第二节 底盘输出功率检测
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1、底座 2、轴承支架 3、转子轴 4、联轴器 5、轴承端盖 7、轴承座 8、转子盘 9、冷 却环 11、励磁线圈 12、通风环 13、回水管 14、高速轴承 15、测速齿盘 16、转速传 感器 17、摆动管 18、水压监测器 19、进水口 20、测力臂 21、拉压力传感器 22、配 重块 23、进水法兰 24、润滑泵 鼓式电涡流测功主机结构图 1 、底座 2 、轴承支架 3 、转子轴 4 、联轴节 5 、轴承端盖 6 、摆动轴承 7 、轴承座 8 、转子盘 9 、冷却环
6.控制装置(控制与显示装置)
全自动控制方式:整个测试过程由计算机控制; 可以自动模拟汽车的运行工况。
自 动 控 制 系 统 原 理 框 图
பைடு நூலகம்
7.其他附属装置
底盘测功机其他装置:举升装置、锁定装置、引 导装置、安全装置、冷却风机等。
三.汽车驱动轮输出功率检测
1.检测原理
①测功原理:电涡流测功机测功原理(测出定子涡流环和 励磁线圈产生的磁场对转子的转矩和转子转速,计算。P50) ②测力原理:作用力与反作用力(P51) 利用底盘测功机可以测得的数据包括: 驱动轮驱动力F 滚筒驱动力矩Mb 车速v 滚筒转速n 输出功率 Pk
测功器作用:模拟汽车行驶阻力;
水力测功器 分类: 电涡流 电力 特点:
精度高 振动小
结构简单易调控
转速、功率范围宽广
电涡流式测功器实物
水力测功器
电涡流测功器结构
1-励磁线圈 2-定子 3-转子 4-联轴器
5-底座
6-轴承
7-冷却水管
水冷式电涡流测功器结构图
11 9 8 7 6 5 4 3 2 1
涡流测功器工作原理
1-励磁线圈
2-定子
3-转子 4-联轴器 5-底座 6-轴承
7-冷却水管
(3)飞轮装置
飞轮系统作用 : 用于模拟汽车在道路行驶时的平移 动能,通过模拟汽车在运行速度变化时的平移动能 的变化,来反映汽车在非稳定工况下运行时的阻力, 进行非稳定工况的性能试验(如加速能力、滑行性 能等)。 车速一定的情况下:
不同检测环境下驱动轮输出功率的校正
将驱动轮输出功率从实测值校正为标准环境状
况下的功率公式:
P0 P
P0 ——校正功率,即标准环境状态下的功(kw); α ——校正系数,汽油机为α a,柴油机为α d; P ——实测功率(kw)。
1)汽油机驱动轮输出功率校正系数α a ①计算法求校正系数:
a (99 P (T 298 ) s)
滚筒装置作用: ①模拟行驶路面;②传递驱动力和速度。
单滚筒式 直径大(1.5~2.5m) 双滚筒式 直径小(185mm~400mm)
曲率小,接近平坦路面,测试 曲率大,滚动阻力增大,功率 精度高 损失15-20%,安置角影响测量 精度,精度低 制造成本高,占地面积大 车辆安放定位要求高 适用于科研、设计部门 制造成本低 使用方便 适用于汽车维修企业、汽车检 测站
(3)计算校正驱动轮输出功率与发动机输出功率的 百分比
VM P VM 0 P M
VP P VP0 P e
ηVM——汽车在额定转矩工况下的校正驱动轮输出功率与额定转 矩时发动机功率的百分比(%) ηVP——汽车在发动机额定功率功率工况下的校正驱动轮输出功 率与额定功率的百分比(%) PVMO——汽车在发动机额定转矩工况下的校正驱动轮输出功率 (KW) PVPO——汽车在发动机额定功率工况下的校正驱动轮输出功率 (KW) PM——发动机额定转矩工况下的输出功率(KW) Pe——发动机的额定输出功率(KW)
M bn Fv Pk 3600 9549
2.环境条件和检测工况
(1)环境条件
①环境温度:0℃——40℃
②环境湿度:<85%
③大气压力:80——100kPa
(2)检测工况
GB∕T 18276——2000《汽车动力姓台架试验方法和评价指标》规定: 检测工况采用汽车发动机额定转矩和额定功率工况。
1.2
0.6
ps p-psw
ps——实验时的干空气压,(kPa); T——实验时的环境温度(K); p——测试环境下的大气压力(kPa); Φ ——测试环境下的大气湿度(%); psw——测试环境下的饱和蒸气压。
②图表法求校正系数
汽 油 车 驱 动 轮 输 出 功 率 校 正 系 数 图
2)柴油车驱动轮输出功率校正系数αd
4、测量装置
组成:测力装置、测速装置、测距装置
①测力装置
作用:用于测量驱动轮作用在测功机滚筒上的转 矩,经变换后得到作用在驱动轮上的驱动力。 组成:电涡流测功机外壳、测力臂、测力传感器 及信号处理电路等
②测速测距装置
作用:测量试验车辆车速和驶过的距离。 组成:测速传感器、中间处理装置和指示装置。 磁电式 速度传感器分类: 光电式
第二节
底盘输出功率检测
本节内容
汽车底盘测功机的功能
汽车底盘测功机的构造
汽车驱动轮输出功率检测 汽车加速能力测试 车速表及其他项目的检测 底盘测功机的使用方法
本节重点难点
底盘测功机的结构与原理
底盘技术状况检测及分析
提出问题:
为什么要对底盘技术状况进行检测?
