第 5 章 汽车综合性能检测

1. 第5章 汽车综合性能检测 • 5.1 车速表检测 • 5.2 前照灯检测 • 5.3 汽车排放污染物检测 • 5.4 汽车噪声检测

2. 5.1 车速表检测 一、车速表误差的形成与测量原理 • v——汽车行驶速度（km/h）； • rk——车轮滚动半径（m）； • n——发动机转速（r/min）； • ik——变速器传动比； • io——主减速器传动比。

3. 5.1 车速表检测 • 传感器和车速表的制造或装配误差、车速表性能下降、轮胎磨损或气压不符合规定等因素都可能引起车速表的指示车速与实际车速之间出现误差。为了控制汽车车速表的指示误差，需对车速表进行检测。

4. 5.1 车速表检测 • 车速表的检测方法有道路试验法和室内台架试验法两种，道路试验法是汽车以不同车速等速通过某一预定长度试验路段，测出通过该路段的时间，然后计算出实际车速，并与驾驶室内车速表指示值进行对照，即可求出不同车速下车速表的指示误差；台架试验法是在滚筒式车速表试验台上进行，用台架试验法测量车速表误差的原理，是将被测汽车的车轮置于车速表试验台的滚筒上使之转动，把滚筒当作活动路面，以此来模拟汽车在道路上行驶的实际情况进行检测的。

5. 图5-1汽车车速表测量误差原理 5.1 车速表检测

6. 5.1 车速表检测 • 二、车速表试验台的结构和工作原理 • 1、车速表试验台的结构 • ⑴ 标准型车速表试验台 • 该试验台由速度测量装置、速度指示装置和速度报警装置等组成

7. 5.1 车速表检测 • 1）速度测量装置。速度测量装置由滚筒、速度传感器和举升器等组成。滚筒分两组共4个（或2 个），直径为185mm（或370mm），滚筒的每端通过滚动轴承安装在底座框架上，四个滚筒位于同一平面上。试验时为防止汽车差速器齿轮滑转，试验台的两前滚筒由万向节联轴器或普通联轴器连在一起，以便于四个滚筒同步转动。

8. 5.1 车速表检测 • 2）速度指示装置。速度指示装置根据速度传感器传来的电信号（电压或脉冲数）与滚筒外圆周长等参数，经处理后驱动速度指示仪表指示车速，以km/h 为单位显示。

9. 5.1 车速表检测 • 2、车速表试验台的工作原理 • 试验时汽车驱动轮置于滚筒上，由发动机经传动系驱动车轮旋转，车轮借助于摩擦力带动滚筒旋转，旋转的滚筒相当于移动的路面，以驱动轮在滚筒上旋转来模拟汽车在路面上行驶时的实际状态。通过滚筒带动测速传感器，测速传感器所发出的电压或脉冲频率随滚筒转速升高而增加，而滚筒的转速与车速成正比。因此测速传感器的信号与车速成正比。通过滚筒直径和转速传感器测出的滚筒转速就可通过下式计算出滚筒的线速度：

10. 5.1 车速表检测 若已知车速表试验台滚筒直径是D（mm），转速传感器测出的滚筒转速是n（r/min），车速表试验台滚筒线速度v（km/h）就可以求出。

11. 5.1 车速表检测 • 三、车速表的检测方法 • 使用标准型试验台时应做如下操作：待汽车的驱动轮在滚筒上稳定后，松开驻车制动器，把变速器操纵杆挂入最高挡，踩下加速踏板使驱动轮带动滚筒平稳地加速运转。当汽车车速表的指示值达到规定检测车速（40km／h）时，读出试验台速度指示仪表的指示值；或当试验台速度指示仪表的指示值达到检测车速时，读取车速表的指示值。

