通常以汽车横摆角速度频率特性来表征汽车的动特性。因此，频率特性的测量成为一个重要的试验。这个试验要确定给转向盘正弦角位输人时，输出（汽车横摆角速度）与输人的振幅比与相位差。通过直接给转向盘正弦角位移输人来测量汽车的频率特性是很困难的，因为一方面准确的正弦输人难以做到，而且要在几个固定车速下给转向盘以不同频率的正弦输人也是很费时间的。所以，经常是用转向盘角位移脉冲试验来确定汽车的频率特性。进行这种试验时，给等速行驶的汽车一转向盘角位移脉冲输人，记录下输人的角脉冲与输出的汽车横摆角速度，参看图5-40。通过求得输人、输出的富氏变换，便可确定频率特性。
1.试验万法
试验时，汽车以100km/h的速度作(近似于)正弦曲线的蛇行行驶，正弦运动的周期为5s，最大侧向加速度为0.2g。试验在无风、水平路段上进行。被试验汽车上装有转向盘转角、转向盘转矩、车速与横摆角速度等传感器。根据横摆角速度与车速的乘积，可以求得汽
车侧向加速度的数值。图5-42是试验中测得的原始数据曲线。
2.转向盘力输入方面的评价
指标
根据试验的原始数据，可绘制5个力量曲线图，由图上曲线可取出转向盘输人、转向盘力输人与转向功等三个方面的12个评价指标。下面只介绍力输人方面的5个评价指标，它们是由转向盘转矩一汽车侧向加速度曲线上求得的，参看图5-43。转向盘转矩一汽车侧向加速度曲线与Motorfan杂志给出的转向盘力特性是相当的。
(1)转向盘转矩为0时的汽车侧向加速度
它表征了汽车的回正性能。为了理解这个指标的意义，可设想汽车在曲线运动中转向盘最后要回到了直线行驶位置之前，若松开转向盘，转向盘并不能回到直线行驶位置而会“卡住”在某处。显然，此时转向盘转矩为0，但汽车仍在作大半径的曲线运动，汽车有一定的侧向加速度，此加速度越小表明汽车的回正性能越好。转向盘中间位置试验得到的转矩为0时的侧向加速度与此是相仿的，但它还受到系统阻尼与车辆响应滞后的影响。这个评价指标不宜过大或过小。
(2)0g处的转向盘转矩它表征了转向系中的库仑干摩擦，但它也受到液力阻尼与车辆相位滞后的影响。
(3)0g处的转向盘转矩梯度
它是0g处转向盘转矩随汽车侧向加速度的变化率，表征了“路感”它主要受到主销几何参数与转向系总传动比的影响。在装有动力转向器的汽车上，转向阀中扭杆的刚度、转阀的设计及转向系中的摩擦均影响它的数值。
(4)0.1g处的转向盘转矩
它代表了转向盘力的大小。
(5)0.1g处的转向盘转矩梯度
它是0.1g处转向盘转矩随汽车侧向加速度的变化率，表征了刚离开直线行驶状况时的“路感”。装有动力转向器的汽车，在0.1g处的转向盘转矩与转矩梯度均比普通(手动)转向器的要小许多。
车辆输人方面的评价指标值见表5-17。
（第七节）汽车排放污染物检测
随着我国汽车保有量持续递增，汽车所造成的环境污染日趋严重。检测并控制汽车排放污染物和噪声级，对于保护人类生存环境具有重要意义。同时，汽车发动机所排出的污染物成分和浓度与发动机的技术状况密切相关，所以通过对发动机的排气污染物进行检测，可评价发动机的技术状况，特别是燃油供给系统和点火系统的技术状况。
一、汽车排放污染物的成分及危害
汽车所排放的污染物主要有：CO(-氧化碳）、HC(碳氢化合物）、Ni(氮氧化物）、微粒(由碳烟、铅氧化物等金属氧化物和烟灰等组成）和硫化物等。污染物的排放途径为汽车发动机排气管、曲轴箱和燃油供给系统，分别称为排气污染物、曲轴箱污染物和燃油蒸发污染物。
1.一氧化碳C0
C0是燃料不完全燃烧的产物，当发动机混合气过浓或燃烧质量不佳时，易生成C0而从发动机排气管排出。特别是发动机怠速时，混合气供给偏浓，发动机工作循环中的气体压力和温度不高，燃烧速度减慢，因不完全燃烧所生成的C0浓度增高；发动机在加速过程中供给较浓混合气，或因点火过分推迟补燃增多时，均会使C0的排放量增加。
2.碳氢化合物HC
废气中的HC是发动机未燃尽的燃油分解所产生的气体。汽车排放污染物中，HC的20%-25%来自曲轴箱窜气；20%来自化油器和燃油箱中燃油的蒸发；其余则由发动机排气管排出。发动机冷启动或怠速工况下混合气较浓，且燃烧温度过低或化油器雾化不良时，发动机排出的废气中的HC含量增加。
3.氮氧化合物N0i
