单元三 汽车经济性能的检测.docx
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单元三汽车经济性能的检测
单元三汽车经济性能的检测
学习目标：
1.能够通过查阅相关维修技术资料等方式获取车辆信息；
2.能够正确掌握汽车经济性能的评价指标；
3.能正确的制定汽车经济性能检测工作计划，并和小组的成员共同协作完成工作任务；
4.能正确的选择和使用检测设备对检测车辆进行检测；
5.能正确记录、分析各种检测结果并做出故障判断；
6.能正确填写任务工作单；
任务描述：
东风标致研制出一款新车，派你对其进行燃油经济性检测。
学习任务一油耗计的检验
一、相关知识
在汽车的运输成本中，汽车燃油消耗的费用占20％～30％，提高汽车的燃油经济性，节约燃油对降低汽车运输成本意义重大。
同时，汽车的燃油消耗量又与汽车发动机和底盘的技术状况密切相关，因此汽车的燃油经济性可作为综合指标评价汽车的技术状况。
汽车的燃油消耗量是由油耗仪来测量的。
用油耗仪测量汽车燃油消耗在使用中的变化，不仅可以诊断燃油供给系的技术状况，而且可以诊断发动机及整车的技术状况。
有时油耗仪可以作为诊断汽车是否需要维修的有效工具。
测量汽车燃油消耗量时，可以采用测定其容积、质量、流量、流速和压力等方法，其中容积法和质量法较为常用，特别是容积法应用得更为广泛。
发动机台架试验时采用容积法和质量法的基本做法，是测定发动机消耗一定容积燃油或消耗一定质量燃油所经过的时间，然后由燃油消耗量和经过时间计算单位时间的燃油消耗量。
汽车道路试验或整车在底盘测功试验台上测量燃油消耗量时，是测定汽车通过一定路程时消耗的燃油量和通过时间，然后由燃油量、路程和时间，计算试验车速下汽车单位里程燃油消耗量（L/km）、百公里燃油消耗量（L/lOOkm），百吨公里燃油消耗量（L/（100t·km）或每升燃油行驶的里程（km/L）。
油耗仪一般由传感器和计量显示仪表组成，二者采用电缆线连接。
1．容积式油耗仪
容积式油耗仪按传感器结构分类，可分为膜片式、量管式和活塞式三种，以采用膜片式、活塞式传感器较为多见。
按计量显示仪表分，可分为电磁计数器式和有运算功能的数字显示式两种，目前油耗仪已发展成计算机控制的智能化仪表。
（1）膜片式油耗仪
膜片式油耗仪的传感器是通过油室内膜片的变形来测量燃油消耗量，当油室内膜片变形使其容积由最大变到最小时，造成的容积差就是油室的排油量。
油室的排油量是一个定值，由电磁计数器记录排油次数，因而可测得流经的燃油量。
膜片式油耗仪具有结构简单、密封性好、对燃油清洁性要求不高等优点。
但是，使用中膜片不可避免地产生塑性变形，致使计量精度发生变化，因而需要经常校正。
（2）行星活塞式油耗仪
行星活塞式油耗仪的传感器由流量测量机构和信号转换机构组成。
流量测量机构主要由十字形配置的四个活塞和旋转曲轴构成，如图3-1所示，用于将一定容积的燃油流量转变为曲轴的旋转。
在泵油压力作用下，燃油推动活塞往复运动，4个活塞各往复运动一次则曲轴旋转—周，完成一个进排油循环。
活塞在油缸中处于进油行程或是排油行程，取决于活塞相对于进排油口的位置。
图3-1a表示活塞1处于进油行程，来自曲轴箱的燃油由P3椎动其下行，并使曲轴作顺时针旋转。
此时，活塞2处子排油行程终了，活塞3处于排油行程中，燃油从活塞3上部经P1从排油口E1排出，活塞4处于进油终了。
当活塞和曲轴位置如图3-1b时，活塞1处于进油行程终了，活塞2处于进油行程，通道P4导通，活塞3处于排油行程终了，活塞4处于排油行程，燃油从通道P2经排油口E2排出。
如此循环往复，曲轴每旋转—圈，各缸分别泵油一次，从而具有连续定容量泵油的作用。
经上述流量测量机构的转换后，测燃油消耗量转化为测定曲轴的旋转圈数。
这可由装在曲轴一端的信号转换机构完成。
一般采用光电测量装置进行信号转换，把曲轴旋转圈数转化为电脉冲信号。
图3-1行星活塞式油耗传感器原理图
