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实验十四汽车运行工况实验1、实验内容选定某条干线公路其中一段具有典型代表性（统计规律）意义的路段作为实验路段，记录实验车在所选路段运行过程中各挡累计驶过的距离、消耗的燃油量、所用的时间、档位频次、制动次数及停车次数等。
供统计所记录的参数随档位（车速）的分布规律分析参考。
2、实验目的要求了解运行工况仪（速度分析仪或挡位分析仪等）结构原理及使用方法；根据实验结果，初步学会分析汽车基本性能与运行工况参数之间的互相关系。
3、仪器设备3、1 速度分析仪1台3、2 档位分析仪1台包括：油耗传感器、速度或距离传感器、时钟机构（或电路）3、3 实验车1辆4、准备工作以SP—22型速度分析仪为例。
在室内将仪器，传感器连接，检查各部功能是否正常并进行校准。
4．1 将传感器及导线在实验车上安装就位，检查各步工作可靠无误，再与主机连接。
4．2 整套测试连接完毕，再次进行检查及运行，直至整套测试系统工作正常。
5、实验步骤5．1实验开始前，将仪器所有功能及所记录参数演示一遍，正常后，随实验车起步同时按测试系统“复零”按钮，正式开始测试。
5．2通过各种检测方式，随时观察记录参数的变化规律，以防异常，测试中同时要求：5．3记录总运行时间，用于校核实验累积时间之和。
5．4操作位工况仪按钮，必须与驾驶员变速操作尽可能同步。
5．5每次运行结束后，逐项按顺序提出显示记录及打印数据，操作完毕后再复核一遍，以防有误。
6、注意事项6．1装车时，应选择适当位置，并采取防震措施（如加海绵垫层等），安装牢靠。
6．2传感器电源线等，应尽可能沿车厢侧壁通过，并装卡固定如必须位于车厢地板上，应加以遮盖及防护，避免受到踩踏或拉扯。
7、结果整理与分析7．1要求实验得出如下参数及数据；各档或各速度区间的累计油耗、距离和时间。
7．2用数理统计法对上述数据进行分析，求出油耗、距离及时间随各速度区间或各档的分布规律，并求出它们的统计参数和分布特征和相关系数。
8、思考题实验十五汽车噪声测定1、实验内容1．1 按照GB1496—79《机动车辆噪声测量方法》测量实验车的加速、匀速和车内噪声值并按GB1496—79《机动车辆容许噪声》给予判断。
科学探究小车行驶规律教案一、教材内容及学情分析教材：初中物理第一学期，第一单元。
学情分析：在初中物理第一单元学习中，小车行驶规律是学生掌握的一个基础知识点。
而对于初中生来说，搭建小车是一件有趣的事情，他们可以对小车进行一系列调试，观察小车行驶情况，以此来理解小车行驶规律。
通过这个实验，学生可以深刻认识小车的行驶规律，同时更好地理解科学实验的重要性。
二、教学目标知识目标：1、学习小车的组成结构以及小车的行驶规律；2、掌握小车驱动和停止的方法；3、了解小车行驶中涉及到的物理知识。
能力目标：1、能够针对不同情况对小车进行调试；2、能够观察并分析小车行驶的规律；3、能够对实验数据进行处理和分析，寻找规律。
情感目标：1、培养学生的实验探究意识，对科学实验保持好奇心；2、培养学生对科学和物理的兴趣和欲望，提升学生对科学的认识和热爱。
三、教学步骤第一步：引入新知识本节课针对小车行驶规律进行探究，教师随意搭建一个小车，让学生猜测小车行驶的规律。
在收集几个不同的猜测后，教师带领学生一起进行小车的实验，观察小车的行驶，从而引出小车行驶的规律。
同时，教师还应该简单介绍小车的组成结构和驱动原理。
第二步：搭建小车在掌握小车的组成和原理后，学生应该根据教师的指导，自己搭建一个小车，并且实现小车的前进和停止。
在此过程中，教师可以引导学生，让他们自己探索和解决问题。
第三步：调试小车小车组装好后，教师应该引导学生分析小车的行驶数据，寻找小车行驶规律，并且根据数据调试小车，看看小车行驶规律是否符合学生的猜想。
