实验项目名称：汽车动力性经济性试验 综合性、设计性实验项目数： 1个 3学时 一、课程简介
本实验课是《汽车理论A》课程的组成部分，在学生学完汽车理论有关内容后安排进行，使学生掌握汽车动力性经济性试验的基本内容以及测试方法，并训练学生综合应用理论力学、发动机原理以及本课程等知识分析问题和解决问题。 二、实验教学目的和要求
目的：使学生掌握汽车动力性和经济性试验的基本内容以及试验方法，增强学生理论联系实际的意识。通过本试验的学习，使学生能够结合专业知识对所学理论知识进一步巩固。 要求：掌握有关汽车动力性和经济性测试的基本内容并会分析影响因素。 三、实验方式和要求 主要在以道路试验为主。 要求：
1、 掌握汽车动力性和经济性试验的基本内容以及试验方法； 2、 对汽车动力性和经济性进行预测；
3、 根据预测值和试验值的差异，分析影响动力性和经济性的因素； 四、考核方法
考核方式：指导老师根据学生的实验态度、操作技能和实验结果的完成情况综合评定成绩。 评分标准：根据学生试验报告的情况，用百分制进行评定。一次严重错误扣5－10分，一次一般错误扣2－3分，一次小错误扣1分。如果学生的分析有新的见解，可以额外增加10—50分 五、主要仪器设备
非接触式光电速度传感器、综合气象观测仪、五轮仪、汽车综合测试仪、综合气象观测仪及实验车等
六、配套教材和指导书
［1］ GB/T12534 汽车道路试验方法通则 ［2］ GB/T12536 汽车滑行试验方法 ［3］ GB/T12543 汽车加速性能试验方法 ［4］ GB/T12544 汽车最高车速试验方法 ［5］ GB/T12547 汽车最低稳定车速试验方法 ［6］ GB/T12545 汽车燃油消耗量试验方法
［7］ 余志生. 汽车理论.第3版. 北京：机械工业出版社，2000 七、实验项目设置表
项目 实验项目名序号 称
内容提要
实验 学时
1
汽车动力性
直接挡最低稳定车直接挡加速实验测试结果
起步连续换挡加速实验测试结果 滑行实验
1.5 了解动
力性测试的内容和方法，分析试验值和预测值
综合性试验
实验要求
实验 属性
测试与预测 速和最高车速实验
2 汽车经济性直接挡加速燃料消等速行驶燃料消耗量实验
六工况燃料消耗量实验
1.5 了解动
力性测试的内容和方法，分析试验值和预测值
综合性试验
测试与预测 耗量实验
八、综合性、设计性实验简介 项目一：汽车动力性测试与预测 1、指导思想
学习汽车理论主要目的之一就是能对汽车的动力性进行评价，并在设计阶段进行预测，让学生通过道路试验获得实际数据，即贴近工程实际，又能应用汽车理论中所涉及到的理论知识。通过该实验，能让学生掌汽车动力性指标测试的主要内容和方法。 2、实验目的及要求
目的：要求学生掌握汽车动力性测试的主要内容，熟悉汽车动力性测试的方法，并加深对汽车动力性的理解。
要求：对动力性预测值和试验值的差异进行符合逻辑、符合实际的分析，找出出现差异的主要因素，并从理论上提出解决方案。 3、涉及的内容或知识点
汽车动力性指标、汽车结构使用参数、汽车发动机特性、理论力学。 4、采用的教学方法和手段
教师先行现场讲解，阐明试验的主要目的以及测试仪器的工作原理和的主要试验数据，然后进行动力性指标的测试，随后让学生对试验数据进行处理，并对动力性指标进行理论预测；对动力性指标预测值和试验值的差异进行符合逻辑、符合实际的分析，找出影响的主要因素。 项目二：汽车经济性测试与预测 1、指导思想
