油終了，活塞4處于排油行程，燃油從P2經(jīng)排油口E2排出。同理，可描述位置圖1-2（c）、（d）各活塞的進(jìn)排油口狀態(tài)。如此往復(fù)在燃油泵泵油壓力的作用下，就可完成定容量、連續(xù)泵油的作用。曲柄旋轉(zhuǎn)一周，各缸分別排油一次，其排油量可用下式確定： 式中：V四缸排油量（cm3）； 4代表四個(gè)油缸； d2/4代表某一活塞截面積（cm2） 2h2倍的曲軸偏心距（cm）。 信號(hào)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)如圖1-3所示，裝在曲柄的上端，由主動(dòng)磁鐵、從動(dòng)磁鐵、轉(zhuǎn)軸、光柵板、發(fā)光二極管、光敏管、電纜插座及殼體

16、等組成。主動(dòng)磁鐵裝在主軸上，從動(dòng)磁鐵裝在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承支承在殼體內(nèi)，轉(zhuǎn)軸的上端固定有轉(zhuǎn)動(dòng)光柵板，在固定光柵上、下方有發(fā)光二極管和光敏管。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于一對(duì)永久磁鐵的吸引作用，轉(zhuǎn)軸及其上的轉(zhuǎn)動(dòng)光柵也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)發(fā)光管和光敏管的光電作用，把曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)變成光電脈沖信號(hào)送入計(jì)量顯示儀，經(jīng)過(guò)內(nèi)部運(yùn)算處理后，即可顯示出流經(jīng)的燃油量。 圖13 FP系列四活塞容積式油耗議傳感器 1-     信號(hào)端子 2-轉(zhuǎn)動(dòng)光柵 3-轉(zhuǎn)動(dòng)/脈沖轉(zhuǎn)換部 4-流量/轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換部 5-活塞 6-磁性聯(lián)軸節(jié) 7-固定光柵 8-光敏管LED(對(duì)置) 2.質(zhì)量式油耗傳感器 質(zhì)量式油耗傳

17、感器由稱量裝置、記數(shù)裝置和控制裝置組成。如圖1-4所示。 圖14 質(zhì)量式油耗議 1-     油杯 2-出油管 3-電磁閥 4-加油管 5、10-光電二極管 6、7-限位開關(guān) 8-限位器 9-光源 11-鼓輪機(jī)構(gòu) 12-鼓輪 13-計(jì)數(shù)器   在測(cè)量消耗一定質(zhì)量的燃油所需的時(shí)間后，按下式算出單位時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗量。 G=3.6 /t 式中： 燃油質(zhì)量，g； t測(cè)量時(shí)間，s； G燃油消耗量，kg/h； 稱量裝置通常利用臺(tái)秤改制，量程為10kg，稱量誤差為±0.1%。應(yīng)該指出的是質(zhì)量式油耗儀有一個(gè)系統(tǒng)誤差，即測(cè)量時(shí)油杯油面發(fā)生變化。

18、 伸入油杯中的油管浮力的反作用力也變化，造成稱時(shí)的系統(tǒng)誤差。此項(xiàng)系統(tǒng)誤差必須根據(jù)汽車油耗量及油杯液面高度變化進(jìn)行修正。此外在用（1/100km）油耗量單位時(shí)，在換算中必須考慮燃油密度與溫度之間的關(guān)系。 1.1.3.2 常見(jiàn)油耗計(jì)的使用方法 在路試檢測(cè)油耗時(shí)，一般采用油耗傳感器與非接觸式或接觸式第五輪儀配合使用，在GB/T1254590下開始路試，以非接觸式第五輪儀為例，首先在非接觸式第五輪儀上定好測(cè)量距離（500m），測(cè)量檔位，然后開始檢測(cè)，當(dāng)車速穩(wěn)定到某一測(cè)量速度（例50km/h），在車速儀上按下“開始”，直至該車跑滿500m里程（該車速儀由于定好500m距離，故在500m自動(dòng)停止計(jì)量），隨

19、后按下“停止”鍵，此時(shí)，該車在某一車速下500m里程所消耗的燃油量和已被換算好的百里耗油量即被打印輸出。 （一）汽車油耗計(jì)的維護(hù) 由于汽車油耗計(jì)的使用頻率較高，為保證其檢測(cè)數(shù)據(jù)的公正性和確保檢測(cè)精度，必須有專人維護(hù)保管而且應(yīng)每年進(jìn)行計(jì)量檢定。行星活塞式油耗計(jì)在維護(hù)不當(dāng)時(shí)一般有以下兩種常見(jiàn)故障。 1.    油耗傳感器活塞在傳感器缸體中卡死 此故障多發(fā)生在使用不干凈燃油做油耗試驗(yàn)，由于燃油中有微小顆粒（異物），如果沒(méi)有清除，那么小顆粒通過(guò)油耗傳感器入口進(jìn)入缸內(nèi)，再由活塞運(yùn)動(dòng)到缸壁，容易形成拉缸或卡死現(xiàn)象，故一定要在傳感器入口前安裝一個(gè)燃油濾芯防止異物進(jìn)入油耗計(jì)，而且

20、在不使用油耗計(jì)的情況下，在其進(jìn)出口加套保護(hù)，并且保證其表面清潔。 2.    油耗傳感器無(wú)脈沖信號(hào) 此故障多發(fā)生在傳感器被強(qiáng)烈碰撞后，其機(jī)械部分尚能正常工作，但無(wú)脈沖信號(hào)輸出。這是由于傳感器殼體上部的從動(dòng)磁鐵與下部主動(dòng)磁鐵之間磁場(chǎng)相位因外力而變化，故無(wú)脈沖信號(hào)輸出，所以一定要在檢測(cè)油耗時(shí)固定住油耗傳感器以防止發(fā)生碰撞后出現(xiàn)上述故障。 如果發(fā)生上述故障，只需備用一塊磁鐵在油耗傳感器外部順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)幾次即可恢復(fù)傳感器內(nèi)原磁場(chǎng)相位第 二 章   動(dòng) 力 性 檢 測(cè)2.1 汽車動(dòng)力性檢測(cè)項(xiàng)目及檢測(cè)方法2.1.1 汽車動(dòng)力性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 汽車動(dòng)力性是指汽車