通过这个过程，学生可以更好地理解小车的行驶规律，并且能够更好地控制小车。
第四步：实验数据分析在学生进行小车调试的过程中，教师应该引导学生对小车行驶的数据进行分析，寻找规律，总结小车的行驶规律，并且与学生之前的猜测进行比较。
第五步：实验总结在实验完成后，教师应该让学生进行总结，回顾本节课学习的知识点、掌握的技能和了解的物理知识。
汽车运行工况
一．汽车选择：城市道路公交车，车型黄海DD6121HS7
二．工况选择：公交车加速工况
三．测试道路选择：抚顺市雷锋路
四．测试参数选择：发动机转速，节气门开度，汽车速度，加速度，承载量分布，档位使用频度
五．测试所需仪器设备：汽车黑匣子，计算机，运转记录仪，车速传感器六．测试时段：非工作日，8:30—10:30 1:00—4:00，避免车流高峰期七．测试样本量：将该路段细分成多个区段，对各区段进行测试，获得多组数据，以保证有足够的样本量
八．测试过程方案：研究城市客车运行的步骤包括：试验准备、试验测量、数据处理、循环工况合成。
首先规划典型线路，制定出试验方案。
然后对测试数据进行分析和整理，得出每条线路车辆实际运行的参数值，包括乘载量分布，发动机转速、节气门开度、车速等时间历程，并通过分析得出变速箱档位使用频次分布。
对测试数据进行分析和整理，获得每条线路车辆实际运行的参数值。
根据所测得的每条线路的分析结果，利用统计学概率分布理论进行工况合成，得到客车的实际运行工况。
九．测试数据分析：对各区间的统计结果进行总结，分别计算每条线路运行段的停
车时间，车速，加速度，减速度，将所有线路数据合成，运用数据统计理论进行分段频次统计和分布检验。
全路段各工况所占时间百分比
5.60%
■怠速■加速■减速■匀速
30.50%
由上表可知加速工况在整个路段所
占的时间是最长的
项目停车时间正加速度负加速度
均值15.60.35—0.41
方差12.20.210.26
比例25.3%38.6%30.5%
速度分析表
时间。
第七章 汽车在特殊条件下的使用第三节 汽车在高原和山区条件下的使用高原和山区条件指高海拔地区和山区复杂道路条件。
高原山区条件对汽车的使用性能有不利影响，应采取相应措施，保证汽车的技术状况和正常运行。
一、高原和山区条件对汽车使用的影响汽车在高原和山区条件下行驶时，由于海拔高、气压低、空气稀薄，导致发动机动力性和燃料经济性下降；汽车低挡上长大坡时，发动机易过热；同时，在山区复杂道路条件下行驶时，换挡、制动和转弯的次数多，底盘特别是行驶系的载荷大，轮胎磨损大，其制动系的负荷也增大。
1．海拔高度对发动机动力性的影响随着海拔升高，气压逐渐降低，空气密度减小（表7-3）。
海拔高度每升高1000m ，大气压力下降约11.5%，空气密度约减小9%。
海拔升高致使发动机的进气量减少，平均指示压力下降。
海拔高度、大气压力、密度及温度的关系 表7-3海拔高度（m ）大气压力（kPa ）气压比例空气温度（℃）空气密度(kg/m 3)相对密度010002000300040005000101.389.979.570.161.354.010.8870.78450.69180.60420.533158.52-4.5-11-17.5 1.22251.11201.0060.90940.81930.706310.90740.83150.74210.66850.6008 对于四冲程发动机而言，平均指示压力与发动机功率成正比，即：3i h i 10120pV n P -=ﾴ式中：i P -发动机指示功率，kW ；h V -发动机总工作容积，L ；i p -平均指示压力，kPa ；n -曲轴转速，r/min 。
平均指示压力随海拔高度升高而下降，同样发动机功率也随着海拔升高而下降。