学习汽车理论主要目的之一就是能对汽车的经济性进行评价，并在设计阶段进行预测，让学生通过道路试验获得实际数据，即贴近工程实际，又能应用汽车理论中所涉及到的理论知识。通过该实验，能让学生掌汽车经济性指标测试的主要内容和方法。 2、实验目的及要求
目的：要求学生掌握汽车经济性测试的主要内容，熟悉汽车经济性测试的方法，并加深对汽车经济性的理解。
要求：对经济性预测值和试验值的差异进行符合逻辑、符合实际的分析，找出出现差异的主要因素，并从理论上提出解决方案。 3、涉及的内容或知识点
汽车经济性指标、汽车结构使用参数、汽车发动机特性、理论力学。 4、采用的教学方法和手段
教师先行现场讲解，阐明试验的主要目的以及测试仪器的工作原理和的主要试验数据，然后进行经济性指标的测试，随后让学生对试验数据进行处理，并对经济性指标进行理论预测；对经济性指标预测值和试验值的差异进行符合逻辑、符合实际的分析，找出影响的主要因素。
汽车转向轻便性试验指导书和实验报告
一、实验内容
测试汽车在低速转向时的轻便性。
二、实验目的要求
1）掌握汽车转向轻便性的主要测试内容和试验方法。
2）根据实验记录处理和分析实验结果，评价汽车的转向轻便性。 三、 测量变量和仪器设备 3．1 测量变量
a． 转向盘作用力矩； b． 转向盘转角； c． 汽车前进速度； d． 转向盘直径。 3．2 试验仪器设备
3．2．1 试验仪器设备按GB/T 12534中3.2条规定，其试验仪器设备测量范围及误差应满足表1要求。
表1
3．2．2 各种传感器按各自使用说明书进行安装。 3．2．3 标明试验路径的标桩16个。
四、试验条件 4．1 试验汽车
4．1．1 试验汽车是按厂方规定装备齐全的汽车。试验前测定车轮定位参数，对转向系、悬架系进行检查，按规定进行调整紧固和润滑。只有认定试验汽车已符合厂方规定的技术条件，方可进行试验。测定及检查的有关参数的数值，记入文后数据表中。
4．1．2 试验汽车若用新轮胎，试验前至少应经过200km正常行驶的磨合；若用旧轮胎，试验终了残留花纹高度不小于1.5mm。轮胎气压应符合GB/T 12534中3.2条的规定。
4．1．3 试验汽车的转向盘中间位置的自由行程，应符合各类型汽车的通用技术条件的规定，如该类型汽车的通用技术条件无明确限值规定，则其自由行程应不大于±10°。 4．1．4 试验汽车为厂定最大总质量状态，乘员和装载（推荐用砂袋）的分布应符合GB/T 12534中3.1.3表1规定。
4．1．5 其余条件按GB/T 12534 汽车道路试验方法通则 4．2 试验场地与环境
4．2．1 试验场地应是干燥、平坦清洁的水泥混凝土或沥青铺装路面，任意方向上的坡度不大于2%。在试验场地上，画出颜色鲜明的双纽线路径（见图1），双纽线轨迹的极坐标方程为：
（1）
轨迹上任一点的曲率半径R按下式计算：
（2）
时，双曲线顶点曲率半径的最小值为：
（3）
双纽线的最小曲率半径（单位：m）应按试验汽车前外轮的最小转弯半径（单位：m）乘以1.1倍，并据此画出双纽线。在双纽线最宽处，顶点和中点（即结点）的路径两侧各放置两个标桩，共计放置16个标桩（见图1）。标桩与试验路径中心线的距离，为车宽一半加50cm，或按转弯通道圆宽二分之一加50cm。
4．2．2 试验时风速应不大于5m/s。
4．2．3 试验时大气温度在0－40℃范围内。 五、实验方法
5．1 按4.2.1条的规定，画好双纽线路径并放置好标桩。 5．2 接通仪器电源，使之预热到正常工作温度。