21、在行駛中能達(dá)到的最高車速、最大加速能力和最大爬坡能力，是汽車的基本使用性能之一。汽車檢測(cè)部門一般常用汽車的最高車速、加速能力、最大爬坡度、發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率、底盤輸出最大驅(qū)動(dòng)功率作為動(dòng)力性評(píng)價(jià)指標(biāo)。 1. 最高車速 （km/h） 最高車速是指汽車以廠定最大總質(zhì)量狀態(tài)在風(fēng)速3m/s的條件下，在干燥、清潔、平坦的混凝土或?yàn)r青路面上，能夠達(dá)到的最高穩(wěn)定行駛速度。 2. 加速能力t（s） 汽車加速能力是指汽車在行駛中迅速增加行駛速度的能力。通常以汽車加速時(shí)間來(lái)評(píng)價(jià)。加速時(shí)間是指汽車以廠定最大總質(zhì)量狀態(tài)在風(fēng)速3m/s的條件下，在干燥、清潔、平坦的混凝土或?yàn)r青路面上，由某一低速加速到高速所需的時(shí)間。 （1

22、）原地起步加速時(shí)間，亦稱起步換檔加速時(shí)間，系指用規(guī)定的低速起步，以最大加速度（包括選擇適當(dāng)?shù)膿Q檔時(shí)機(jī)）逐步換到最高檔位后，加速到某一規(guī)定的車速所需的時(shí)間，如050km/h，對(duì)轎車常用080km/h，0100km/h，或用規(guī)定的低檔起步，以最大加速度逐步換到最高檔后，達(dá)到一定距離所需的時(shí)間，其規(guī)定的距離一般為0400m，0800m，01000m，起步加速時(shí)間越短，動(dòng)力性越好； （2）超車加速時(shí)間亦稱直接檔加速時(shí)間，指用最高檔或次高檔，由某一預(yù)定車速開始，全力加速到某一高速所需的時(shí)間，超車加速時(shí)間越短，其高速檔加速性能越好。 我國(guó)對(duì)汽車超車加速性能沒(méi)有明確規(guī)定，但是在GB3798汽車大修竣工出廠技

23、術(shù)條件中規(guī)定，大修后帶限速裝置的汽車以直接檔空載行駛，從初速20km/h加速到40km/h的加速時(shí)間，應(yīng)符合下表規(guī)定。   發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo) 定功率（Ps/t）與整備質(zhì)量之比（kw/t） >1015 >15-20 >20-25 >25-50 >50 7.3611.03 >11.0314.17 >14.1718.39 >18.3936.78 >36.78 加速時(shí)間（s） <30 <25 <20 <15 <10   3. 最大爬坡度imax（%） 最大爬坡度是指汽車滿載，在良好的混凝土或?yàn)r青路面的坡道上

24、，汽車以最低前進(jìn)檔能夠爬上的最大坡度。由于受道路坡道條件限制，汽車綜合性能檢測(cè)站通常不做汽車爬坡測(cè)試。 4. 發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率Pmax 發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率是指發(fā)動(dòng)機(jī)在全負(fù)荷狀態(tài)下用來(lái)帶動(dòng)維持運(yùn)轉(zhuǎn)所必須的附件時(shí)所輸出的功率，又稱總功率。此時(shí)被測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)一般不帶空氣濾清器、冷卻風(fēng)扇等附件。新出廠發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出功率一般指發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率。額定功率是制造廠根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)具體用途，發(fā)動(dòng)機(jī)在全負(fù)荷狀態(tài)和規(guī)定的額定轉(zhuǎn)速下所規(guī)定的功率。在國(guó)外 ，有些廠家所謂的額定功率是指發(fā)動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下輸出的凈功率。常在額定功率后注有“凈”字，以示區(qū)別。凈功率是指在全負(fù)荷狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)帶有全套附件時(shí)所輸出的功率。 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

25、最大輸出功率是汽車動(dòng)力性的基本參數(shù)。汽車在使用一定時(shí)期后，技術(shù)狀況發(fā)生變化，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出功率變小，所以用其變小的差值評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)狀況下降的程度。我國(guó)汽車技術(shù)等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)就是按在用汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率與額定功率相比較小于75%時(shí)，將該車技術(shù)狀況定位三級(jí)。但應(yīng)注意，在汽車綜合性能檢測(cè)站用無(wú)外載測(cè)功法或底盤測(cè)功機(jī)所測(cè)定的發(fā)動(dòng)機(jī)功率，必須換算為總功率后才能與額定規(guī)律比較。 5. 底盤輸出最大驅(qū)動(dòng)功率DPmax 底盤輸出最大驅(qū)動(dòng)功率是指汽車在使用中行駛時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪輸出的最大驅(qū)動(dòng)功率（相應(yīng)的車速在發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速附近）。 底盤輸出最大驅(qū)動(dòng)功率一般簡(jiǎn)稱為輸出功率，是實(shí)現(xiàn)克服行駛阻力的最大能力，是汽車動(dòng)

26、力性評(píng)價(jià)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。汽車在使用過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)本身、發(fā)動(dòng)機(jī)附件及傳動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)狀況都會(huì)下降，其底盤輸出的最大功率將因此減小。2.1.2 汽車動(dòng)力性檢測(cè)項(xiàng)目與有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 汽車動(dòng)力性檢測(cè)項(xiàng)目主要有：加速性能、最高車速檢測(cè)、滑行性能檢測(cè)、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率檢測(cè)、汽車底盤輸出功率檢測(cè)。 動(dòng)力性檢測(cè)可依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)有： JT/T19895汽車技術(shù)等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) GB379883汽車大修竣工出廠技術(shù)條件 GB/T15746.21995汽車修理質(zhì)量檢查評(píng)定準(zhǔn)則與發(fā)動(dòng)機(jī)大修 JT/T20195汽車維護(hù)工藝規(guī)范 2.1.3 汽車動(dòng)力性檢測(cè)方法 汽車動(dòng)力性檢測(cè)方法可以分為臺(tái)試與路試兩種 2.1.3.1 汽車動(dòng)力性臺(tái)架檢測(cè)

