車速常用的檢測方法

易永祥

宜賓凱翼汽車有限公司 四川宜賓 644000

車速快慢是以車速表來進行顯示的。但由于車速表長期使用磨損或因車輪滾動半徑的變化，會使車速指示值與實際車速值產生偏差。正常情況下，當車速表指示值稍大于實際車速值時，能夠及時提醒駕駛人，這樣反而有利于行車安全。因此，從安全行車角度考慮，車速表指示值應該稍大于或等于實際車速值，而不應該小于實際車速值。

另一方面，考慮到使用車輛的實際情況，也應允許車速表指示值略高于實際車速值。對此， 在國標GB7258-2017《機動車運行安全技術條件》當車速表指示值為 40km/h 時，實際車速在 32.8～40km/h。

根據《GB7258-2017機動車運行安全技術條件》4.11條款的規定，進行車速表指示誤差檢驗。

車速試驗介紹

試驗某款車型（2021款），配置是1.5L四缸汽油發動和CVT自動變速器。

使用的轉轂試驗臺供應商是美國寶克公司，設備型號M3601。該設備檢測功能為：車速表指示誤差檢驗、車輪阻滯力測試、制動腳踏板力及駐車手操縱力測試、車輛制動性能檢測、喇叭性能測試、靜態 ABS/EDS/EBD試驗（各輪并行或連續的）、動態ABS/EDS/EBD測試、動態行駛制動力測試、倒車試驗、加速性能測試、速度控制或巡航試驗以及上坡和下坡行駛試驗等。該試驗臺參數見表1。

表1 試驗臺參數

轉轂試驗臺結構

轉轂試驗臺按有無驅動裝置可分標準型與電動機驅動型兩種。標準型檢驗臺無驅動裝置，靠被測汽車驅動輪自行帶動滾筒旋轉；電動機驅動型檢驗臺由電動機驅動滾筒旋轉，再由滾筒帶動車輪旋轉。此外，還有把轉轂試驗臺與制動檢驗臺或底盤測功機組合在一起的綜合式檢驗臺。本設備是集底盤測功機于一體的電動機驅動型轉轂試驗臺。

該試驗臺主要由滾筒、舉升器、測量裝置、顯示儀表及輔助裝置等幾部分組成，主要結構如圖1所示。

圖1 檢驗臺

1.滾筒部分

檢驗臺左、右各有兩根滾筒，用于支撐汽車的驅動輪。在測試過程中，為防止汽車的差速器起作用而造成左、右驅動輪轉速不等，前面的兩根滾筒是用聯軸器聯在一起的。滾筒多為鋼制，直徑多在 175～370mm。

轉轂試驗臺用四根直徑為185mm的滾筒，用滾筒軸承安裝在框架上，前面兩個左、右滾筒通過聯軸器聯接。測速傳感器安裝在滾筒一端的軸頸上，傳感器通過支架安裝在框架上。前后滾筒之間裝有氣囊式舉升器，在舉升器上升的同時帶動制動裝置上行，將滾筒制動，以便車輛進入和駛出車速臺，氣動元件安裝于框架中部。

框架由折彎鋼板和槽鋼焊接而成，具有足夠的強度和鋼度。由于采用了彈性聯軸器和自動調心球軸承的結構，不但使安裝調試方便，而且當框架有少量變形時，也不會對轉動零部件造成不良影響。

滾筒用無縫鋼管加工而成，具有足夠的承載能力。為了在高速運轉時不發生強烈振動和噪聲，滾筒進行了高精度動平衡。

2.舉升器

舉升器置于前后兩根滾筒之間，多為氣動裝置，也有液壓驅動和電動機驅動的。測試時，舉升器位于下方，以便滾筒支撐車輪。測試前，舉升器位于上方，以便汽車駛上檢驗臺，測試后，靠氣壓（或液壓，電動機）升起舉升器，頂起車輪，以便汽車駛離檢驗臺。