1、2、4、5-活塞3-连杆6-曲轴
信号转换机构由主动磁铁、从动磁铁、转轴、光栅、发光二极管和光敏管等组成，如图3-2所示。
主动磁铁装在曲轴端部、从动磁铁装在转轴端部，两磁铁相对安装但磁铁之间有间隙，其作用在于构成磁性联轴器；光栅固定在转轴上，由转轴带动旋转；光栅两侧相对位置上固定有发光二极管和光敏管，光敏管用于接收发光二极管发出的光线，光栅位于两者之间，其作用是把发光二极管发出的连续光线转变为光脉冲。
当曲轴转动时，通过磁性联轴器带动转轴及光栅旋转，光栅在发光二极管和光敏管之间旋转使光敏管接收到光脉冲，由于光敏管的光电作用将光脉冲转换为电脉冲信号输入到计量显示装置。
该电脉冲数与曲轴转过的圈数成正比，从而经过运算处理，在显示装置上显示出燃油的消耗量。
如图3-2所示为国产LCH-1型流量传感器，其输出的光电信号为0.2mL/脉冲。
行星活塞式油耗仪传感器具有结构紧凑、布置对称、工作平稳、计量精度高等优点，在国内外获得了广泛应用，特别适用于需精确计量燃油量的检测和试验。
但是，也有结构相对复杂、加工精度和装配精度要求高、生产成本高和对燃油的清洁性要求高等缺点。
行星活塞式油耗仪的计量显示仪表多采用有运算功能的数字显示型仪表，而且已发展成计算机控制、功能全、重量轻、检测参数多、工作可靠、使用方便的智能化仪丧。
如同产SLJ-3型流量计，就是以计算机为控制核心，能测定各种类型发动机油耗的累计流量、瞬时流量、道路行驶流量和累计时间等参数，并具有定时间、定容积、
定质量等功能
图3-2LCH-1型流量传感器结构图
1-缸盖2-缸体3-活塞及连杆4-曲轴5-主动磁铁6-从动磁铁7-密封罩8-转轴
9-发光二极管10-光栅11-光敏管12-线路板13-插座
，能对数据进行运算、处理、存储、显示和打印。
还有些智能化仪表，如国产ZHZ14型汽车综合参数测试仪，不仅包括油耗计功能，还能测试试验车速，累计里程、燃油温度等。
并能按国家标准的规定自动完成等速燃料消耗量试验、多工况燃料消耗量试验和手动完成百公里燃料消耗量试验等测试任务。
这种仪器不仅功能全，检测参数多，而且测试中无须在试验路段上插设标杆，使用非常方便。
2．质量式油耗仪
质量式油耗仪由称量装置、计数装置和控制装置构成，见图3-3。
称量装置的秤盘上装有油杯1，燃油经电磁阀3加入油杯。
电磁阀的开闭由装在平衡块上的行程限位器8拨动两个微型限位开关6和7进行控制。
光电传感器由两个光电二极管5、10和装在棱形指针上的光源9组成，用于给出油耗始点和终点信号。
光电二极管5为固定式，光电二极管10装在活动滑块上，滑块通过齿轮齿条机构移动，齿轮轴与鼓轮12相连，计量的燃油量通过转动鼓轮12从刻度盘上读出。
计量开始时，光源9的光束射在光电二极管5上，光电二极管发出信号使计数群13开始计数，随着油杯中燃油的消耗，指针移动。
当光束射到光电二极管10上时，光电二极管10发出信号，使计数器停止计数。
图3-3质量式油耗仪示意图
1-油杯2-出油管3-电磁阀4-加油管5、10-光电二极管6、7-限位开关
8-限位器9-光源11-鼓轮机构12-鼓轮13-计数器
二、任务实施
1.任务相关知识描述
（1）发动机经济性能评价指标；
（2）燃油供给系的结构、组成和公用；
（3）燃油供给系的技术状况；
（4）填写工单。
2.信息资料收集与分组
（1）汽车经济性的评价指标；
（2）燃油系的正常技术状况情况；
（3）油耗计的工作原理；
（4）油耗计的使用方法；
（5）确定检查所需设备、工具；
（6）安全操作注意事项；
（7）分组并产生组长明确任务。
3.制定检修计划
（1）以小组讨论的方式制定油耗计检验工作计划；
（2）与学生讨论工作计划并最终确定计划；
（3）填写工作计划表（表3-1）
油耗计检验工作计划表表3-1
姓名：
学号：
班级：
组别
任务名称
个人工作实施计划
小组其他计划特色点
辅
导
教
师
意
见
个人工作实施计划定稿
4.实施计划