27、汽車動(dòng)力性室內(nèi)試驗(yàn)的方式，主要是用無(wú)功儀檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)功率，底盤測(cè)功機(jī)檢測(cè)汽車的最大輸出功率、最高車速和加速能力。室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)不受氣候、駕駛技術(shù)等客觀條件的影響，只受測(cè)試儀本身測(cè)試精度的影響，測(cè)試條件易于控制。另外，由于底盤測(cè)功機(jī)的結(jié)構(gòu)不同，對(duì)汽車在滾筒上模擬道路行駛時(shí)的滾動(dòng)阻力也不同，在說(shuō)明書中還應(yīng)給出不同尺寸的車輪在不同轉(zhuǎn)速下的滾動(dòng)阻力系數(shù)值。 （一）汽車底盤輸出功率的檢測(cè)方法 通過(guò)底盤測(cè)功機(jī)檢測(cè)車輛的最大底盤驅(qū)動(dòng)功率，以評(píng)定車輛技術(shù)狀況等級(jí)。 （1）在動(dòng)力性檢測(cè)之前，必須按汽車底盤測(cè)功機(jī)說(shuō)明書的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)前的準(zhǔn)備。 （2）汽車底盤測(cè)功機(jī)控制系統(tǒng)、道路模擬系統(tǒng)、引導(dǎo)系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)等必須工

28、作正常。 （3）在動(dòng)力性檢測(cè)過(guò)程中，控制方式處于恒速控制，當(dāng)車速達(dá)到設(shè)頂車速（誤差±2km/h）并穩(wěn)定5s后（時(shí)間過(guò)短，檢測(cè)結(jié)果重復(fù)性較差），計(jì)算機(jī)方可讀取車速與驅(qū)動(dòng)力數(shù)值，并計(jì)算汽車底盤輸出功率。 （4）輸出檢測(cè)結(jié)果。 （二）發(fā)動(dòng)機(jī)功率的檢測(cè)方法 用發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)外載檢測(cè)儀檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)功率，使用方便，檢測(cè)快捷，在規(guī)范操作前提下，可對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性檢測(cè)與管理有效數(shù)據(jù)。還可以用于同一發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)試前后、維修前后的功率對(duì)比，因此也得到廣泛使用。 （1）起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并預(yù)熱至正常狀態(tài)，與此同時(shí)接通無(wú)外載測(cè)功儀電源，連接傳感器； （2）按儀器使用說(shuō)明書進(jìn)行操作； （3）從測(cè)功儀上讀取（或算出）發(fā)動(dòng)機(jī)的功率值。

29、 （三）數(shù)據(jù)處理 （1）檢測(cè)的數(shù)據(jù)處理 目前底盤測(cè)功機(jī)顯示的數(shù)值，有的是功率吸收裝置的吸收功率的數(shù)值，有的是驅(qū)動(dòng)輪輸出的最大底盤輸出功率的數(shù)值。對(duì)于顯示功率吸收裝置所吸收功率數(shù)值的，在檢測(cè)結(jié)果的數(shù)據(jù)處理時(shí)，必須增加汽車在滾筒上滾動(dòng)阻力消耗的功率、臺(tái)架機(jī)械阻力消耗的功率及風(fēng)冷式功率吸收裝置的風(fēng)扇所消耗的功率，其計(jì)算式應(yīng)為： 汽車底盤最大輸出功率 = 功率吸收裝置所消耗的功率+滾動(dòng)阻力所消耗的功率 + 臺(tái)架機(jī)械阻力所消耗的功率 + 風(fēng)冷式功率吸收裝置冷卻風(fēng)扇所消耗的功率。 （2）檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率的數(shù)據(jù)處理 依據(jù)JT/T19895汽車技術(shù)等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，所測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率應(yīng)與發(fā)動(dòng)機(jī)的

30、額定功率相比較。為此，發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率的計(jì)算式應(yīng)為： 發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率Pmax = 附件消耗功率P1 + 傳動(dòng)系統(tǒng)消耗功率P2 + 底盤最大輸出功率DPmax。 所以，在測(cè)得底盤最大輸出功率之后，應(yīng)增加傳動(dòng)系統(tǒng)消耗功率P2及附件消耗功率P1，才可確定發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率Pmax。若該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為凈功率，不包括發(fā)動(dòng)機(jī)附件消耗功率P1，則處理后發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率Pmax的數(shù)值為Pmax P2 + DPmax。 用發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)外載測(cè)功儀測(cè)得的發(fā)動(dòng)機(jī)功率P，若該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為總功率，而不是凈功率，則所測(cè)得的功率P應(yīng)加發(fā)動(dòng)機(jī)附件消耗功率P1后才可與額定功率相比較。 2.1.3.2 汽車動(dòng)力

31、性道路檢測(cè) 通過(guò)道路試驗(yàn)分析汽車動(dòng)力性能，其結(jié)果接近實(shí)際情況，汽車動(dòng)力性在道路試驗(yàn)中的檢測(cè)項(xiàng)目一般有高速檔加速時(shí)間、起步加速時(shí)間、最高車速、陡坡爬坡車速、長(zhǎng)坡爬坡車速，有時(shí)為了評(píng)價(jià)汽車的拖掛能力，進(jìn)行汽車牽引力檢測(cè)。另外，有時(shí)為了分析汽車動(dòng)力平衡問(wèn)題，采用高速滑行試驗(yàn)測(cè)定滾動(dòng)阻力系數(shù)f及空氣阻力系數(shù)Cd，但由于倒道路試驗(yàn)受到道路條件、風(fēng)向、風(fēng)速、駕駛技術(shù)等因素的影響，而且這些因素可控性性差。 道路試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)如下： 汽車動(dòng)力性路試基本規(guī)范可按照GB/T1253490汽車道路試驗(yàn)方法通則進(jìn)行；汽車最高車速試驗(yàn)按照GB/T1254490汽車最高車速試驗(yàn)方法的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行；汽車加速性能試驗(yàn)按照GB/T1

32、254390汽車加速性能試驗(yàn)方法的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行；汽車爬陡坡試驗(yàn)按照GB/T1253990汽車爬陡坡試驗(yàn)方法的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行；汽車牽引力性能試驗(yàn)按照GB/T1253790汽車牽引力性能試驗(yàn)方法的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。2.2 汽車底盤測(cè)功機(jī)與第五輪儀2.2.1 底盤測(cè)功機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 底盤測(cè)功機(jī)是一種不解體檢測(cè)汽車性能的檢測(cè)設(shè)備，它試通過(guò)在室內(nèi)臺(tái)架上汽車模擬道路行駛工況的方法來(lái)檢測(cè)汽車的動(dòng)力性，而且還可以測(cè)量多工況排放指標(biāo)及油耗。同時(shí)能方便地進(jìn)行汽車的加載調(diào)試和診斷汽車負(fù)載條件下出現(xiàn)的故障。底盤測(cè)功機(jī)分為兩類，單滾筒底盤測(cè)功機(jī)，滾筒直徑大（15002500mm），制造和安裝費(fèi)用大，但測(cè)試精

