实验一 整车参数测量实验

一、实验目的

使学生了解和掌握汽车整车参数测量方法、操作规程及有关标准。

二、实验的主要内容

1汽车总体尺寸参数的测量

2汽车最小转弯直径的测量

3车轮滚动半径测量

三、实验设备和工具

汽车一辆；轮重仪；砝码；卷尺和坡度规等。

四、实验原理

按国家标准规定的实验方法进行实验。

1 汽车的结构参数

1）车辆外廓尺寸

对车辆外廓尺寸的检测主要是检查车辆长、宽、高不得超过规定的车辆外廓尺寸限界。车辆的长、宽、高定义：

（1）车辆的长

   它是指垂直于车辆的纵向对称平面，并分别抵靠在车辆前后最外端突出部位的两垂面之间的距离。

（2）车辆的宽

它是指平行于车辆的纵向对称平面，并分别抵靠在车辆两侧固定突出部位（除去后视镜、侧面标志灯、示位灯、转向信号灯、挠性挡泥板、折叠式踏板、防滑链以及轮胎与地面接触部分的变形）的两平面之间的距离。

（3）车辆的高

它是指在车辆无装载质量时，车辆支承水平面与车辆最高突出部位相抵靠的水平面之间的距离。此时，车辆的所有固定部件均包含在此两平面内。同时车辆应处于运行状态。

我国对车辆的外廓尺寸限界规定如下：

车辆高≤4m；车辆宽≤2．5m；

车辆长：货车、越野车≤12m ；客车≤12m，铰接式客车 ≤18m ；

半挂车辆列车≤16．5m；全挂车辆列车≤20m。

2）车辆的轴距

它是指车辆在直线行驶位置时，同侧相邻两轴的车轮落地中心点到车辆纵向对称平面的两条垂线之间的距离。

3）车辆的轮距

它是指在支承平面上，同轴左右车轮两轨迹中心之间的距离（轴两端为双轮时，为左右两条双轨迹的中线之间的距离）。

4）车辆的前悬

它是指通过两前轮中心的垂面与抵靠在车辆最前端（包括前拖钩、车牌及任何固定在车辆前部的刚性部件），并垂直于车辆纵向对称平面的垂面之间的距离。

5）车辆的后悬

它是指通过车辆最后端车轮的轴线的垂面与抵靠在车辆最后端（包括牵引装置、车牌及固定在车辆后部的任何刚性部件），并垂直于车辆纵向对称平面的垂面之间的距离。

在《机动车运行安全技术条件》中规定：客车及封闭式车厢的车辆，其后悬不得超过轴距的65%，最大不得超过3．5m。其他车辆的后悬不得超过轴距的55%。对于三轴车辆，若二、三轴为双后桥，其轴距以第一轴至双后桥中心线的距离计；若一、二轴为双转向桥，其轴距以一、三轴的轴距计。

2 汽车最小转弯直径的测定试验

为了评价试验汽车几何通过性的优劣，检验新试制或现生产的汽车的结构是否符合设计要求或设计本身是否合理，需要测量汽车最小转弯直径和最大通道宽度。在试验中，为了测量以上两个尺寸，通常需要测量出以下4个参数(图1) 。

图1 汽车最小转弯直径和最大通道宽度

 前外轮最小转弯直径d1:即汽车转向轮处于最大转角状态下行驶时，汽车前轴上距离转向中心最远的车轮轮胎外缘中心在地面上形成的轨迹圆直径。

 后内轮最小转弯直径d2:即汽车前转向轮处于最大转角状态下行驶时，汽车后轴上距离转向中心最近的车轮轮胎外缘中心在地面上形成的轨迹圆直径。

(3)最远点最小转弯直径d3:即汽车前转向轮处于最大转角状态下行驶时，车体距离转向中心最远点形成的轨迹圆直径。

(4)最近点最小转弯直径d4:即汽车前转向轮处于最大转角状态下行驶时，车体距离转向中心最近点形成的轨迹圆直径。

五、实验方法和步骤

1汽车的结构参数的测量方法

测量前，须将车摆正，放在水平干燥的柏油或水泥路面上，将车辆的外廓尺寸投影在地面上（或垂直墙壁）上进行测量，或直接测量车辆的外廓尺寸、内部尺寸人机工程参数，所用仪器是皮卷尺、钢板直尺、铅锤和粉笔等。