12. 5.1 车速表检测 • 四、检验标准 • 在GB7258—2004《机动车运行安全技术条件》中，对汽车车速表的检查做了如下的规定：车速表指示误差（最高设计车速不大于40km/h 的机动车除外）车速表指示车速V1（km/h）与实际车速V2（km/h）之间应符合关系式0≤V1-V2≤（V2/10）+4。 • 即当实际车速为40km/h时，车速表的指示值应为40～48km/h；或当汽车车速表指示值为40km/h时，实际车速为32.8～40km/h，超过上述范围为车速表的指示不合格。

13. 5.2 前照灯检测 • 一、汽车前灯光光学基础知识 • 1.光的物理单位 • ⑴ 电光源的功率 • ⑵ 发光强度 • ⑶ 光通量 • ⑷ 照度

14. 5.2 前照灯检测 • 2. 发光强度与照度的关系

15. 图5-4 发光强度与照度的关系 5.2 前照灯检测

16. 3. 前照灯的特性 前照灯的特性包括配光性能、全光束和照射位置三个方面 图5-5 前照灯特性 5.2 前照灯检测

17. 5.2 前照灯检测 • 现在国际上通用两种配光标准，一种是欧洲式ECE标准，另一种是美国式SAE标准，

18. 5.2 前照灯检测 （1）前照灯使用要求 双丝、远光、照100m以内，近光夜间会车用，光束倾向路面，左上部形成暗区，防止炫目，照40m内。

19. 5.2 前照灯检测 (2)前照灯的特性（性能） 配光特性主要包括配光性能、发光强度和照射方向。 １、发光强度：二灯制。15000cd旧车12000cd。 ２、照射方向：前照灯基准中心高为H，D为两灯中心距，在距离屏幕10m处。 • 远光灯的照射高度为0.85－0.9H，水平位置左灯左偏不大于100ｍｍ，右偏不大于170ｍｍ。右灯左偏右偏均为170mm。 • 近光灯：明暗截止线转角或中点高为0.6－0.8H。左右偏均不得超过100ｍｍ。

20. 第四节　前照灯检测

21. 5.2 前照灯检测 (3)前照灯的特性（性能） • 配光特性：配光特性即光束的分布。 • 近光灯要求：（１）明暗截止线hHH3、HH3与hh成15º、上方为暗区、下方是明区。 • （２）Ⅲ区特别是B50L点，照度不能大于0.3LX。防炫目。 • （３）Ⅳ区代表车前25－50m处，是近光照明区，照度不小于2LX。 • （４）Ⅰ区为车前10－25m处，20LX。

22. 第四节　前照灯检测

23. 5.2 前照灯检测 二、检测项目和标准 检测项目 • 发光强度、光轴中心、（光束照射方向）。 检测目的： 　　　灯泡老化、镜面变黑，发光效率低，发光强度低，振动颠簸影响安装位置，－照射方向改变。

24. 5.2 前照灯检测 • 1．屏幕法检测前照灯光束照射位置的检验标准 • 根据GB7258—2004《机动车运行安全技术条件》的规定，汽车前照灯的检验指标为光束照射位置的偏移值和发光强度(cd)。前照灯光束照射位置应符合以下要求： • ①检验前照灯的近光光束照射位置时，在距离屏幕10m处，乘用车前照灯近光光束明暗截止线转角或中点的高度应为 0.7～0.9H(H为前照灯基准中心高度)，其他机动车应为0.6～0.8H；机动车前照灯近光光束水平方向位置向左偏不允许超过170mm，向右偏不允许超过350mm。

25. 5.2 前照灯检测 • ②检验前照灯远光光束及远光单光束灯照射位置时，在距离屏幕10m处，要求在屏幕上光束中心离地高度，对乘用车为0.9～1.0H，其他机动车为0.8～0.95H；机动车前照灯远光光束水平位置要求，左灯向左偏移不允许超过170mm，向右偏移不允许超过350mm；右灯向左或向右偏均不允许超过350 mm。

26. 图5-8 屏幕法检测前照灯光束照射位置

27. 5.2 前照灯检测 2. 前照灯校正仪检测发光强度和光轴偏斜量 • ①发光强度的检测原理：光电池受光产生光电流，带动光度计指针（电流表）原理摆动指示光强。 • ②光轴中心偏斜量检测：四块光电池，上下接入一个表，左右接一个，上下受光相等，表指针不动，光不等有电流差，指针摆动。