此系統由過濾減壓閥、二位三通電磁閥、快速排氣閥、舉升所氣囊、消聲器和管道等組成。氣動升降系統如圖2所示。

圖2 氣動升降系統原理

3.測量元件

測量原件即測量轉速的傳感器。其作用是測量滾筒的轉動速度。通過轉速傳感器將滾筒的速度轉變成電信號（模擬信號或脈沖信號），再送到顯示儀表。常用的轉速傳感器有測速發電機式、光電編碼器式和霍爾元件式等，本設備采用的是光電編碼器式。

4.輔助部分

安全裝置：車速檢驗臺滾筒兩側設有擋輪，以免檢測時車輪左右滑移損壞輪胎或設備。

滾筒抱死裝置：汽車測試完畢出車時，如果只依靠舉升器，可能造成車輪在前滾筒上打滑。為了防止打滑，增加滾筒抱死裝置，與舉升器同步，舉升器升起的同時，抱死滾筒，舉升器下降時放開。

舉升保護裝置：車輛在速度檢驗臺上運轉時，舉升器突然上升會導致嚴重的安全事故，因而車速檢驗臺設有舉升器保護裝置（軟件或硬件保護），以確保滾筒轉速低于設定值后（如3km/h）才允許舉升器上升。

滾筒式車速表檢測臺的測試原理

檢測時汽車驅動輪置于滾筒上，由發動機經傳動系驅動車輪旋轉，車輪借助摩擦力帶動滾筒旋轉，旋轉的滾筒相當于移動的路面。以驅動輪在該滾筒上旋轉來模擬汽車在路面上行駛時的實際狀態。通過測試滾筒的線速度來達到測量汽車行駛速度的目的。

檢車時，被檢車輛的驅動車輪置于車速臺的滾筒上，轉動的車輪帶動滾筒旋轉。

滾筒外圓表面的線速度v（km/h）與滾筒直徑D（mm）、滾筒轉速n（r/min）有如下關系式

車速臺滾筒直徑D＝185mm ，當滾筒外圓表面的線速度v＝40km/h時，滾筒的轉速則為n=1147r/min。

車速臺上安裝的轉速傳感器將滾筒的轉速轉換成脈沖信號，再經電氣儀表計算出滾筒外圓表面的線速度，并將速度值顯示、打印出來。由于車輛驅動車輪與滾筒之間的滑動可以忽略，所以，滾筒表面線速度的值視為被檢車輛的實際行駛車速。

轉轂試驗臺儀表顯示的速度值與車輛車速表的指示值存在一定誤差，其主要原因是：

1）車輛車速表工作精度受輪胎滾動半徑大小的影響。

2）車速表因長期使用本身引起的誤差，也會產生實際行駛車速與車速表指示車速的誤差。

按照國標GB7258—2017《機動車運行安全技術條件》中的規定，被檢車車速表的指示值v1為40km/h時，儀表指示值v2為32.8～40km/h為合格。

車速表檢驗標準

1.檢測標準

車速表指示車速v1與實際車速v2應符合下列關系式

將被測機動車的車輪駛上轉轂試驗臺的滾筒上使之旋轉，當該機動車車速表的指示值v1為40km/h時，轉轂試驗臺速度指示儀表的指示值v2為32.8～40km/h為合格。

當轉轂試驗臺速度指示儀表的指示值v2為40km/h時，讀取該機動車車速表的指示值v1，當的讀數在40～48km/h為合格。

按照GB7258—2017的有關規定，車速表指示誤差的檢驗宜在滾筒式轉轂試驗臺上進行。對于無法在轉轂試驗臺上檢驗車速表指示誤差的機動車（如全時四輪驅動汽車，具有驅動防滑控制裝置的汽車等）可路試檢驗車速表指示誤差。

