汽車試驗(yàn)技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

王國(guó)元 劉學(xué)梅 劉尊民

2 汽車試驗(yàn)技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置

青島理工大學(xué)車輛工程專業(yè)汽車試驗(yàn)技術(shù)課程共設(shè)置32教學(xué)課時(shí)，理論教學(xué)課時(shí)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)各占16學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置有汽車滑行實(shí)驗(yàn)、汽車加速性能實(shí)驗(yàn)、汽車制動(dòng)性能實(shí)驗(yàn)、汽車平順性能檢測(cè)、整車幾何參數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)、最小轉(zhuǎn)向半徑及車輪滾動(dòng)半徑測(cè)量實(shí)驗(yàn)、汽車噪聲實(shí)驗(yàn)、汽車尾氣檢測(cè)實(shí)驗(yàn)等共八個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目各二學(xué)時(shí)。

汽車滑行實(shí)驗(yàn)

1）實(shí)驗(yàn)設(shè)備。本實(shí)驗(yàn)按照GB/T 12536的要求進(jìn)行，采用IN-GPS100M2汽車基本性能測(cè)試系統(tǒng)（圖1）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該系統(tǒng)由控制計(jì)算機(jī)、車速顯示器、數(shù)據(jù)采集主機(jī)、GPS天線、制動(dòng)踏板觸發(fā)開(kāi)關(guān)以及各種連接線纜組成。IN-GPS100M2汽車基本性能測(cè)試系統(tǒng)，利用高精度GPS速度傳感器，設(shè)計(jì)專門(mén)的數(shù)據(jù)采集和分析軟件，能夠方便、快捷地完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、顯示、分析，可以智能測(cè)量汽車、船等移動(dòng)物體的速度、位移、時(shí)間等信息并出具測(cè)試報(bào)告。

2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程。雙擊“車采通5.exe”應(yīng)用程序進(jìn)入汽車通用采集分析系統(tǒng)測(cè)試主界面（圖2），點(diǎn)擊“硬件設(shè)置”，進(jìn)入圖3界面;然后點(diǎn)擊“查找GPS”按鈕，找到GPS后點(diǎn)擊汽車通用數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)主界面“進(jìn)入測(cè)試”按鈕，點(diǎn)擊“設(shè)置（F3）”，進(jìn)行速度、距離、加速度的參數(shù)設(shè)置;設(shè)置完成后點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)存儲(chǔ)”;點(diǎn)擊“專業(yè)模塊”進(jìn)入整車基本性能試驗(yàn)分析系統(tǒng)界面（圖4），雙擊“滑行實(shí)驗(yàn)”，點(diǎn)擊“條件設(shè)定”設(shè)定滑行初速度等。在實(shí)驗(yàn)界面，啟動(dòng)車輛，通過(guò)屏幕上的實(shí)時(shí)車速監(jiān)測(cè)車速，當(dāng)車速大于設(shè)置的開(kāi)始速度后，點(diǎn)擊開(kāi)始按鈕進(jìn)入測(cè)試狀態(tài)。

滑行實(shí)驗(yàn)應(yīng)選在實(shí)驗(yàn)道路中段800～1000米長(zhǎng)度內(nèi)進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先以略高于50 km/h的車速勻速行駛，當(dāng)行駛到實(shí)驗(yàn)區(qū)段時(shí)，迅速踏下離合器踏板，將變速器掛入空擋進(jìn)行滑行，直到停車為止。與此同時(shí)，IN-GPS100M2汽車基本性能測(cè)試系統(tǒng)開(kāi)始對(duì)車速、位移、時(shí)間進(jìn)行同步記錄，測(cè)定出滑行時(shí)間、滑行距離?；羞^(guò)程中應(yīng)保持直線行駛，盡可能不轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)，也不允許使用制動(dòng)器。實(shí)驗(yàn)至少往返各滑行一次，并且往返區(qū)段應(yīng)盡量重合。

3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。利用該系統(tǒng)對(duì)某滿員乘客數(shù)為九人的手動(dòng)擋輕型客車進(jìn)行滑行測(cè)試?；性O(shè)定初始速度為20 km/h，測(cè)得的加速性能數(shù)據(jù)為：滑行實(shí)際初始速度為19.95 km/h，滑行距離為74.17 m，滑行時(shí)間為25.68 s。測(cè)試得到的等車速分段統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。利用表1數(shù)據(jù)得到的時(shí)間—車速曲線如圖5所示，位移—車速曲線如圖6所示。

汽車加速實(shí)驗(yàn)? 通過(guò)汽車加速實(shí)驗(yàn)測(cè)定汽車加速的時(shí)間、距離值，并繪制原地起步加速和直接掛擋加速的速度—時(shí)間曲線。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按照GB/T 12543—2009標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，仍然采用圖1所示的IN-GPS100M2汽車基本性能測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。雙擊“車采通5.exe”進(jìn)入測(cè)試主界面后，按照前述步驟查找GPS，進(jìn)行速度、距離、加速度的必要設(shè)置后，點(diǎn)擊圖4“加速性能”按鈕，再在新界面點(diǎn)擊“條件設(shè)定”按鈕設(shè)置實(shí)驗(yàn)條件后，即可啟動(dòng)車輛進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