海拔高度每升高1000m ，发动机功率和转矩分别下降12%和11%左右，见图7-11所示。
其主要原因为：①由于气压降低，外界与缸内的压差减小；又因空气密度小，使发动机充气量下降;②大气压力降低，使进气管真空度相应减小，点火推迟;③压缩终了的压力和温度降低，混合气的燃烧速度缓慢。
第一章 汽车使用条件及性能指标第一节 汽车使用条件汽车使用条件是指影响汽车完成运输工作的各类外界条件，主要包括气候条件、道路条件、运输条件和汽车运行技术条件。
汽车是在复杂的外界条件下工作的。
这些外界条件是随时间和空间而变化的，并影响汽车使用效果。
汽车效率的发挥取决于驾驶人操作水平、汽车性能以及汽车对外界的适应性，即汽车使用的主要技术经济指标也随外界条件而变化。
在汽车运行过程中，汽车需要不断地调节自身的使用性能以适应外界条件的变化。
例如，在恶劣的道路条件下，驾驶人通过换入低挡降低汽车行驶速度。
另外，汽车的运行速度、燃料经济性、各总成和轮胎可靠性、耐久性以及驾驶人疲劳程度等都与汽车使用条件有关。
一、气候条件中国大陆幅员辽阔，各地气候条件差异大。
整个国家有高原寒冷和干燥地区、北方寒冷和干燥地区、南方高温和潮湿地区等。
大多数地区一年四季温差和湿度差别很大。
例如，东北最北部地区冬季最低气温可达-40℃以下，南方炎热地区夏季气温最高可达40℃以上，西北、西南地区的气候条件变化又极为复杂。
环境温度对汽车，特别是对汽车发动机的热工况影响很大。
在寒冷地区，发动机起动困难，运行油耗增加，机件磨损量增大；风窗玻璃容易结雾、结霜和结冰；在冰雪道路上行车，汽车的制动和操纵条件不良，易引发道路交通事故。
在寒冷气候条件下，为了保证驾驶人处在适当的工作条件、乘客的舒适和安全、货物的防冻和防损需对汽车采取相应结构措施。
在炎热气候条件下，汽车发动机容易发生工作过热现象，工作效率降低，燃料消耗率增加。
汽车电气系统的元器件、燃料供给系组件、汽车轮胎等易因过热导致故障。
环境温度过高，若散热不良或燃料品质不佳，容易在燃料供给系形成气阻或气湿，影响发动机正常工作。
高温可能造成润滑脂溶化，被热空气从密封条件不良的缝隙挤出。
高温也会逐渐烘干里程表、雨刷器等机件中的润滑脂，增加机件磨损，导致这些机构出现工作故障。
高温还会导致制动液粘度下降，在液压制动系中可能形成气阻，导致汽车制动效能降低甚至失效。
动力性检测一、汽车动力性检测项目及检测方法汽车动力性评价标准汽车动力性是指汽车在行驶中能达到的最高车速、最大加速能力和最大爬坡能力，是汽车的基本使用性能之一。
汽车检测部门一般常用汽车的最高车速、加速能力、最大爬坡度、发动机最大输出功率、底盘输出最大驱动功率作为动力性评价指标。
1. 最高车速（km/h）2. 加速能力t（s）汽车加速能力是指汽车在行驶中迅速增加行驶速度的能力。
通常以汽车加速时间来评价。
加速时间是指汽车以厂定最大总质量状态在风速≤3m/s的条件下，在干燥、清洁、平坦的混凝土或沥青路面上，由某一低速加速到高速所需的时间。
（1）原地起步加速时间，亦称起步换档加速时间，系指用规定的低速起步，以最大加速度（包括选择适当的换档时机）逐步换到最高档位后，加速到某一规定的车速所需的时间，如0～50km/h，对轿车常用0～80km/h，0～100km/h，或用规定的低档起步，以最大加速度逐步换到最高档后，达到一定距离所需的时间，其规定的距离一般为0～400m，0～800m，0～1000m，起步加速时间越短，动力性越好；（2）超车加速时间亦称直接档加速时间，指用最高档或次高档，由某一预定车速开始，全力加速到某一高速所需的时间，超车加速时间越短，其高速档加速性能越好。
我国对汽车超车加速性能没有明确规定，但是在GB3798《汽车大修竣工出厂技术条件》中规定，大修后带限速装置的汽车以直接档空载行驶，从初速20km/h加速到40km/h 的加速时间，应符合下表规定。