2.車速表誤差產生原因分析

隨著汽車使用年限的增加，車速表的誤差往往會逐漸增大。造成車速表失準的原因，一方面是車速表本身的問題，另一方面也與輪胎的磨損狀況有關。

（1）車速表自身的原因 不論是磁電式或電子式車速表，其主軸都是由與變速器相連的軟軸驅動的。對于磁電式車速表（車速表常與里程表做在一起），當主軸旋轉時，與主軸固定連接的永久磁鐵也一起旋轉，其磁場會在鋁罩上感應渦流，產生的渦流力矩引起鋁罩偏轉并帶動游絲和指針偏轉，最后達到渦流力矩與游絲的彈性反力矩相平衡。車速越高，渦流力矩越大，指針偏轉的角度也越大。對于電子式車速表來說，主軸的轉動會引起傳感器產生與主軸轉速成正比的脈沖信號，經電子線路處理后，送到儀表引起指針偏轉或給出數字指示。當汽車長期使用后，車速表內的機械零件難免出現磨損變形，里程表軟軸松曠，車速傳感器出現故障，永磁元件可能退磁老化，這些因素都會使車速表指示值誤差增大，甚至損壞。

（2）輪胎方面的原因 由車速表的工作原理可知，車速表的指示值僅僅是與車輪的轉速成正比，而汽車行駛的速度相當于驅動輪的線速度，顯然線速度不僅與轉速有關，還與車輪的半徑有關。實際上，由于輪胎是一個充氣的彈性體，所以汽車行駛時，輪胎受到垂直載荷，車輪驅動力和地面阻力等作用下會發生彈性變形。另外，由于輪胎磨損或改裝，氣壓不符合標準（過高或不足）等原因也會影響車輪半徑的變化。因此，即使在驅動輪轉速不變（車速表的指示也不變）的情況下，上述原因也會引起實際車速與車速表指示值不一致的現象。

試驗內容

1.試驗前準備

（1）汽車 試驗前汽車準備如下：

1）檢查輪胎花紋深度是否符合標準規定，調整好車輛的輪胎氣壓。

2）清除輪胎上沾有的水、油、泥和嵌入輪胎花紋溝槽內的石子等雜物。

3）上線前確認四輪定位參數是否合格。

4）起動車輛，目視儀表門蓋指示燈顯示正常。

（2）轉轂試驗臺操作規程 根據GB 7258-2017《機動車運行安全技術條件》，操作規程如下。

1）檢驗臺。滾筒處于靜止狀態下，檢查指示儀表的零點位置，若有偏差應予調整。檢查滾筒上是否沾有油、水、泥等雜物，若有應予以清除。檢查舉升器動作是否自如，氣囊、氣缸有無漏氣（或漏油），否則予以修理。檢查信號線的連接情況，若有接觸不良或斷路應予以修復。

2）起動設備。將車輛正直駛上檢驗臺，驅動輪停放在測速滾筒的中間位置；降下舉升器或放松滾筒鎖止機構。對于標準型車速表試驗臺，起動汽車，緩慢加速，當車速表指示40km/h時，維持測取實際車速，檢測結束，減速停車；舉起舉升器或鎖止滾筒，將車輛駛出檢驗臺。

3）操作步驟。車輛駛入轉轂試驗臺，前輪停放在輪轂光感傳感器位置中間，掛N擋；拿取電檢設備掃描隨車卡VIN；目視電腦顯示屏上的車型代碼和實際車型相同；進入測試界面。當電檢設備提示掛擋加速到40km/h時開始加速，加速檢測過程不允許打方向或緊急制動；加速時目視車速表和轉速表，指針指到40km/h時，按電檢設備上確認鍵，緩踩制動踏板直至車輛停止轉動；目視顯示屏，顯示合格后自動進行下一步檢測。

2.試驗過程記錄

拿取OBD通信插頭，將通信插頭與整車OBD接口對插牢靠，使設備通信正常。車速表指示值為40km/h時，校驗臺的顯示值在32.8～40km/h，當顯示不在此范圍內時，重新檢測，必要時重新維修、重新標定設備，并記錄標定參數。試驗結果見表2。

表2 試驗結果

結語

通過對凱翼某款車型1.5L E4G15C四缸汽油發動機和CVT19自動變速器的車速試驗，可以得出如上測試結果。按照GB 7258—2017《機動車運行安全技術條件》中的規定，這款凱翼汽車車速指示是合格的。