1）全油門(mén)起步加速性能實(shí)驗(yàn)。手動(dòng)擋：從一擋起步，按汽車最佳的換擋時(shí)間逐次換至最高擋，使節(jié)流閥開(kāi)至最大，全力加速到最大車速的80%的加速過(guò)程?；蛴迷仄鸩郊铀僦聊骋卉囁倩蚰骋痪嚯x所需的時(shí)間來(lái)表明汽車的加速性能。自動(dòng)擋：在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速的情況下（若有必要可踩下制動(dòng)器），將變速器置于D擋，車輛起步加速，應(yīng)在車輪滑轉(zhuǎn)最小的情況下使車輛達(dá)到最大加速性能，當(dāng)車輛運(yùn)動(dòng)時(shí)觸發(fā)記錄裝置。

2）全油門(mén)超越加速性能實(shí)驗(yàn)。手動(dòng)擋：汽車在最高擋工作時(shí)，使節(jié)流閥開(kāi)至最大，由最小穩(wěn)定車速的10的整數(shù)倍加速到最大車速的80%的加速過(guò)程。自動(dòng)擋：變速器置于D擋，允許在汽車變速控制器的控制下?lián)Q擋。實(shí)驗(yàn)前，車輛加速到58～60 km/h內(nèi)保持勻速行駛至少2 s，當(dāng)車速達(dá)到60 km/h時(shí)觸發(fā)記錄裝置。利用該系統(tǒng)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)車輛進(jìn)行原地起步加速至20 km/h的測(cè)試，設(shè)定初始速度為0 km/h，

設(shè)定目標(biāo)速度為20 km/h。測(cè)得的加速性能數(shù)據(jù)為：實(shí)際初始速度為0.54 km/h，實(shí)際目標(biāo)速度為19.95 km/h，加速距離為14.80 m，加速時(shí)間為4.44 s，平均加速度為1.21 m/s2。

測(cè)試得到的等車速分段統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。利用表2數(shù)據(jù)得到時(shí)間—車速曲線如圖7所示，位移—車速曲線如圖8所示。

汽車制動(dòng)實(shí)驗(yàn)? 通過(guò)汽車制動(dòng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定車輛的制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間、制動(dòng)減速度和制動(dòng)距離。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按照GB/T 12676—

2014標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，仍然采用圖1所示IN-GPS100M2汽車基本性能測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。進(jìn)入車采通測(cè)試主界面后，按照前述步驟查找GPS，進(jìn)行速度、距離、加速度的參數(shù)設(shè)置。點(diǎn)擊圖4“制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)”按鈕，在新界面點(diǎn)擊“條件設(shè)定”按鈕，設(shè)置開(kāi)始速度和結(jié)束速度，設(shè)置觸發(fā)方式，標(biāo)記觸發(fā)需接制動(dòng)踏板傳感器。在實(shí)驗(yàn)界面，啟動(dòng)車輛，通過(guò)屏幕上的實(shí)時(shí)車速監(jiān)測(cè)車速，當(dāng)車速大于設(shè)置的開(kāi)始速度后，點(diǎn)擊開(kāi)始按鈕進(jìn)入測(cè)試狀態(tài)。利用該系統(tǒng)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)車輛進(jìn)行從20 km/h的速度開(kāi)始制動(dòng)到車速為0的制動(dòng)測(cè)試，得到實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：制動(dòng)初始速度為19.98 km/h，制動(dòng)距離為5.33 m，制動(dòng)時(shí)間為1.92 s，平均制動(dòng)減速度為2.86 m/s2。

測(cè)試得到的等車速分段統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。利用表3數(shù)據(jù)得到時(shí)間—車速曲線如圖9所示，位移—車速曲線如圖10所示。

3 結(jié)論

本文結(jié)合青島理工大學(xué)汽車試驗(yàn)技術(shù)課程的課時(shí)條件及實(shí)驗(yàn)條件，介紹該課程開(kāi)設(shè)的三個(gè)典型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這三個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行，且均采用IN-GPS100M2汽車基本性能測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析。IN-GPS100M2汽車基本性能測(cè)試系統(tǒng)利用高精度GPS速度傳感器，設(shè)計(jì)專門(mén)的數(shù)據(jù)采集和分析軟件，能夠方便、快捷地完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、顯示、分析，可以智能測(cè)量車輛的速度、位移、時(shí)間等實(shí)時(shí)信息并出具測(cè)試報(bào)告。

開(kāi)設(shè)的其他五個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（汽車平順性能檢測(cè)、整車幾何參數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)、最小轉(zhuǎn)向半徑及車輪滾動(dòng)半徑測(cè)量實(shí)驗(yàn)、汽車噪聲實(shí)驗(yàn)、汽車尾氣檢測(cè)實(shí)驗(yàn)）也都按照相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，限于篇幅原因，將另文介紹。

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