33、度高；雙滾筒底盤測(cè)功機(jī)滾筒直徑小（180500mm），成本低，使用方便，但測(cè)試精度差。 2.2.1.1 汽車底盤測(cè)功機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 汽車底盤測(cè)功機(jī)主要由道路模擬系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)及引導(dǎo)系統(tǒng)等構(gòu)成。如圖2-1所示為道路模擬系統(tǒng)。 1-機(jī)架 2-功能吸收裝置 3-變速箱 4-滾筒 5-速度傳感器 6-聯(lián)軸節(jié) 7-舉升器 8-制動(dòng)器 9-滾筒 10-力傳感器 圖2-1 普通型汽車底盤測(cè)功機(jī)道路模擬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖   2.2.1.2 工作原理     汽車在道路上運(yùn)行過(guò)程中存在著運(yùn)動(dòng)慣性、行駛阻力，要在試驗(yàn)臺(tái)上模擬汽車道路運(yùn)

34、行工況，首先要解決模擬汽車整車的運(yùn)動(dòng)慣性和行駛阻力問(wèn)題，這樣才能用臺(tái)架測(cè)試汽車運(yùn)行狀況的動(dòng)態(tài)性能，為此，在該試驗(yàn)臺(tái)上利用慣性飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量來(lái)模擬汽車旋轉(zhuǎn)體的 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及汽車直線運(yùn)動(dòng)慣量，采用電磁離合器自動(dòng)或手動(dòng)切換飛輪的組合，在允許的誤差范圍內(nèi)滿足汽車慣量模擬。至于汽車在運(yùn)行中所受的空氣阻力、非驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)阻力及爬坡阻力等，則采用功率吸收加載裝置來(lái)模擬。路面模擬是通過(guò)滾筒來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即以滾筒表面取代路面，滾筒的表面相對(duì)于汽車做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能檢測(cè)2.3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能檢測(cè)的基本內(nèi)容及特點(diǎn) 發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能檢測(cè)與發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)不同，后者是發(fā)動(dòng)機(jī)拆離汽車以測(cè)功機(jī)吸收發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率

35、對(duì)諸如功率和扭矩以及油耗和排放等最終性能指標(biāo)進(jìn)行定量測(cè)定，而發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能檢測(cè)裝置主要是在檢測(cè)線上或汽車調(diào)試站內(nèi)就車對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各系統(tǒng)的工作狀態(tài)，如點(diǎn)火、噴油、電控系統(tǒng)和傳感元件以及進(jìn)排氣和機(jī)械工作狀態(tài)等靜態(tài)和動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行分析，為發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)狀態(tài)判斷和故障診斷提供科學(xué)依據(jù)，有專家系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)綜合分析儀還具有故障自動(dòng)判別功能，有排氣分析元件的綜合分析儀還能測(cè)定汽車排放指標(biāo)。 發(fā)動(dòng)機(jī)綜合分析儀的基本功能： （1）無(wú)外載測(cè)功功能即加速測(cè)功法； （2）檢測(cè)點(diǎn)火系統(tǒng)。初級(jí)與次級(jí)點(diǎn)火波形的采集與處理，平列波、并列波與重疊角的處理與顯示，斷電閉合角和開啟角，點(diǎn)火提前角的測(cè)定等； （3）機(jī)械和電控噴油過(guò)程各參數(shù)（壓

36、力、波形、噴油、脈寬、噴油提前角等）的測(cè)定； （4）進(jìn)氣歧管真空度波形測(cè)定與分析； （5）各缸工作均勻性測(cè)定； （6）起動(dòng)過(guò)程參數(shù)（電壓、電流、轉(zhuǎn)速）測(cè)定； （7）各缸壓縮壓力判斷； （8）電控供油系統(tǒng)各傳感器的參數(shù)測(cè)定； （9）萬(wàn)用表功能； （10）排氣分析功能。 發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能檢測(cè)儀具有以下三大特點(diǎn)： （1）動(dòng)態(tài)的測(cè)試功能：它的傳感系統(tǒng)和信號(hào)采集與記錄存儲(chǔ)系統(tǒng)能迅速準(zhǔn)確的捕獲到發(fā)動(dòng)機(jī)各瞬變參數(shù)的時(shí)間函數(shù)曲線，這些動(dòng)態(tài)參數(shù)才是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行有效判斷的科學(xué)依據(jù)。 （2）通用性：測(cè)試過(guò)程不依據(jù)被檢車輛的數(shù)據(jù)卡（即測(cè)試軟件）；只針對(duì)基本結(jié)構(gòu)和各系統(tǒng)的形式和工作原理進(jìn)行測(cè)試，因此它的檢測(cè)結(jié)果具有良好的

37、普遍性，其檢測(cè)方法同樣也具有最廣泛的通用性。 （3）主動(dòng)性：發(fā)動(dòng)機(jī)綜合檢測(cè)儀不僅能用于采集發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)參數(shù)，而且還能主動(dòng)地發(fā)出指令干預(yù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作，以完成某些特定的試驗(yàn)程序，如斷缸試驗(yàn)等等。2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能檢測(cè)2.3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能檢測(cè)裝置的基本組成 發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能檢測(cè)裝置千差萬(wàn)別，形式各異。概括起來(lái)不外乎由信號(hào)提取系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、采控顯示系統(tǒng)三大部分組成如框圖2-24所示。 圖2-25為發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能分析儀一般結(jié)構(gòu)形式的外形圖。 圖2-24 發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能檢測(cè)裝置的基本組成 圖2-25發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能分析儀結(jié)構(gòu)外形圖 2.3.2.1 信號(hào)提取系統(tǒng) 信號(hào)提取系統(tǒng)的任務(wù)在于拾取汽車被測(cè)

38、點(diǎn)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)性質(zhì)不同，信號(hào)提取裝置必須具有多種形式以適用不同的測(cè)試部位。圖2-26所示為大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能分析儀的信號(hào)提取系統(tǒng)，圖中顯示這一系統(tǒng)是由一些不同形式的接插頭或探頭組成。 圖2-26 信號(hào)提取系統(tǒng) 電感式或電容式夾持器7分別鉗于一缸點(diǎn)火線上和點(diǎn)火線圈高壓線上以獲得點(diǎn)火信號(hào)，件12實(shí)際上是一個(gè)電流互感器，夾持在蓄電瓶上，可感應(yīng)出起動(dòng)電流。因?yàn)楦邏弘姾蛷?qiáng)電流直接直接接觸測(cè)量極為困難。以上都是對(duì)電量參數(shù)的提取，對(duì)于非電量參數(shù)就必須先經(jīng)過(guò)某一類型的傳感器將非電量轉(zhuǎn)變成電量，這就是第三類，如件5電磁式TDC傳感器提供上止點(diǎn)信號(hào)，頻閃燈8可尋找點(diǎn)火提前角，壓力傳感器12可將進(jìn)氣管或喉管真空度