(1)水平尺寸测量。水平尺寸可用钢卷尺直接测量，也可使用铅锤将测量尺寸两端投影到地面上，并将投影点标记明显的“十”字号，而后测量两投影点距离。水平尺寸测量包括:轴距、轮距、汽车总长、汽车前悬、汽车后悬、汽车宽度、前后车门开启时的最大宽度、尾部车门全开时的汽车宽度、前后车轮挡泥板汽车宽度、外后视镜汽车宽度。

    (2)高度尺寸测量。高度尺寸可借助于高度尺、离地间隙仪、钢卷尺及铅锤等进行直接或间接测量。高度尺寸测量包括:汽车总高，行李舱盖开启车辆高度，前大灯、尾灯中心高度，前后轮胎静力半径，最小离地间隙，前、后保险杠中心离地高度及宽度，前后拖钩中心离地高度，货厢底板离地高度。

    (3)角度尺寸测量。角度尺寸测量包括:接近角、离去角及纵向通过角，驾驶室翻转角，车门玻璃内倾角、风窗玻璃倾角及后窗玻璃倾角。

(4)货厢尺寸及内部尺寸。货厢尺寸可用钢卷尺直接测量。

2 汽车最小转弯直径试验的步骤与方法

 起动汽车，使其低速行驶，将转向盘转到极限位置，并保持此位置不变，使汽车沿圆周行驶(车轮运动轨迹封闭)。

 当汽车能稳定地在圆周上行驶后，启动安装在前外轮和后内轮的轨迹显示装置，使该装置引到轮胎上的水管随汽车行驶缓缓放水。

 等轨迹显示装置显示的轨迹达到一个圆周时，将汽车停下，但不得松开转向盘。找出汽车上距离转向中心最远的点，并用铅锤将其向地面投影，再从此投影点向前外轮轨迹中心线做垂线(圆的法线)，具体做法为：以投影点为原点，将钢卷尺“0”点压在投影点上，而后拉开钢卷尺，并在前外轮轨迹中心线近侧圆弧上摆动，找出投影点到此段圆弧上最近的点，测量原点到该点的距离，这一距离记为a。同样，在汽车上找出距离转向中心最近的点，用铅锤向地面投影，以此投影点向后内轮轨迹胎面中心线作垂线，并用钢卷尺测量此垂线长度b。测取a, b参数后，将汽车驶出轨迹圆。

 用钢卷尺分别测量两个轨迹圆的直径。在相互垂直的两个方向上各测一次，取两者算术平均值作为试验结果。

 重复试验步骤(1)~(4)，使汽车向相反方向行驶，即汽车向左转、向右转各试验一次。

 数据处理。将试验步骤(4)~(5)测得的向左转和向右转的前外轮最小转弯直径d1作为汽车的最小转弯直径；d2作为向内轮最小转弯直径；最远点最小转弯直径d3＝d1+2a；最近点最小转弯直径d4＝d2－2b；最大通道宽度A按下式计算，即：

3车轮滚动半径测定试验

车轮滚动半径通常在试验道路上采用印迹法测量，也可在转鼓试验台上测量，下面介绍在试验道路上进行的印迹法。

 在路面上沿垂直于道路方向上涂一条具有一定颜色的宽约为50mm的易于分辨的油漆线，并保证汽车以各种车速行驶过油漆线时汽车轮胎能在路面上压出清晰的印迹。

 试验车速一般根据具体要求确定。如果对试验车速无明确规定，可以在从略高于最低稳定车速的整数车速起(一般为20km/h)，至接近最高车速80%的整数车速止的范围内，选取整个车速作为试验车速。

 试验时，应分别测量左、右驱动轮连续滚动3圈时在路面上压出的印迹间的长度S上，具体测量时，应在始、末两印迹上的同一轮胎花纹边缘压出的明显印迹点处测量(图2)，测量误差应低于5mm。

图2 车轮滚动半径测量示意图

 试验结束后，按下式计算左、右车轮的滚动半径为:

式中：ri为左或右侧车轮滚动半径，m；Si为左或右侧车轮印迹长度，m。

再计算出左、右侧车轮滚动半径的平均值r，并将其作为该试验汽车的车轮滚动半径。

六、实验报告主要内容及要求

实验报告应包括以下主要内容：

  （1）实验目的

  （2）实验的主要内容

  （3）实验的主要仪器

  （4）试验的数据处理与分析（详见表1、2）

   同时要求学生完成实验和编写实验报告。

七、实验注意事项

学生在实验过程中，遵守实验室有关操作规程，注意安全。

表1   整车尺寸参数测量