28. 图5-9 发光强度检测原理图 1-光度计 2-可变电阻 3-光电池 5.2 前照灯检测

29. 图5-10 光轴偏斜量检测原理图 1-左右偏斜指示计 2-光电池 3-上下偏斜指示计 5.2 前照灯检测

30. 5.2 前照灯检测 3.投影式检测仪 ①、组成：上下移动立柱，左右移动导轨。聚光镜、反射镜、投影屏、瞄准器、光度计、上下偏斜指示计，左右计、光轴刻度盘（调节反射镜位置）、五块光电池。 ②、原理：灯光由聚光镜进入反射镜，反射镜显示屏的四个光电池，指示光束左右上下偏斜，一个光度计电池，显示光强。如光轴偏斜，偏斜计指针摆动。 • 偏斜计指针摆动，可调反射镜使指针为零，看调的刻度，表示偏斜，上下、左右相同调法。 • 屏显法：由屏直读上下、左右偏斜，并能看近光灯。

31. 投影式检测仪

32. 5.2 前照灯检测 ③诊断参数标准 • 近光0.6－0.8H，水平左右偏斜不能大于100ｍｍ（10ｍ测） • 远光0.85－0.9H，水平左右偏斜左不能大于100ｍｍ，右不能大于170ｍｍ。 • 发光强度

33. 5.3 汽车排放污染物检测 • 一、汽车排放污染物 • 汽车排放的污染物，主要是一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)、铅化合物、二氧化硫(SO2)、炭烟及其它—些有害物质。

34. 5.3 汽车排放污染物检测 • 汽车排气污染物主要有三个来源： • 1）发动机排气管排出的废气(亦称尾气)。汽车排放的有害污染物中，约有55％的HC和绝大部分CO、NOx、SO2、微粒等都是由排气管排出的。 • 2）曲轴箱窜气。是从活塞与气缸之间的间隙漏出，再自曲轴箱经通气管排出的燃烧气体，曲轴箱窜气的主要成分是HC(占HC总排量的20％～25％)，其余还有CO、NOx、SO2等成分。 • 3）汽油蒸气。是燃油供给系统等处产生的,包括化油器的浮子室因受发动机高温的影响，汽油蒸气经空气滤清器排入大气和从汽油泵和油管接头处渗出的汽油蒸发散入大气，上述各处排故的主要是HC，约占总排出量的20％。

35. 5.3 汽车排放污染物检测 • 汽车上控制排放的措施： • 1、曲轴箱强制通风（PCV）系统 • 2、燃油蒸发排放控制（EVAP）系统 • 3、废气再循环（EGR）系统 • 4、二次空气吸入或喷射系统 • 5、发动机进气自动加热装置 • 6、汽油车三效催化转化器

36. 5.3 汽车排放污染物检测 • 二、检测标准 • 1．汽油车排放规定 • ⑴ 怠速工况法 • 怠速工况指发动机无负载运转状态．即离合器处于接合位置、变速器处于空挡位置 • 采用怠速工况法，主要测量CO和HC的排放量。怠速工况法操作简便，但有一定的局限性。例如难于检测NOx的排放情况。

37. 5.3 汽车排放污染物检测 • ⑵ 高怠速工况法 • 高怠速工况指满足上述法(除油门规定)条件，用油门踏板将发动机转速稳定在50％额定转速或制造厂技术文件中规定的高怠速转速时的工况。GB18285—2005中将轻型汽车的高怠速转速规定为2500±100r/min，重型车的高怠逮转速规定为1800±100r/min，

38. 5.3 汽车排放污染物检测 • ⑶ 汽车排放污染物的多工况检测(ASM) • GB18285—2005中也规定了稳态工况法、瞬态工况法和建议瞬态工况法等三种简易工况测量方法。稳态工况法是由ASM5025和ASM2540两个工况组成。