39、轉(zhuǎn)變成電量，而件13為一熱敏電阻，可將機(jī)油溫度和冷卻水溫度等參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷褐怠?duì)于電控燃油噴射（EFI）發(fā)動(dòng)機(jī)，因計(jì)算機(jī)噴油脈寬和自動(dòng)控制過(guò)程的需要，各非電量已被植入各系統(tǒng)的傳感器直接轉(zhuǎn)換成電量，它們的提取可用件9通過(guò)不同的轉(zhuǎn)接頭來(lái)完成，但為了不中斷計(jì)算機(jī)的控制功能，必須通過(guò)T形接頭來(lái)提取信號(hào)，如圖2-27所示。 圖-27 信號(hào)的T形接頭 2.3.2.2信號(hào)預(yù)處理系統(tǒng) 信號(hào)預(yù)處理系統(tǒng)也稱前端處理器，俗稱“黑盒”，它是電控燃油噴射系統(tǒng)檢測(cè)的關(guān)鍵部件，其作用相當(dāng)于多路測(cè)試系統(tǒng)中的多功能二次儀表集合，工作框圖如圖2-28所示，它可將發(fā)動(dòng)機(jī)的所有傳感信號(hào)（圖示為20個(gè)），經(jīng)衰減、濾波、放大、整形，并將

40、所有脈沖和數(shù)字信號(hào)直接輸入（HSI），也可經(jīng)FV轉(zhuǎn)換后變成05v或010v的支流模擬信號(hào)送入高速瞬變信號(hào)采集卡。 圖2-28 前端處理器框圖 發(fā)動(dòng)機(jī)上裝配的傳感器是發(fā)動(dòng)機(jī)控制和判斷發(fā)動(dòng)機(jī)故障的關(guān)鍵部件，但其輸出的電信號(hào)千差萬(wàn)別，不能被車載計(jì)算機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)分析儀的中央控制器直接使用，必須經(jīng)過(guò)預(yù)處理轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)后送入計(jì)算機(jī)。 車載傳感器的輸出信號(hào)從電子學(xué)角度分，無(wú)外于模擬信號(hào)和頻率信號(hào)兩種，應(yīng)采用不同的處理方法。 對(duì)于模擬信號(hào)，如溫度傳感器、壓力傳感器、氣門位置傳感器等其幅值為05v，頻率變化也比較慢，主要的處理手段是對(duì)其進(jìn)行低通濾波和信號(hào)隔離。經(jīng)低通濾波后的純凈低頻信號(hào)再經(jīng)過(guò)隔離裝置送入A

41、/D轉(zhuǎn)換器，以消除模擬電路和數(shù)字電路的共地干擾。 對(duì)于頻率信號(hào)，如發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、判缸信號(hào)等。由于多選用電磁式、霍爾效應(yīng)式和光電式傳感器，其輸出信號(hào)本身即為數(shù)字脈沖，但由于傳輸過(guò)程中的衰減、交變電磁波輻射等原因，也易形成一定程度的失真，故需對(duì)其進(jìn)行整形，這多用電壓比較器或施密特觸發(fā)器進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，整形后輸出的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字脈沖，再經(jīng)高速光電隔離器送入后繼電路，以消除其干擾，提高系統(tǒng)的工作可靠性。 為了實(shí)現(xiàn)傳感器的準(zhǔn)確測(cè)量，不影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行信號(hào)提取時(shí)必須保證電路有足夠高的輸入阻抗，而且為了保證預(yù)處理系統(tǒng)的主板安全，對(duì)各路輸出信號(hào)均采取了限幅措施。 2.3.2.3采控與顯示裝置 發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能分析

42、儀多采用14英寸彩色CRT顯示器，手提便攜式則用小型液晶顯示器，現(xiàn)代分析儀都能醒目地顯示操作菜單，實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前動(dòng)態(tài)參數(shù)和波形，十字光標(biāo)可顯示曲線任一點(diǎn)的數(shù)值，同時(shí)也可顯示極限參數(shù)的數(shù)值，配以色棒顯示以示醒目，可任意設(shè)定顯示范圍和圖形比例。 為捕捉噴油爆震等高頻信號(hào)，采集卡一般具有采集功能，采樣率可達(dá)10Msps，量化精度不低于10Bit并行通道，有存儲(chǔ)功能以提供波形回取，鎖定波形供觀察分析或輸出、打印之用。2.3.3 發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性檢測(cè) 發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性指標(biāo)額定功率和扭矩，這些措施的確切數(shù)值只能在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)中才能得到，在發(fā)動(dòng)機(jī)不離車的情況下只能使用其他的方法對(duì)動(dòng)力性進(jìn)行間接地判斷，加速法就是其

43、中常用的方法之一。 2.3.3.1 無(wú)外載測(cè)功法的理論依據(jù) 以發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)件換算到曲軸中心線的當(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J，在發(fā)動(dòng)機(jī)急加速時(shí)的慣性阻力矩T為該工況下的唯一負(fù)載，即： 式中w= n/30為曲軸角速度，n為曲軸轉(zhuǎn)速，將扭矩T代入有效功率Pe的計(jì)算式： 式中常數(shù) （1） 只要得知被測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的n值，就可以通過(guò)測(cè)取發(fā)動(dòng)機(jī)加速度來(lái)判斷它的動(dòng)力性能，因?yàn)槭撬矐B(tài)參數(shù)，所以式（1）計(jì)算得的也只是n轉(zhuǎn)速下的瞬時(shí)功率，在實(shí)際操作中有一定的困難。比較可行的方法是求n1和n2兩個(gè)轉(zhuǎn)速之間的平均功率，既把公式（1）的微觀概念予以宏觀化，這一方法理論依據(jù)是認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)所做的功等于曲軸旋轉(zhuǎn)動(dòng)能A的增量，數(shù)