5．3 试验前驾驶员可操纵汽车沿双纽线路径行驶若干周，熟悉路径和相应操作。随后，使汽车沿双纽线中点“0”处的切线方向作直线滑行，并停车于“0”点处，停车后注意观察车轮是否处于直行位置，否则应转动转向盘进行调整。然后双手松开转向盘，记录转向盘中间位置和作用力矩的零线。
5．4 试验时，驾驶员操纵转向盘，使汽车以10±2km/h的车速沿双纽线路径行驶，待车速稳定后，开始记录转向盘转角和作用力矩，并记录行驶车速作为监督参数。汽车沿双纽线绕行一周至记录起始位置，即完成一次试验，全部试验应进行三次。在测量记录过程中，驾驶员应保持车速稳定和平稳地转动转向盘，不应同时松开双手，并且在行驶中不准撞到标桩。对每一测量速度，取左右轮的平均值，记录测量结果在实验报告中。 六、试验数据处理与结果表达 6．1 试验结果处理
根据记录的转向盘转角和作用力矩，按双纽线路径每周整理成图2所示的一条M-θ曲线，或者直接采用计算机采样所得的上述参数，确定出汽车转向轻便性的各项参数。
图2
6．1．1 转向盘最大作用力矩均值，用下式确定： 6．1．2 转向盘最大作用力均值，用下式确定：
（5）
式中: —转向盘级大作用力均值，N； D－试验汽车原有转向盆直径，m. 6.1.3．转向盘的作用功
6.1.3．1 绕双纽线路径每一周的作用功，用下式确定:
（6）
式中： －绕双纽线第i周（i＝1-3）的转向盘作用功，J
－绕双纽线第i周（i＝1-3）的转向盘往返作用力矩之差随转向盘转角变化曲线作用功，J； －绕双纽线第i周（i＝1-3）的转向盘向左、向右最大转角，°。 6.1.3．2 转向盘的作用功均值用下式确定：
（7）
式中： －的转向盘作用功均值，J
6.1.4．转向盘平均摩擦力矩和平均摩擦力
6.1.4．1 绕双纽线路径每一周转向盘平均摩擦力矩，用下式确定.
（8）
式中： －绕双纽线第i周（i＝1-3）转向盘平均摩擦力矩，N.m。 6.1.4．2转向盘平均摩擦力，用下式确定.
（9）
式中： －绕双纽线第i周（i＝1-3）转向盘平均摩擦作用力，N。 6.1.5．转向盘平均摩擦力矩均值和平均摩擦力的作用功均值 6.1.5．1 转向盘平均摩擦力矩均值，用下式确定.
（10）
6.1.5．2 转向盘平均摩擦力均值，用下式确定.
（11）
6．2 试验结果表达
将测定和计算结果记入表2、表3中。
表2 表3 数据表
七 试验报告
1、试验报告的内容： a． 试验方法；
b． 试验数据处理以及结果； 填写表2和表3
选绕双纽线一周，绘出图2 c． 数据表全部内容； d． 报告日期。 2、实验结果分析：
汽车制动性实验指导书和实验报告
一、实验内容
1） 冷制动器的制动实验。 2） 车轮滚动半径的测定。 二、实验目的要求
1）掌握汽车冷制动器脚制动性能的道路实验方法，根据实验记录处理和分析实验结果，评价实验车制动性能的优劣。
2）掌握印迹法测定车轮滚动半径的方法。 三、仪器设备
汽车综合测试仪、五轮仪、皮尺、油漆、实验车等。 四、准备工作
1）登记实验车的生产厂名、牌号、型号、发动机号、底盘号和出厂日期等； 2）检查车辆外部紧固件的紧固程度，各总成润滑油及润滑状态和密封状况； 3）检查油、电路，并按技术条件进行调整，使其达到最佳工作状态； 4）检查各系统工作状况，使其保持良好技术状态； 5）对测试仪器进行校验。
6）实验路段设置：实验路段应为纵坡不大于1%的混凝土或沥青路面的直线跑道，路面干燥、平坦、清洁，选定实验区段50米，两端各50米为测初速区段。 五、实验步骤