39. 5.3 汽车排放污染物检测 • 这种测试方法是指车辆预热到规定的热状态后，加速至规定车速，根据车辆规定车速时的加速负荷，通过底盘测功机对车辆加载，使车辆保持等速运转的状态。在这样的工况下测试汽车尾气的排放情况。进行这样的试验需要两种设备：底盘测功机和排气分析仪。

40. 5.3 汽车排放污染物检测 • 1）ASM 5025工况 • 经预热后的车辆加速至25km／h，测功机以车辆速度为25km／h，加速度为1.475m／s2时的输出功率的50％作为设定功率对车辆加载。持续运转15s后，系统开始取样，持续运行10s，测试时间90s。 • 2）ASM2540工况 • 在ASM5025工况试验结束后，车辆立即加速至40km／h，测功机以车辆速度为40km／h，加速度为1.475m／s2时的输出功率的25％作为设定功率加载。持续运转15s后，系统开始取样，持续运行10s，测试时间90s。

41. 5.3 汽车排放污染物检测 • 2．柴油车排放规定 • 国标GB3847—2005规定，按标准规定经型式核准批准车型生产的在用汽车，应该按要求进行自由加速试验，所测得的排气光吸收系数不应大于车型核准批准的自由加速排气烟度排放限值。

42. 5.3 汽车排放污染物检测 三、汽油车怠速污染物检测 1．不分光红外线分析法的基本原理 ⑴CO、HC分别具有吸收一定波长红外光的性质，其浓度与吸光量成正比。 ⑵HC成分复杂，折算成正乙烷含量作为HC含量（n个C6H12） ⑶光量不等，浓度不等，压力不等，金属膜弯曲，两端电压变化。

43. 5.3 汽车排放污染物检测 废气检测原理（整体） 单击图片动画演示

44. 5.3 汽车排放污染物检测 废气检测原理（局部） 单击图片动画演示

45. 5.3 汽车排放污染物检测 2．不分光红外线气体分析仪的组成与工作原理 排气取样，分析装置，含量指示装置，校准装置 ⑴排气取样装置：保证无水、无尘、无碳渣的废气进入分析装置。探头、滤清器、导管、水分离器、气泵－开关控制。 ⑵分析装置： • 光源：（电压７V、工作温度730℃）的灯放置于凹面镜反射器中心。两光源平行发射，能量严格相等（阻值配对，温度特性同）

46. 5.3 汽车排放污染物检测 • 切光器：电机带动扇形遮光板旋转，交替打开遮断光形成脉冲光（频率8.33Hz）。电容变化与切光器频率同步，产生充、放电，形成电流。 • 气样室： 标准气样室：充入不吸光的氮气。 　　测量气样室：分别由泵吸入废气。 　　内壁镀金防腐，测量室有可调遮光板。

47. 5.3 汽车排放污染物检测 • 检测室：充入CO，或HC，由电容膜片隔成两室。 • 传感器：电容式传感器装于检测室。 • 废气浓度变化，光能变化，温度变化，压力变化，电容变化，充、放电电压变化，电压信号放大送给指示装置。废气多，光能变化大。

48. 5.3 汽车排放污染物检测 ⑶含量指示装置： ①放大的电压信号用数字式、指针式仪表显示。CO 为体积百分数。HC为ｐｐｍ，体积百万分数，换成百分数×10－4 ②仪表指示：调零，标准调整：读数转换钮（量程转换）流量变化显示（红绿区，换滤芯）

49. 5.3 汽车排放污染物检测 ⑷仪器校准： ①预热３０分钟（光能稳定） ②分析仪吸入空气（泵打开）。如零点不准，调整到零点（电位器调整）。 ③关闭泵，充入CO标准气，指针应指示标准浓度值。如不准，应调整到指示值，调量距旋钮（电位器调整，光差污染差）

50. 5.3 汽车排放污染物检测 废气分析仪校准 单击图片动画演示