44、值表達(dá)式為： 設(shè)角速度由1加速到2經(jīng)歷的時(shí)間為t，則此時(shí)間間隔的平均功率為： 2.3.3.2 測(cè)試方法 為了提高無(wú)外載測(cè)功機(jī)的測(cè)試精度，必須從提高方法和被檢測(cè)車輛的準(zhǔn)備工作入手，首先加速踏板下的速度和力度要均勻，且要求重復(fù)性良好，為此該項(xiàng)測(cè)試必須由經(jīng)過(guò)專門訓(xùn)練的專職人員操作。為避免操作上的誤差，必須取三次測(cè)試結(jié)果的平均值，若有飛點(diǎn)必須剔除。 被測(cè)車輛與加速性能有關(guān)的機(jī)構(gòu)必須處于正常技術(shù)狀況，尤其是供油系統(tǒng)的踏板拉線、油門搖臂機(jī)構(gòu)的間隙對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的加速過(guò)程影響極大，在測(cè)試前不允許調(diào)整原車化油器的加速泵位置和柴油機(jī)的調(diào)整機(jī)構(gòu)。 慣性系數(shù)k值的確定，對(duì)無(wú)外載測(cè)功至關(guān)重要，k值的內(nèi)涵已經(jīng)完全超

45、出發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以如前述。儀器生產(chǎn)廠家提供的某些車型的k值多為發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)的總功率狀態(tài)，即不帶空氣濾清器、冷卻風(fēng)扇和排氣消音器，顯然這一k值不能為檢測(cè)站地汽車進(jìn)行就車檢測(cè)之用。因此，檢測(cè)站測(cè)試必須使用有關(guān)部門提供的就車試驗(yàn)k值，即是同一機(jī)型也要注意是否有特殊的附件，如空調(diào)、轉(zhuǎn)向助力泵、風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)力方式等等，也就是說(shuō)，對(duì)同一底盤的各類型改裝車，k值的選取必須慎重。 對(duì)于新型或初次試驗(yàn)的車型必須經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)并與出廠指標(biāo)和臺(tái)架試驗(yàn)相對(duì)比后形成一個(gè)具有代表性的統(tǒng)計(jì)值作為該車型的k值。 為避免迅猛加速過(guò)程操作上的誤差而引起的數(shù)離散，可將節(jié)氣門事先開到最大，然后打開點(diǎn)火開關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)既起動(dòng)并自由加速。為

46、使測(cè)試數(shù)據(jù)盡量準(zhǔn)確并不傷害發(fā)動(dòng)機(jī)，試驗(yàn)前必須充分暖車使冷卻系統(tǒng)預(yù)熱到正常溫度。 必須說(shuō)明的是上述無(wú)外載測(cè)功的理論依據(jù)尚需斟酌，首先這一方法所測(cè)得的是發(fā)動(dòng)機(jī)的加速性能，僅僅是動(dòng)力性的一個(gè)側(cè)面，而不是全部，因?yàn)椤９β手笜?biāo)高的發(fā)動(dòng)機(jī)其加速性能不一定優(yōu)良。 但因無(wú)外載測(cè)功法簡(jiǎn)單易行，在設(shè)有測(cè)功設(shè)備或勿須嚴(yán)格要求最終測(cè)試結(jié)果的情況下，例如作為同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整前后或維修前后的質(zhì)量判斷，這是十分有效的。2.3.4點(diǎn)火系統(tǒng)檢測(cè)與波形分析 2.3.4.1 點(diǎn)火系檢測(cè) 在汽油機(jī)各系統(tǒng)中點(diǎn)火系對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響最大，統(tǒng)計(jì)數(shù)值表明有將近一半的故障是因?yàn)殡娖飨到y(tǒng)工作不良而引起的，因此發(fā)動(dòng)機(jī)性能檢測(cè)往往從點(diǎn)火系統(tǒng)開始。 首

47、先，使用先進(jìn)電子技術(shù)的當(dāng)屬點(diǎn)火系統(tǒng)。形式結(jié)構(gòu)和工作原理更新最快的非點(diǎn)火系統(tǒng)莫屬。現(xiàn)用點(diǎn)火系統(tǒng)大體分為以下四類；它們?cè)跈z測(cè)時(shí)的接線有所不同，必須區(qū)別對(duì)待： （1）由電磁、紅外或霍爾元器件構(gòu)成的非接觸式斷電器組成的點(diǎn)火系統(tǒng)稱為無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火器，其放大電路又分為晶體管電路和電容放電電路兩種。 （2）ECU（Electronic Control Unit）控制的點(diǎn)火系，ECD中的微處理器根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的信號(hào)確定點(diǎn)火時(shí)刻，因而它沒(méi)有斷電器，只有分電器，根據(jù)ECD送來(lái)的信號(hào)直接控制點(diǎn)火線圈初級(jí)電路的通斷。 （3）無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)（Distributor-Less Ignite）是當(dāng)前最先進(jìn)的點(diǎn)火系統(tǒng)，曲軸

48、傳感器送來(lái)的不僅有點(diǎn)火時(shí)刻信號(hào)，而且還有氣缸識(shí)別信號(hào)，從而使點(diǎn)火系統(tǒng)能向指定的氣缸在指定的時(shí)刻送去點(diǎn)火信號(hào)，這就要求每缸配有獨(dú)立的點(diǎn)火線圈，但如果是六缸機(jī)則1，6缸、2，5缸和3，4缸分別共用一個(gè)點(diǎn)火線圈，即共有三個(gè)點(diǎn)火線圈，顯然每一個(gè)點(diǎn)火線圈點(diǎn)火時(shí)，總有一個(gè)缸是空點(diǎn)火，檢測(cè)時(shí)應(yīng)注意到這一點(diǎn)。 無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火系統(tǒng)能使用低阻抗電感線圈，從而大幅度提高初級(jí)電流，使次級(jí)電壓高達(dá)30kv以上，增強(qiáng)點(diǎn)火能量以提高點(diǎn)燃稀混合氣的能力，在改善燃油經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)也降低排氣污染。無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)完全是電子器件無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，徹底解決了凸輪和軸承磨損以及點(diǎn)接觸燒蝕間隙失調(diào)而引起的一系列故障。 圖2-29 機(jī)械點(diǎn)火系和晶