3. 最大爬坡度i max（%）最大爬坡度是指汽车满载，在良好的混凝土或沥青路面的坡道上，汽车以最低前进档能够爬上的最大坡度。
由于受道路坡道条件限制，汽车综合性能检测站通常不做汽车爬坡测试。
4. 发动机最大输出功率P max发动机最大输出功率是指发动机在全负荷状态下用来带动维持运转所必须的附件时所输出的功率，又称总功率。
此时被测发动机一般不带空气滤清器、冷却风扇等附件。
实验一 汽车技术状况的台架测试一、实验目的1. 了解汽车综合测试台的结构和测试原理2. 掌握使用汽车综合测试台测试汽车使用性能(动力性能、制动性能)的方法。
二、实验内容概述汽车的使用性能，可以通过道路试验测定，亦可在室内试验台上测试。
在道路上行驶时汽车是相对于静止的路面作纵向运动。
在饿金台上足以滚筒灼表面聚取代路磁，此时滚篱表面相对于静止的汽车旋转运动。
试验时，通过加载装置给滚筒施加负荷，以模拟汽车在实际行驶时的阻力。
并由滚筒和飞轮储存动能，以模拟汽车实际行驶时的运动动能。
因此，汽车综合测试台可测定汽车的动力性、燃料经济性、振动特性等。
由于台试不受道路和气候条件的影响，因此试验的重复性好，测试迅速准确、经济安全，与电子计算机控制系统相连可进行汽车实际运行工况模拟试验。
本实验主要内容：1.汽车制动性能测试在试验合上测试汽车制动时各车轮的初速度，减速度和制动时间，记录车轮速度和减速度的动态变化过程，分析汽车制动性能和判断故障原因。
2.汽车动力性能测试3.校正被测试汽车车速表a)校正被试汽车的车速表b)测定汽车驱动车轴的输出功率。
4.汽车制动力安全检测三、实验用仪器设备1.SG-16型光线记录示波器2.滚筒式汽车综合测试台3.测力式制动试验台滚筒式汽车综合测试台介绍。
a.测试范围本试验台是测试汽车整车性能的一项主要设备，它可用来测试整车及其部分总成和系统的以下技术性能。
(1) 测试汽车在各种运行工况下驱动轴的输出功率，底盘调整状况，(2) 配合使用燃油流量计，调整发动机燃料供给系和点火系,使发动机在最佳工况下运行；(3) 检查传动系在各种运行工况下振动和噪声；(4) 检查车轮的安装情况；(5) 校正车速表；(6) 制动性能测试。
(7) 除上述检查测试外，还可以进行汽车道路试验中的某些测试工作。
b.基本技术特性c.试验台结构及工作原理本室试验台适用于载重4吨以下的汽车技术状测试.其平面布置简图如图1-1 所。
实验五 汽车运行试验—、实验目的1.学习“汽车运行试验”方法。
本试验通过对被试汽车在一定使用条件下行驶状况的测量，研究使用零件对汽车工作的影响，分析汽车实际运用情况，研究充分发挥汽车运输能力的措施，并为合理选择系辆提供依据。
2.学习试验所用仪器、设备的使用方法和工作原理。
二、实验内容通过汽车运行试验测量和记录下列参数：1.测量汽车燃料消耗贵，以了解被试验汽车的燃料经济性。
2.记录车速和变速器各档的工作情况，它们可以反映道路和交通状况以及发动机的功军储备情况。
三、试验仪器和设备1.红旗CA-7220型试验车 一台2.小野SPA-22型速度分析仪—台3.小野QC-12型排档记录仪一台4.YON-6型刻痕仪一台四、试验方法和步骤1.准备工作1)选定试验路线，划分试验路段，树立标志杆。
2)调整试验车辆，使其技术状况良好，被试验汽车发动机各缸压力正常，轮胎充气正常，汽车加通时间和滑行距离附合规定。
2.进入试验路段。
试验开始，接通所用仪器的各测量电路。
1)SPA-22型速度分析仪的油耗、距离、时间记数器的工作正常。
2)GC-12型排记录仪正确记录各排档的使用次数、距离和时间。
3)试验路段结束后，重复上述操作测取回程的全部试验数据。
