汽车试验技术课程实验教学研究及实验项目设计

王国元 刘学梅 刘尊民

2 汽车试验技术课程实验项目设置

青岛理工大学车辆工程专业汽车试验技术课程共设置32教学课时，理论教学课时、实验教学课时各占16学时，实验项目设置有汽车滑行实验、汽车加速性能实验、汽车制动性能实验、汽车平顺性能检测、整车几何参数测量实验、最小转向半径及车轮滚动半径测量实验、汽车噪声实验、汽车尾气检测实验等共八个实验项目，每个项目各二学时。

汽车滑行实验

1）实验设备。本实验按照GB/T 12536的要求进行，采用IN-GPS100M2汽车基本性能测试系统（图1）进行实验。该系统由控制计算机、车速显示器、数据采集主机、GPS天线、制动踏板触发开关以及各种连接线缆组成。IN-GPS100M2汽車基本性能测试系统，利用高精度GPS速度传感器，设计专门的数据采集和分析软件，能够方便、快捷地完成实验数据的采集、显示、分析，可以智能测量汽车、船等移动物体的速度、位移、时间等信息并出具测试报告。

2）实验过程。双击“车采通5.exe”应用程序进入汽车通用采集分析系统测试主界面（图2），点击“硬件设置”，进入图3界面;然后点击“查找GPS”按钮，找到GPS后点击汽车通用数据采集分析系统主界面“进入测试”按钮，点击“设置（F3）”，进行速度、距离、加速度的参数设置;设置完成后点击“数据存储”;点击“专业模块”进入整车基本性能试验分析系统界面（图4），双击“滑行实验”，点击“条件设定”设定滑行初速度等。在实验界面，启动车辆，通过屏幕上的实时车速监测车速，当车速大于设置的开始速度后，点击开始按钮进入测试状态。

滑行实验应选在实验道路中段800～1000米长度内进行。实验时，首先以略高于50 km/h的车速匀速行驶，当行驶到实验区段时，迅速踏下离合器踏板，将变速器挂入空挡进行滑行，直到停车为止。与此同时，IN-GPS100M2汽车基本性能测试系统开始对车速、位移、时间进行同步记录，测定出滑行时间、滑行距离。滑行过程中应保持直线行驶，尽可能不转动方向盘，也不允许使用制动器。实验至少往返各滑行一次，并且往返区段应尽量重合。

3）实验数据。利用该系统对某满员乘客数为九人的手动挡轻型客车进行滑行测试。滑行设定初始速度为20 km/h，测得的加速性能数据为：滑行实际初始速度为19.95 km/h，滑行距离为74.17 m，滑行时间为25.68 s。测试得到的等车速分段统计数据见表1。利用表1数据得到的时间—车速曲线如图5所示，位移—车速曲线如图6所示。

汽车加速实验  通过汽车加速实验测定汽车加速的时间、距离值，并绘制原地起步加速和直接挂挡加速的速度—时间曲线。实验内容按照GB/T 12543—2009标准进行，仍然采用图1所示的IN-GPS100M2汽车基本性能测试系统进行实验。双击“车采通5.exe”进入测试主界面后，按照前述步骤查找GPS，进行速度、距离、加速度的必要设置后，点击图4“加速性能”按钮，再在新界面点击“条件设定”按钮设置实验条件后，即可启动车辆进行实验。

1）全油门起步加速性能实验。手动挡：从一挡起步，按汽车最佳的换挡时间逐次换至最高挡，使节流阀开至最大，全力加速到最大车速的80%的加速过程。或用原地起步加速至某一车速或某一距离所需的时间来表明汽车的加速性能。自动挡：在发动机怠速的情况下（若有必要可踩下制动器），将变速器置于D挡，车辆起步加速，应在车轮滑转最小的情况下使车辆达到最大加速性能，当车辆运动时触发记录装置。

2）全油门超越加速性能实验。手动挡：汽车在最高挡工作时，使节流阀开至最大，由最小稳定车速的10的整数倍加速到最大车速的80%的加速过程。自动挡：变速器置于D挡，允许在汽车变速控制器的控制下换挡。实验前，车辆加速到58～60 km/h内保持匀速行驶至少2 s，当车速达到60 km/h时触发记录装置。利用该系统对上述实验车辆进行原地起步加速至20 km/h的测试，设定初始速度为0 km/h，

设定目标速度为20 km/h。测得的加速性能数据为：实际初始速度为0.54 km/h，实际目标速度为19.95 km/h，加速距离为14.80 m，加速时间为4.44 s，平均加速度为1.21 m/s2。

测试得到的等车速分段统计数据见表2。利用表2数据得到时间—车速曲线如图7所示，位移—车速曲线如图8所示。

汽车制动实验  通过汽车制动实验测定车辆的制动协调时间、制动减速度和制动距离。实验内容按照GB/T 12676—

2014标准进行，仍然采用图1所示IN-GPS100M2汽车基本性能测试系统进行实验。进入车采通测试主界面后，按照前述步骤查找GPS，进行速度、距离、加速度的参数设置。点击图4“制动系统实验”按钮，在新界面点击“条件设定”按钮，设置开始速度和结束速度，设置触发方式，标记触发需接制动踏板传感器。在实验界面，启动车辆，通过屏幕上的实时车速监测车速，当车速大于设置的开始速度后，点击开始按钮进入测试状态。利用该系统对上述实验车辆进行从20 km/h的速度开始制动到车速为0的制动测试，得到实验统计数据：制动初始速度为19.98 km/h，制动距离为5.33 m，制动时间为1.92 s，平均制动减速度为2.86 m/s2。

测试得到的等车速分段统计数据见表3。利用表3数据得到时间—车速曲线如图9所示，位移—车速曲线如图10所示。

3 结论

本文结合青岛理工大学汽车试验技术课程的课时条件及实验条件，介绍该课程开设的三个典型实验项目。这三个实验项目均按照国家标准的要求进行，且均采用IN-GPS100M2汽车基本性能测试系统进行数据采集和分析。IN-GPS100M2汽车基本性能测试系统利用高精度GPS速度传感器，设计专门的数据采集和分析软件，能够方便、快捷地完成实验数据的采集、显示、分析，可以智能测量车辆的速度、位移、时间等实时信息并出具测试报告。

开设的其他五个实验项目（汽车平顺性能检测、整车几何参数测量实验、最小转向半径及车轮滚动半径测量实验、汽车噪声实验、汽车尾气检测实验）也都按照相应的国家标准进行实验，限于篇幅原因，将另文介绍。

参考文献

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