49、體管點(diǎn)火系信號(hào)提取接頭的連接方法 檢測(cè)點(diǎn)火系首先將信號(hào)提取系統(tǒng)連接到發(fā)動(dòng)機(jī)線路上，圖2-29是機(jī)械點(diǎn)火系和晶體管點(diǎn)火系信號(hào)提取接頭的連接方法，圖2-30是電容放電式點(diǎn)火系統(tǒng)的信號(hào)提取接頭連接方法。 圖2-30 電容放電式點(diǎn)火系統(tǒng)的信號(hào)提取接頭連接方法 無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)是將高壓通過(guò)獨(dú)立式點(diǎn)火線圈連接送向火花塞，當(dāng)高壓感應(yīng)夾難以找到可夾持的位置時(shí)，可用一種專用感應(yīng)夾具夾持于獨(dú)立式點(diǎn)火線圈上以感應(yīng)出高壓信號(hào)，如圖2-31所示。 圖2-31 獨(dú)立式點(diǎn)火線圈上夾持式感應(yīng)器 2.3.4.2 點(diǎn)火波形分析 （一）觸點(diǎn)式點(diǎn)火系波形   在發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能分析儀的操作面板上按菜單選擇和確認(rèn)按鈕

50、（參見(jiàn)圖2-25），使采控系統(tǒng)進(jìn)入波形顯示狀態(tài)，選擇當(dāng)時(shí)即可得到點(diǎn)火波形如圖2-32所示（具體的操作步驟需按所用儀器的使用說(shuō)明書進(jìn)行）。圖示為觸點(diǎn)式點(diǎn)火系統(tǒng)的正常點(diǎn)火波形，上面為次級(jí)波，下面上初級(jí)波。 圖中A為觸點(diǎn)開啟段；B為觸點(diǎn)閉合段，為點(diǎn)火線圈充磁區(qū)。 圖2-32 觸點(diǎn)式點(diǎn)火系統(tǒng)的正常點(diǎn)火波形 （1）觸點(diǎn)開啟點(diǎn)：點(diǎn)火線圈一次回路切斷，次級(jí)電壓被感應(yīng)劇烈上升； （2）點(diǎn)火電壓：次級(jí)線圈電壓克服高壓線阻尼、斷電器間隙和火花塞間隙而釋放充磁能量，12段為擊穿電壓； （3）火花電壓：為電容放電電壓； （4）點(diǎn)火電壓脈沖：為充電、放電段； （5）火花線：電感放電過(guò)程，即點(diǎn)火線圈的互感電壓能維持二次回

51、路導(dǎo)通； （6）觸點(diǎn)閉合：電流流入初級(jí)線圈，因次級(jí)線圈的互感而產(chǎn)生震蕩。 a.在火花持續(xù)期內(nèi)因磁感應(yīng)而在初級(jí)線路上電壓震蕩； b.火花期后，剩余磁場(chǎng)能量產(chǎn)生的衰減震蕩； c.初級(jí)線圈的閉鎖段。 從這一波形圖上我們可以清晰地看到斷電器閉合角、開啟教以及擊穿電壓和火花電壓的幅值，并可以測(cè)試到火花延遲期和兩次震蕩過(guò)程。對(duì)于無(wú)故障點(diǎn)火系統(tǒng)，觸點(diǎn)閉合角為全周期的45%50%（四缸機(jī)）或63%70%（六缸機(jī)），八缸機(jī)約為64%71%，擊穿電壓超過(guò)15kv，火花電壓9kv左右，火花時(shí)間大于0.8s。當(dāng)這些數(shù)值或波形異常時(shí)，就意味著故障的出現(xiàn)或系統(tǒng)需要調(diào)整。 （二）無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火系波形 圖2-33所示為無(wú)觸點(diǎn)的電

52、子點(diǎn)火系統(tǒng)的正常點(diǎn)火波形，與有觸點(diǎn)者相比，因其初級(jí)電路的通斷不是機(jī)械觸點(diǎn)的合與開，而是晶體管的導(dǎo)通持續(xù)期內(nèi)初級(jí)電壓沒(méi)有明顯的震蕩，而充磁過(guò)程中因限流作用電壓有所提高，這一變動(dòng)因點(diǎn)火圈的感應(yīng)引起次級(jí)電壓線相應(yīng)的波動(dòng)（圖中點(diǎn)2所示），這是無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火波形的正?，F(xiàn)象，檢測(cè)時(shí)需注意這一點(diǎn)。 （三） 無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)波形 無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)中兩缸共用一分點(diǎn)火線圈將會(huì)發(fā)生一個(gè)缸在循環(huán)中點(diǎn)火兩次，一次在壓縮過(guò)程末期圖2-34中（a）所示，是有效點(diǎn)火，該工況下因氣缸的充量為新鮮可燃混合氣的電離程度低，因此擊穿電壓和火花電壓較高；另一次是在排氣過(guò)程末期圖2-34中（b）所示，是無(wú)效點(diǎn)火，該工況下因氣缸為燃燒廢氣，電

53、離程度較高，因?yàn)閾舸╇妷杭盎鸹妷狠^低，檢測(cè)時(shí)加以區(qū)分。 圖2-33 無(wú)觸點(diǎn)式點(diǎn)火系統(tǒng)的正常點(diǎn)火波形 圖2-34 無(wú)分電器式點(diǎn)火系統(tǒng)的兩次點(diǎn)火過(guò)程 2.3.4.3 點(diǎn)火波形的各種組合 當(dāng)氣缸點(diǎn)火波形采集完成后，檢測(cè)分析儀采集系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件將捕捉的點(diǎn)火波形進(jìn)行不同類別的排列與組合，以供檢測(cè)人員快捷而準(zhǔn)確的判斷故障的成因。 （一）平列波 按點(diǎn)火次序?qū)⒏鞲c(diǎn)火波形首尾相連排成一字開來(lái)，稱為平列波，圖2-35所示為一四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的平列波形，其作用主要用以分析次級(jí)電壓的故障，各缸次級(jí)擊穿電壓是否均衡，火花電壓是否均衡，火花電壓是否有差異在平列波圖上一目了然。 圖2-35 標(biāo)準(zhǔn)四缸次級(jí)電壓的平列波形 （二）

54、并列波 如將各缸的點(diǎn)火波形始點(diǎn)對(duì)齊而由上至下按點(diǎn)火次序排列而形成的波形，如圖2-36所示為一個(gè)四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的初級(jí)電壓并列波形。這一波形圖可以看到各缸的全貌，分析各缸閉合角和開起角以及各缸火花塞的工作狀態(tài)十分方便，如使用TDC傳感器或頻閃燈將上止點(diǎn)信號(hào)標(biāo)于一缸電壓波形上則可以檢測(cè)到點(diǎn)火提前角。 （三）重列波 將各缸的點(diǎn)火波形起始點(diǎn)對(duì)齊，全部重疊在一個(gè)水平位置上稱為重疊波，如圖2-37所示。如果觸點(diǎn)式點(diǎn)火系統(tǒng)的分電器凸輪磨損不均勻或凸輪軸磨損嚴(yán)重將會(huì)造成波形重疊不良，一般重疊角不能超過(guò)周期的5%。 圖2-36 標(biāo)準(zhǔn)四缸次級(jí)電壓的并列波形 圖2-37次級(jí)電壓重疊波 2.3.4.4 點(diǎn)火系統(tǒng)的加載調(diào)試