（1）学生按既定工作计划完成检查并填写任务工单（表3-2）
（2）教师监控学生操作过程，及时更正学生的错误。
油耗计检验任务工单表3-2
姓名：
学号：
班级：
组别：
评价等级：
教师签字：
成绩：
日期：
学时：
任务名称
油耗计检验
能力目标
1.能通过说明书掌握油耗计的基本情况；
2.能通过说明书掌握油耗计的安装方法；
3.能正确的检验油耗计；
4.能正确记录、分析检验结果并做出故障判断；
5.能正确填写任务工作单；
工具、设备的准备
油耗计等检测设备。
相关基础知识
1.汽车燃油经济性的评价指标有哪些（20分）
2.造成汽车油耗过高的原因有哪些（40分）
任务操作与要点
1．按照说明书检验油耗计的组成部件是否齐全？
（10分）
□是□否
2．检查管路连接部件是否良好？
（10分）
□是□否
3．检查连接管路是否有破损处？
（10分）
□是□否
4．检查油耗计的线路连接是否良好？
（10分）
□是□否
6.检查结果
（1）检查学生是否填写完整任务单；
（2）回答学生所提出的问题；
（3）学生以小组讨论方式进行工作评估。
三、评价反馈
（1）对小组工作进行综合评价；
（2）提出改进意见和注意事项；
（3）填写项目评价表（表3-3）。
油耗计检验任务评价表表3-3
评价内容
评价指标
评价等级
自我
小组
教师
专业能力
A具有安全、文明生产和环境保护的相关知识和技能。
（10分）
B高质量地完成工作任务,操作娴熟,任务工单得85分以上量。
（10分）
C任务工单中数据真实，步骤完整，能用来判断并排除故障。
（10分）
D具备了油耗计检验的能力。
（10分）
社会能力
A具有良好的职业道德，遵守实验室管理规定。
（5分）
B具有较强的口头和书面表达能力，良好的人际交流沟通能力。
（10分）
C具有良好的团队合作精神和客户服务意识。
（10分）
D具有良好的心理素质和克服困难的能力。
（5分）
方法能力
A能够制定完善的工作计划。
（5分）
B能借助网络、文件资料等手段查找所需信息。
（10分）
C独立完成任务。
（5分）
D能够检查评估工作任务，并能从个案中寻找共性。
（10分）
辅导教师关于此次任务的改进意见
总评
学习任务二汽车油耗的检测
一、相关知识
汽车燃油经济性试验有道路试验和台架试验两种基本方法。
1．道路试验方法
国家标准GB/T12545－1990《汽车燃料消耗量试验方法》有如下规定：
（1）试验条件
①试验车辆载荷除有特殊规定外，轿车为规定乘员数的一半（取整数），城市客车为总质量的65％，其他车辆为满载，乘员质量及其装载要求按国家标准GB/T12534－1990《汽车道路试验方法通则》的规定。
②试验仪器车速测定仪器和燃料流量计，仪器精度为0.5％，计时器最小读数为0.1s。
③试验的一般规定试验车辆必须清洁，关闭车窗和驾驶室通风口，只允许开动为驱动车辆所必须的设备；由恒温器控制的空气流必须处于正常调整状态。
④试验车辆必须按规定进行磨合，其他试验条件、试验车辆准备按GB12534的规定。
（2）试验项目
①直接挡全节气门加速燃料消耗量试验；
②等速燃料消耗量试验；
③多工况燃料消耗量试验；
④限定条门下的平均使用燃料消耗量试验。
2．台架试验方法
一般而言，汽车检测站因受到场地条件限制，而无法用道路试验检测汽车的燃油经济性，因此常在底盘测功机上参照有关规定模拟道路试验来检测汽车的燃油经济性，称为台架试验方法。
交通行业标准JT/T199—1995《汽车技术等级评定的检测方法》就用底盘测功机检测等速百公里油耗做了以下规定：
起动发动机，使汽车运转至正常热工况。
在测功机上，变速器置于直接挡（无直接挡的用最高挡），测功机加载至限定条件，使汽车稳定在测试车速，测量燃油消耗量，并换算成百公里燃油消耗量。
台架试验时，汽车燃油经济性检测是把底盘测功机和油耗仪配合使用完成的。
底盘测功机用于提供活动路面并模拟汽车在道路上行驶时的阻力，油耗仪则用于燃油消耗量的测量。