N01是空气中的N2与02在高温高压条件下反应而成的。汽车发动机所排出废气的N01主要由N0(-氧化氮）和N02(二氧化氮）构成。汽油机排出的氮氧化物中，N0占99%，而柴油机排出的氮氧化物中N02的比例稍大。发动机的负荷和压缩比越高，发动机的燃烧温度越高，燃烧终了汽缸内的压力越高，生成N0i的条件越充分。
4.微粒物
汽油机排出的浮游微粒主要有：铅化物、硫酸盐、低分子物质。当汽油机使用含铅汽油时，燃烧废气中将会有铅化合物以微粒状从排气管排出；柴油机排出的微粒比汽油机多30-60倍，主要为含碳物质(炭烟）和高分子量有机物(润滑油的氧化和裂解产物）。炭烟是柴油发动机燃烧不完全的产物，主要由直径为0.1-1.0m的多孔性炭粒构成。当汽车启动、加速、上坡时，由于混合气过浓，炭烟排放量增加；或者柴油喷雾质量不高、雾化不良时，也会增大炭烟的排放量。
5.破化物
发动机排出的硫化物主要为S02(二氧化硫），由所用燃油中含有的硫与空气中的氧反应而生成。
二、汽油车排气污染物的标准及检测
1.汽油车排气污染物的检测标准
我国于1979年颁布了环境保护法，1984年实施了汽车污染物排放标准和测量方法的国家标准。其后，又相继制定了几项国家排放标准，并于1993年对上述排放标准进行了修订，从严规范了诊断参数限值和测量方法。
国家标准GB14761-2001《汽车排放污染物限值及测试方法》等效采用了联合国欧洲经济委员会(ECE)1995年7月2日生效的ECER83/02《按发动机对燃料的要求类别就污染排放物对车辆认证的规则》的全部技术内容，采用了国际通用的试验方法，在控制力度上达到欧洲20世纪90年代初的水平。
国家标准GB18285-2000《在用汽车排气污染物限值及测试方法》中的加速模拟工况试验限值及试验方法，是参照美国国家环保局标准EPA-AA-PSPD-IM-96-2《加速模拟工况试验规程、排放标准、质量控制要求及设备技术要求技术导则》(1996年7月）制定的，其中规定，装配点燃式发动机的车辆，在检测中要进行怠速试验、双怠速试验和加速模拟工况(ASM)试验，本标准的规定使我国治理在用汽车排气污染走上了更为严格的道路。
2001年颁布了GB18352.1-2001《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（I)》、GB18352.2-2001《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（II)》，本标准等效采用和参照欧盟(EU)的有关最新标准。规定了轻型车辆冷启动后排气排放污染物排放限值、点燃式发动机曲轴承箱污染物排放限值、点燃式发动机燃油蒸发排放污染物排放限值及车辆排放控制装置的耐久性等要求。
按照国家标准GB18285-2000《在用汽车排气污染物限值及测试方法》的规定，对于装配点燃式四冲程发动机，最大总质量大于或等于400kg，最大设计车速大于或等于50km/h的在用汽车，排气污染物限值见表5-18、表5-19。
2.汽油车排气污染物的检测
汽油车排气污染物检测时，采用不分光红外线分析仪(NDIR)，并对检测工况和检测程序进行了具体规定。
(1)基本检测原理
汽车排气中的03”0：￡工02等气体，对红外线具有吸收一定波长的性质，而且红外线被吸收的程度与废气浓度之间有一定的关系，如图5-44所示。不分光红外线分析仪法就是根据这一原理，即根据废气吸收一定波长红外线能量的变化，检测废气中各种污染物的含量。在各种气体混在一起的情况下，这种检测方法具有测量值不受影响的特点。
利用不分光红外线分析法制成的分析仪，即可以制成单独检测C0或HC含量的单项分析仪，也可以制成能测量这两种气体含量的综合分析仪。排气中的C0浓度是直接测量的，而排气中HC的成分非常复杂，因此要把各种HC成分的浓度换算成正己烷C6H14)的浓度后再作为C0浓度的测量值。
(2)不分光红外线气体分析仪的结构与工作原理
它是一种能够从汽车排气管中采集气样，并对其中所含C0和HC的浓度进行连续测量的仪器。如图5-45所示为分析仪的外部构造图。它由废气取样装置、废气分析装置、废气浓度指示装置和校准装置等组成。
①废气取样装置。废气取样装置由取样探头、滤清器、导管、水分离器和泵等组成。它通过取样探头、导管和泵从车辆排气管里采集废气，再用滤清器和水分离器把废气中的炭渣、灰尘和水分等除掉，只把废气送人分析装置。