55、大多數(shù)情況下運(yùn)行不正常的汽車并非因零部件損壞而引起故障，而是汽車某些系統(tǒng)沒(méi)有達(dá)到或在使用過(guò)程中失去了正確的調(diào)整狀態(tài)，其中尤以點(diǎn)火系統(tǒng)最為突出，因此在故障分析之前進(jìn)行點(diǎn)火系統(tǒng)的正確調(diào)整是十分重要的。首先利用圖4-39所示的并列波，測(cè)定各缸閉合角和點(diǎn)火提前角是否正常，六缸發(fā)動(dòng)機(jī)和斷電器凸輪角為60，閉合角標(biāo)準(zhǔn)值為3842，四缸機(jī)的凸輪角為90，閉合角為4045，八缸機(jī)凸輪角為45，閉合角標(biāo)準(zhǔn)值為2932。如這一角度過(guò)大則說(shuō)明機(jī)械觸點(diǎn)間隙太小，反之當(dāng)閉合角過(guò)小則說(shuō)明觸點(diǎn)間隙太大，這時(shí)必須重新調(diào)整間隙以使閉合角達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值。 無(wú)觸點(diǎn)的晶體管點(diǎn)火系當(dāng)閉合角線段不正常時(shí)需調(diào)整點(diǎn)火信號(hào)的觸發(fā)部件，如電磁式傳感

56、器的凸輪齒與傳感鐵芯的間隙需調(diào)整到0.20.4mm，具體調(diào)整值要視各車型而定。 點(diǎn)火提前角是影響發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性乃至排放指標(biāo)的重要參數(shù)，利用并列波上第一缸的上止點(diǎn)標(biāo)志可以清楚查看各缸的點(diǎn)火提前角，也可以用圖2-26（8）所示的頻閃燈對(duì)準(zhǔn)曲軸飛輪上的第一缸上止點(diǎn)記號(hào)處，調(diào)整頻閃燈上的電位2（如圖2-38）使閃光相位前后移動(dòng)直到曲軸飛輪上的標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)飛輪殼上的記號(hào)，儀表即會(huì)顯示第一缸的點(diǎn)火提前角。 圖2-38 頻閃燈測(cè)試點(diǎn)火提前角 上面所測(cè)到的點(diǎn)火提前角為總提前角，它由提前值和轉(zhuǎn)速提前值組成，對(duì)于機(jī)械觸點(diǎn)式點(diǎn)火系統(tǒng)即為真空提前量和離心提前量，測(cè)量時(shí)拆去真空管路即為離心提前量，兩者之差就是離心提前

57、量。但在怠速工況下真空和離心提前量無(wú)法測(cè)定，給發(fā)動(dòng)機(jī)的檢測(cè)帶來(lái)諸多不定因素。為了使這兩個(gè)參數(shù)能不互相干擾的獨(dú)立調(diào)整，例如要求在定轉(zhuǎn)速改變負(fù)荷，就需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行加載，也就是說(shuō)汽車必須在底盤測(cè)功機(jī)上進(jìn)行加載調(diào)試，如圖2-39所示，加載時(shí)一般負(fù)荷率為40%70%，車速為經(jīng)濟(jì)車速。只有這樣才能得知在不同轉(zhuǎn)速各種負(fù)荷下。轉(zhuǎn)速提前量和負(fù)荷量的數(shù)值和動(dòng)態(tài)變化歷程是否正常。 圖2-39汽車加載調(diào)試 電子點(diǎn)火系統(tǒng)，尤其是無(wú)分電器的直接點(diǎn)火轉(zhuǎn)速提前量和負(fù)荷提前量由微分處理器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和節(jié)氣門位置傳感器，還有轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣真空度、凸輪位置、水溫等信號(hào)，從預(yù)先貯存在RAM的數(shù)據(jù)中選定最佳點(diǎn)火提前角，再由微分處

58、理器向電子點(diǎn)火系發(fā)出指令送向各缸的點(diǎn)火線圈。這一系統(tǒng)各部件不可調(diào)整，但也須經(jīng)上述檢測(cè)確定故障是微分處理器損壞還是傳感器失效。 2.3.4.5 故障波形分析 造成故障波形的原因很多，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的故障作業(yè)十分復(fù)雜，以下就是一些常見(jiàn)的典型故障波形進(jìn)行簡(jiǎn)略分析。 （一）初級(jí)電壓分析 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)綜合分析所采集到的各類故障初級(jí)電壓波形，可以分析點(diǎn)火系斷電電路有關(guān)電氣元件和機(jī)械裝置的狀態(tài)，為斷電電路的調(diào)整和維修提供可靠的依據(jù)，以避免盲目拆卸。圖2-40所示在觸點(diǎn)開啟點(diǎn)出現(xiàn)大量雜波，顯然是觸點(diǎn)嚴(yán)重?zé)g造成的，打磨觸點(diǎn)或更換斷電器即可證實(shí)。 圖2-40 觸點(diǎn)燒蝕的波形 圖2-41所示的初級(jí)電壓波形在火花期間衰減數(shù)明顯減少，幅值也變低，顯然是電器漏電造成的。 圖2-42所示波形在觸點(diǎn)閉合階段有以外的跳動(dòng)造成這種現(xiàn)象的原因是觸點(diǎn)因彈簧力不足引起不規(guī)則跳動(dòng)。 圖2-41電器漏電 圖2-42觸點(diǎn)因彈簧力不足 圖2-43所示曲線的充磁期即觸點(diǎn)閉合角太小，一般由觸點(diǎn)間隙過(guò)大造成。 如果觸點(diǎn)接地不良就會(huì)引起低壓波水平部分的面積雜波，如圖2-44所示。 圖2-43 閉合角過(guò)小 圖2-44 接地不良 圖2-45為電子點(diǎn)火系統(tǒng)的低壓故障波形，對(duì)比圖2-34所示之正常波形，在充磁階段電壓沒(méi)有上升，說(shuō)明電路的限流作用失效，無(wú)分電器點(diǎn)火系無(wú)元件可以調(diào)整，當(dāng)這一波形嚴(yán)重失常時(shí)只能逐個(gè)