1、冷制动器的制动实验： 1）测试路段：50m。 2）实验方法：
汽车以30km/h的初速度等速通过预备段，在测试路段的起点开始，按实验员的口令，以最大的制动减速度制动直至停车。踏板力不大于700N。制动时，离合器分离或变速器置于空挡。 特别要注意的是，每次制动实验前，制动衬片的初始温度不高于95℃ 3） 测定值的确定：
实验往返各进行一次，记录制动的初速度，制动减速度和制动距离，并将测量和计算结果记入实验报告中
2、车轮滚动半径的测定： 1）实验方法：
印迹法：汽车分别以20、40、60的车速匀速行驶，在路面垂直于道路的方向，涂一条白色油
一、实验内容
测试汽车通过单凸块时的振动加速度，评价其平顺性 二、实验目的要求
从汽车驶过单凸块时的冲击对乘员及货物影响的角度，评价汽车的平顺性。 三、试验条件
3.1试验的道路应为平直的水泥路面鼓沥青路面，纵坡不大于1%，路面平整干燥。 3.2试验风速不大于5m/s。
3.3试验车技术状况，要求各总成、部件、附件及附属装置（包括随车工具与备胎）必修安装规定装备齐全，并装在规定的位置上。调整状况应符合该车技术条件的规定。轮胎气压应符合汽车技术条件的规定，误差不超过±10kPa。 3.4汽车载荷应均匀分布，在满载下试验
3.5人－座椅系统的载荷，测试部位的载荷应为1.70±0.05m、体重65±5kg的自然人。非测试部位的载荷应符合GB/T12534中表1的有关规定。
3.6人的乘坐姿势：测试部位的乘员应全身放松，两手自然地放在大腿上，其中驾驶员地两手自然地置于方向盘上，在试验过程中应保持坐姿不变。一般情况下，乘员自然地靠在靠背上，否则应注明。
3.7试验车速为:10, 20, 30, 40, 50, 60km/h，偏差为试验车速的±4％。 四、试验仪器设备及装置
测试系统是由加速度传感器、放大器、记录仪器构成的。它应适宜于冲击测量，其性能应稳定、可靠、频响范围为0.3---1000Hz，也可选用GB/T4970－1996随机输入试验中使用的仪器。加速度传感器的量程不得小于10g。
试验前准备好两块单凸块，三角形和长坡形，推荐采用木质材料，外包铁皮。
三角形凸块形状见下图1，高度尺寸h的选择与车型有关。轿车、旅行客车及总质量小于或等于4t的货车h＝60mm;客车(除旅行车)、越野车及总质量大于4t但小于或等于20t的货车h＝80mm；总质量大于20t的货车h＝120mm。宽度按需要而定，但必须大于车轮宽度。长度尺寸为400mm。
图1 三角形试验凸块 图2 长坡形凸块
长坡形凸块见图二，宽度尺寸的选择与三角形凸块相同。高度尺寸q可按下式计算或按下表1选取。
表1 X与q数值表
X q
500 9.55
1000 34.55
1500 65.45
2000 90.45
2500 100
3000 90.45
3500 65.45
4000 34.55
4500 9.55
长坡形凸块适用于各种汽车。 五、试验方法
角速度传感器安装在下列位置：
在与驾驶员同侧的前、后轴正上方座椅及这些座椅底部的地板上，司机座椅和最后排座椅上及这些座椅底部的地板上；
安装在座椅上的传感器应与人体紧密接触，并在人体与座椅间放一安装传感器用的垫盘，其结构型式见图3。
图3 人－座椅安装传感器用垫盘结构图
将凸块放置于试验道路中间，并按汽车轮距调整好两凸块间距离。为保证汽车左右轮同时驶过凸块，应将两凸块放在与汽车行驶方向垂直的一条直线上。
以上的准备工作结束后就可进行试验。试验时，汽车以规定的车速匀速驶过凸块。在汽车距