4)测量主要总成的磨损量。
测量磨损量通常有两种方法，测量润滑油中含铁的方法(常用比角法)和人工基准法。
本次试验介绍用人工基准法确定发动机缸壁、活塞环、活塞肖磨损量用的前苏联YON－6型刻痕仪的测量原理和使用方法。
五、实验结果分析1.绘制速度分析曲线图(汽车速度与累计距离、累计时间、累计油耗的关系曲线)。
2.平均技术速度。
3.说明功率利用情况。
4.分析使用条件对汽车工作的影响。
附图：1.小野GC－12排挡记录仪面板图（图5- 1）；图5-1 小野GC－12排档记录仪2.小野SPA－22型速度分析仪面板图（图5-2） ；图5-2 小野SPA－22型速度分析仪3.速度分析仪测量结果实例曲线图（图5-3）；图5-3 速度分析测量结果实例4.YON－6型划痕仪结构简图（图5-4）。
第一章 汽车使用条件及性能指标
第二节 汽车运行工况
汽车是在一定的道路和交通条件下完成运输任务的。
为了提高汽车运输生产率，降低运输成本，必须研究汽车在所运行的交通和道路条件下的运行状况。
为了研究汽车与运行条件的适应性，通常采用多参数描述汽车运行状况，并称之为汽车运行工况。
即汽车在使用条件下，汽车驾驶人以其自己的经验、技艺操纵车辆，完成一定任务时，汽车及其各零部件、总成的各种参数变化及技术状态。
汽车运行工况的参数包括汽车速度、变速器挡位、发动机转速、加速踏板（油门）开度、制动频度、加速度、油耗、污染物排放等。
在特定的汽车运行工况研究中，还包括发动机曲轴瞬时转速、输出功率、输出转矩、油耗、冷却液温度、各总成润滑油温度、各挡使用频度、离合器动作频度等。
汽车运行工况调查的内容，可根据研究任务的需要而增减。
通过对测试汽车运行工况数据的统计分析，求得汽车运行工况参数样本的分布规律及其数学特征；进而在无偏性、一致性和有效性的原则下，推断出汽车运行工况参数的总体分布和数学特征。
汽车运行工况是一个随机过程，受到许多因素的影响，如道路状况、交通流量、气候条件
以及汽车自身技术性能的变化等。
汽车运行工况的研究常采用测试统计方法和计算机数字仿真方法。
一、汽车运行工况调查
在汽车运行工况研究中，工况调查是首先要进行的工作。
通过运行工况调查，掌握在特定的使用条件下，表征汽车运行状况各参数的变化范围和变化规律，为评价车辆的合理运用以及车辆性能、结构能否满足使用要求提供基础资料。
汽车运行工况测试是汽车运行工况调查的一个重要步骤。
通过汽车运行试验及试验后的数据处理和统计分析完成运行工况调查。
汽车运行工况调查的主要内容有：选择反映汽车运行状况，具有代表性的路线，并取得道路资料和交通状况的调查数据；同步测取在汽车行驶过程中的车速、发动机转速、油耗、加速踏板开度及挡位使用和变化情况；在调查路线（或路段）内的累积停车次数和累积制动次数等。
必要时还要记录交通流情况，如交通量、交通构成等。
在汽车运行试验中，主要使用非电量的电测法，即在测量部位安装将非电量状态参数转换为电信号的传感器，将信号直接或经放大后传送至测量仪表和记录器（如计算机硬盘、磁带机、光线示波器、x-y记录仪），供统计分析使用。
在测试汽车运行工况时，风速、气温、海拔高度等试验条件应符合有关规定，或对测试参
数进行修正。
汽车运行试验所用车辆必须符合国家标准规定。
汽车运行试验中所做的记录称为汽车运行记录。
图1-1 为某型载货汽车在某地市区行驶时的运行记录
汽车运行工况的计算机模拟方法是采用数学模型方法将汽车运行工况看成由汽车动力传动系模型、道路模型、驾驶人模型及交通流干扰模型组成系统的输出。
输入有关道路及设施数据、发动机数据、汽车传动系数据、轮胎数据、气温、风速、驾驶人习惯、换挡过程时间分布、自由行驶—跟驰行驶—超车行驶的概率，在计算机上模拟汽车的运行，并统计出反映汽车运行状态的各个工况参数。