汽车燃油经济性检测结果的准确性除与油耗仪的测试精度有关外，还取决于底盘测功机对汽车行驶阻力的模拟是否准确。
（1）油耗仪传感器在燃油管路中的安装
油耗仪传感器在油路中的连接，对于一般无回油管路的汽油车，可将油耗仪传感器串接在汽油泵与化油器之间，使传感器的入口接汽油泵的出口，传感器出口则接化油器的入口。
柴油机应串接在柴油滤清器与喷油泵之间，从高压回油管和低压回油管流回的燃油应接在油耗仪传感器与喷油泵之间，以免重复计量。
电控燃油喷射发动机应串接在燃油滤清器与燃油分配管之间，从燃油压力调节器经回油管流回燃油箱的燃油应改接在油耗仪传感器与燃油分配管之间，避免重复计量。
串接好的传感器应放置平稳或吊挂牢固。
排除油路中的空气泡对保证检测结果的准确性影响极大，因此，在安装油耗仪传感器后，必须把空气泡排除干净。
为使汽车燃油经济性检测结果准确可靠，还应注意以下事项：
发动机冷却液温度应在80℃～90℃范围内，温度过高时应采用冷却风扇降温；轮胎气压应符合规定，误差不超过±0.01MPa，且左右轮胎的花纹一致；被测车底盘温度应随室温变化严格控制，室温低于10℃时，底盘温度应控制在25℃以上。
测试车速、挡位、载荷、试验循环等应满足GB/T12545－1990《汽车燃料消耗量试验方法》的规定。
油耗仪传感器所用油管应透明、耐油、耐压、油管接头用合格的环形夹箍，不得用铅丝缠绕，并确保无渗漏等。
（2）模拟加载量的确定和试验循环
①等速百公里油耗测试模拟加载量
交通行业标准JT/T199－1995《汽车技术等级评定的检测办法》规定了用底盘测功机检测汽车的等速百公里油耗时的测试条件为：
汽车为正常热状态；变速器挂直接挡或最高挡；加载至限定条件并使汽车稳定在试验车速。
GB/T12545－1990《汽车燃料消耗量试验方法》规定限定条件下的试验车速为：
轿乍60±2km/h，铰接式客车35±2km/h，其他车辆50±2km/h。
在台架试验汽车的等速百公里油耗时，合理确定测功机的加载量，求出试验车速下驱动轮功率，以模拟汽车在规定道路上以规定车速行驶时所受到的阻力极其重要。
试验时，把汽车驱动轮驶入底盘测功机滚简装置，把油耗仪传感器接入汽车的燃油管路；设定好试验车速，起动发动机，变速器挂直接挡；逐渐踩下加速踏板，使测功机指示的功率值等于所确定的模拟加载量并使之稳定；此时按下油耗测量按钮，当驱动轮在滚筒上驶过不少于500米的距离时，即可从显示装置上读得汽车的等速百公里油耗值。
为消除偶然因素的影响，应重复试验三次，取其平均值作为被检汽车在给定测试条件下的百公里油耗值。
可在不同试验车速下进行汽车的等速百公里油耗试验，并做出汽车的等速百公里油耗特性曲线。
试验时，汽车使用常用挡位，试验车速从20km/h开始，并以车速的10km/h的整倍数均匀选取试验车速，直到最高车速的90％。
至少测定5个试验车速。
在不同试验车速下，底盘测功机所对应的模拟加载量不同。
在不同试验车速和所对应加载功率条件下，每个试验车速测试三次，取其平均值作为被测汽车在给定试验车速时的百公里油耗特性曲线图。
每个规定车速下的百公里油耗量测出后，便可在以车速为横坐标、等速百公里油耗量为纵坐标的坐标系中给出该车的百公里油耗特性曲线图。
②汽车多工况燃油消耗量测试模拟加载量
汽车多工况燃油消耗量测试，须在具有可模拟汽车行驶动能的飞轮机构并采用自动控制的底盘测功机上，按规定的试验循环进行。
其测试结果取决于飞轮机构对道路试验时，汽车在相应车速的功能的模拟精度和完成试验循环的准确性。
进行多工况燃料消耗量试验时，底盘测功机飞轮机构转动惯量（模拟加载量）所应满足的要求与加速能力和滑行能力试验相同。
各类汽车进行多工况燃油消耗量试验时的试验载荷有如下规定：
轿车为规定乘员数的一半（取整数）；微型汽车为空载加两名乘员（含驾驶员）；城市客车为总质量的65%；其他车辆为满载。
各类汽车进行多工况燃油消耗量试验时的试验循环，GB/T12545－1990《汽车燃料消耗量试验方法》做出了相应的规定。