②废气分析装置。废气分析装置由红外线光源、气样室、旋转扇轮（截光器）、测量室和传感器等组成。该装置按照不分光红外线分析法，从来自取样装置的混有多种成分的废气中，测量出C0和HC的浓度，并以电信号形式输送给废气浓度指示装置。按传感器形式不同，废气分析装置可分为电容微音器式和半导体式等不同形式。
③废气浓度指示装置。综合式气体分析仪的浓度指示装置，主要由C0指示装置和HC指示装置组成，有指针式仪表和数字式显示器两种类型。从废气分析装置来的电信号，在C0指示仪表上C0的浓度以体积百分数(％)表示；在HC指示仪表上HC浓度以正己烷当量体积的百万分数(10-6)表示。
指针式仪表，如图5-46所示，可利用零点调整旋钮2、7，标准调整旋钮1、和C0读数挡位转换开关4等进行控制。此外，还可以通过气流通道一端设计的流量计，得知废气通道是否有滤清器脏污等异常情况。
④校准装置。校准装置是一种为了保持分析仪的指示精度，使之能准确指示测量值的装置。在此装置中，往往既设有用加人标准气样校准的装置，也设有用机械方式简易校准的装置。
a.标准气样校准设置：是把分析仪生产厂附带的供校准用的标准气样(C0和HC)从分析仪上专设的标准气样注人口直接送到废气分析装置，再通过比较标准气样浓度值和仪表指示值的方法来进行校准的一种装置。
b.简易校准装置：通常是用遮光板把废气分析装置中通过测量气样室的红外线遮挡住一部分，用减少一定量红外线能量的方法进行简单校准的装置。
(3)汽油车污染物的检测方法
①仪器准备，按仪器使用说明书的要求做好各项检查工作；接通电源，对气体分析仪预热30min以上。
②仪器校准，含标准气样校准和简易校准。
a.标准气样校准：先让分析仪吸人清洁空气，用零点调整旋钮把仪表指针调整到零点；然后把标准气样从标准气样注人口12注人，再用标准调整旋钮把仪表指针调到标准指示值。注意：在灌注标准气样时，要关掉分析仪上的泵开关。
CO校准的标准值就是标准气样瓶上标明的CO浓度值；HC校准的标准值，由于用丙烷作为标准样，因而要按下式求出正己烷的换算作为校准的标准值。
校准的标准值(即正己烷换算出）=标准气样(丙烷)浓度X换算系数
式中，标准气样(丙烷)浓度即标准气样瓶上标明的浓度值；换算系数是气体分析仪的给出值，一般为0.472-0.578。
b.简易校准：先接通简易校准开关，对于有标准位置刻度线的仪器，可用标准调整旋钮把仪表指针调整到正对标准刻度线位置；对于没有标准刻度线的仪器，要在标准气样校准后立即进行简易校准，使仪表指针与标准气样校准后的指示值重合。
把取样探头和取样导管安装到分析仪上，此时如果仪表指针超过零点，则表明导管内壁吸附有较多的HC，需要用压缩空气或布条等清洁取样探头和导管。
③受检车辆或发动机准备：
——进气系统应装有空气滤清器，排气系统应装有排气消声器，并不得有泄漏。
——汽油应符合有关国家标准的规定。
——测量时发动机冷却液和润滑油温度应达到汽车使用说明书所规定的热状态。
——自1995年7月1日起新生产的汽油发动机应具有怠速螺钉限制装置。点火提前角在其可调整范围内都应达到排放标准要求。
④怠速测量程序：
——必要时在发动机上安装转速仪、点火定时仪、冷却液和润滑油测温计等测试仪器。——发动机由怠速工况加速至70%额定转速、维持60s后降至怠速状态。
发动机降至怠速状态后，将取样探头插人排气管，深度等于400mm，并固定于排气-先把指示仪表的CO读数挡位转换开关打到最高量程挡位，再一边观看指示仪表，
边用读数挡位转换开关选择适于排气含量的量程挡位。发动机在怠速状态维持15s后开始读数，读取30s内的最高值和最低值，其平均值即为测量结果。
——若为多排气管时，取各排气管测量结果的算术平均值。
——测量工作结束后，把取样探头从排气管里抽出来，让它吸人新鲜空气5min，待仪表指针回到零点后再关闭电源。
⑤双怠速测量程序：双怠速测量程序与怠速测量程序类似。
⑥加速模拟工况法（ASM)：将车辆置于底盘测功机上，按照车辆的基准质量和试验工况，通过测功机对车辆加载，使车辆在等效于最大加速度的50%
和25%的负荷条件下等速运转，用五气分析直接采样测量排气污染物排放浓度。试验规范的运转循环如图5-47所示。
三、柴油车排气污染物的标准及检测
1.柴油机排气污染物的检测标准
柴油车排出的烟色有黑烟、蓝烟和白烟三种，其中，以柴油机在全荷和加速工况时排出的黑色炭烟最为常见。黑烟的发暗程度用排气烟度表示，排气烟度用烟度计检测。烟度计可分为滤纸式、透光式、质量式等多种形式。