图1-6 载货汽车市区行驶运行记录
图1-7 城市公共汽车典型运行工况分布
汽车运行工况调查数据处理。
在汽车运行试验中得到的试验数据经处理后，才能得到汽车运行工况的统计特征和分布。
根据记录介质为纸带（光线示波器）或存储介质（磁带、硬盘）的不同，数据的处理方法也不同。
因纸带记录只能用手工处理，工作量大，结果精度差，已淘汰。
磁带记录数据信息量大，可采用计算机上进行处理，数据精度高，结果准确。
目前，一般采用硬盘存储。
在汽车运行记录中的汽车速度、发动机曲轴转速、油门开度、曲轴转矩等模拟量曲线需要进行数字化处理，然后才能进行分布及统计特征分析。
汽车运行工况测试参数样本中的模拟量，如速度的数字化处理是非常重要的。
速度模拟量处理的基本步骤是：将速度时间曲线离散化，即按照香农(Shannon)采样定理确定采样间隔)(s t ，判别并剔除异常数据，求均值，求频率分布并绘制频率分布图。
通过频率分布图可表征汽车运行工况测试样本的一些分布特征，例如，数据的密集位置、
离散程度以及分布的大体情况等。
这样，就可对汽车运行工况记录中的挡位使用情况，发动机转速变化情况及油门开度变化情况等进行数据处理。
在汽车运行工况调查中，当有特殊要求时，除了要按需增加测量参数之外，在数据处理时，还可进行数学特征计算、区间估计和分布检验，以便对汽车运行工况进行定量分析。
二、汽车运行工况分析
汽车运行工况数据主要用于确定汽车的常用工况及其特征。
并结合汽车的结构性能，评价汽车常用工况的合理性及其影响因素。
汽车运行中经常出现的工况称为常用工况。
汽车行驶的影响因素很多，如车辆性能、道路性质与状况、交通状况、气候条件和驾驶人的技术水平等。
因此，汽车常用工况也随时间和行车路线变化。
汽车运行速度分布特征具有如下特点：
1)车速分布具有统计规律。
市区运行车速分布是多种随机因素综合作用的结果，多数具有正态分布的特征。
公路运行的车速分布多为具有偏态特征的近似威布尔分布。
2)交通流密度是常用车速的分布范围和均值的重要影响因素。
市区运行条件下，车速均值多在20~30km/h，因各个城市的相应交通状况而差异很大。
市区车辆的平均车速受车辆本
身结构和动力性能的影响不大。
公路运行时，高速运行工况概率可达到50%以上。
公路行驶车速主要受交通安全限制，并与汽车的动力性和平顺性有关。
3)常用车速偏低，反映出车辆动力利用率不高，造成车辆使用效率下降。
常用车速也是油耗量最多的汽车行驶状态，汽车节约燃料的重点应着眼于努力改善常用车速下的燃料经济性。
4)按时间统计，公路行驶车辆的高挡利用率可达到92~96%，低挡只占1~2%。
市区运行，低挡利用时间略有增加；公共汽车由运行方式所决定，空挡的利用时间约占50%，而最高挡的利用率明显低于公路行驶，其它各挡的利用率高于公路行驶。
因此，城市行驶车辆的低速挡齿轮和离合器片磨损高于公路行驶车辆。
由于连续起步、加速、等速、滑行，应重视改善公共车辆发动机过渡工况的燃料经济性，并注意改善驾驶操作条件和提高驾驶技术。
5)汽车行驶的道路条件越好，功率利用率越低。
油门的开度经常处于20~40%，发动机功率利用率约60%。
在汽车运行中，发动机的转速处于不稳定工况，油耗比稳定工况高。
汽车运行工况在外界条件不变的条件下，还会因自身的装载或拖载质量的改变发生变化。
汽车拖挂运行试验表明，当拖载量增加时，将导致汽车运行中换挡次数增加，直接挡使用的时间相对减少，油门开度加大，发动机功率利用率增加。
在同样的使用条件下，即使同类汽车，完成同样的运输工作，但运行的效果却有很大差
异；如果车型不同，则差异会更大。
例如，是否保证货物完好、旅客舒适；车辆运输能力是否得到充分利用；每百吨公里或每百车公里的平均油耗量的高低；是否安全行驶；车辆是否正常磨损，有无过度磨损和早期损坏等。