汽车在进行多工况试验时，加速、匀速和用车辆的制动器减速时，在每个试验工况，除单独规定外，车速允许偏差为±2km/h；在工况改变过程中，允许车速的偏差大于规定值，但在任何条件下超过车速偏差的时间不大于1秒。
每辆车的多工况燃油消耗量试验应进行四次，取四次试验结果的算术平均值为多工况燃料消耗量试验的测定值。
二、任务实施
1.任务相关知识描述
（1）发动机经济性能评价指标；
（2）油耗计的安装使用方法；
（3）燃油供给系的技术状况；
（4）填写工单。
2.信息资料收集与分组
（1）汽车经济性的评价指标；
（2）燃油系的正常技术状况情况；
（3）油耗计的工作原理；
（4）油耗计的使用方法；
（5）汽车油耗的测量方法；
（6）确定检查所需设备、工具；
（7）安全操作注意事项；
（8）分组并产生组长明确任务。
3.制定检修计划
（1）以小组讨论的方式制定汽车油耗检测工作计划；
（2）与学生讨论工作计划并最终确定计划；
（3）填写工作计划表（表3-4）
汽车油耗检测工作计划表表3-4
姓名：
学号：
班级：
组别
任务名称
个人工作实施计划
小组其他计划特色点
辅
导
教
师
意
见
个人工作实施计划定稿
4.实施计划
（1）学生按既定工作计划完成检查并填写任务工单（表3-5）
（2）教师监控学生操作过程，及时更正学生的错误。
汽车油耗检测任务工单表3-5
姓名：
学号：
班级：
组别：
评价等级：
教师签字：
成绩：
日期：
学时：
任务名称
汽车油耗检测
能力目标
1.能通过说明书掌握油耗计的基本情况；
2.能通过说明书掌握油耗计的安装方法；
3.能正确的检测汽车油耗；
4.能正确记录、分析检验结果并做出故障判断；
5.能正确填写任务工作单；
工具、设备的准备
被检车辆、油耗计等检测设备。
相关基础知识
1.汽车燃油经济性的评价指标有哪些（10分）
2．汽车油耗计的安装方法？
（10分）
3.汽车油耗的检测方法有哪些？
（10分）
任务操作与要点
1．被检车辆为。
（5分）
2．所用油耗计的型号为。
（5分）
3．采用等速百公里油耗台架测试
（1）安装油耗计（20分）
（2）启动发动机预热至正常状态，将汽车驱动轮开到底盘测功机上，放下举升器，挂直接档将汽车加速至60Km/h。
（15分）
（3）当测功机显示的功率等于模拟加载量时，使之稳定运行，按下油耗测量按钮进行测试，为了消除偶然因素的影响，应重复测量3次，油耗分别为
、和，三次测量平均值为。
（15分）
（4）采用同样方法可分别测得各档位下的油耗为：
1档为，2档为，三档为，4档为。
（10分）
6.检查结果
（1）检查学生是否填写完整任务单；
（2）回答学生所提出的问题；
（3）学生以小组讨论方式进行工作评估。
三、评价反馈
（1）对小组工作进行综合评价；
（2）提出改进意见和注意事项；
（3）填写项目评价表（表3-6）。
汽车油耗检测任务评价表表3-6
评价内容
评价指标
评价等级
自我
小组
教师
专业能力
A具有安全、文明生产和环境保护的相关知识和技能。
（10分）
B高质量地完成工作任务,操作娴熟,任务工单得85分以上量。
（10分）
C任务工单中数据真实，步骤完整，能用来判断并排除故障。
（10分）
D具备了汽车油耗检测的能力。
（10分）
社会能力
A具有良好的职业道德，遵守实验室管理规定。
（5分）
B具有较强的口头和书面表达能力，良好的人际交流沟通能力。
（10分）
C具有良好的团队合作精神和客户服务意识。
（10分）
D具有良好的心理素质和克服困难的能力。
（5分）
方法能力
A能够制定完善的工作计划。
（5分）
B能借助网络、文件资料等手段查找所需信息。
（10分）
C独立完成任务。
（5分）
D能够检查评估工作任务，并能从个案中寻找共性。
（10分）
辅导教师关于此次任务的改进意见
总评
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