如何对底盘技术状况进行检测? 如何评价底盘的各项技术指标?
丿
利用上式,求飞轮的转动惯量?
1、为什么求飞轮的转动惯量?
2、思考:道路试验与底盘测功机实验的主要区别?
测力装置
定子
①测功器
测功器的类型
测功器根据负载种类的不同,分为水力测功器、电力测 功器、电涡流测功器三种。
水力测功器 —— 是以水的阻力作为负载的。
电力测功器 —— 是以发电机作负载,也就是将汽车的驱动功率 转变为发电机的电功率。 电涡流测功器 —— 是以转子旋转时产生的涡流阻力矩为负载的 装置。
发射光线
光电盘
切割光线
光脉冲
光电池
光电转换
电脉冲
控制电路
计数器
磁电式测速传感器
组成:信号盘齿轮、磁头(包括磁铁和线圈)。
工作原理:齿轮旋转引起磁阻变化,生成感应电流。
磁电式传感器工作原理
5.反拖装置
作用:提供原动力以驱动汽车驱动轮和传动系统 运转,用以检测底盘测功机滚筒系统的机械损失、 传动系统的机械损失及车轮在滚筒上的滚动阻力。 组成:反拖电机、离合器、测力装置。
一.汽车底盘测功机的功能
底盘测功是指对汽车驱动轮输出功率的检测,是对整 车动力性能的评价。 1.底盘测功机的功能 功能:
(1)测试汽车驱动轮输出功率; (2)测试汽车的加速性能; (3)测试汽车的滑行能力和传动系传动效率; (4)检测校验车速表; (5)辅助测量油耗、排气分析
二.底盘测功机的构造
图 转子组件装配
定子
转子部件
如图6-3,若在线圈中通入直流电——产生较强的磁场——磁 力线将经过铁心、转子盘以及定子外壳的一部分形成闭合回路。 汽车驱动轮要带动涡流测功器的转子转动,当转子转动时, 转子盘将切割磁力线---感应很强的涡流——涡流与激磁线圈的磁 场间的相互作用——将使转子的转动受到一定的阻力或制动转矩。
按照表面状况不同分类: 滚筒装置可分为光滚筒、滚花滚筒、带槽滚筒和 喷涂滚筒等类型。
注意一定规格的底盘测功机只适用于某范围的车型。
(2)测功装置(功率吸收装置或加载装置)
测功器作用:吸收和测量汽车驱动轮的输出功率。 思考:为什么要有功率吸收装置?
转子 测功器
与主滚筒相连 可以摆动
组成:
车轮在滚筒上的 安放定位方便, 制造成本低, 结构简单,适合 维修企业等生产 单位使用。
双滚筒装置结构
框架式底盘测功试验台机械部分的基础,由型钢焊接而 成,坐落在地坑内。
国产DCG-lOC型底盘测功试验台机械部分结构图
1-框架 2-加载装置 3-变速器 4-主动滚筒 5-速度传感器 6-联轴器 7、8-飞轮 9、10-电磁离合器 11-举升器 12-从动滚筒 13-压力传感器
①计算法求校正系数:
d (f a)
fn
fa (99 ps ) (T 298 )
1.2
0.7
f m 0.036g c(r-0.04 )
fa——大气因子; fm——发动机因子; gc——校正的比排量循环供油量【mg∕(L· 循环)】 r ——增压比,压缩机出口压力与进口压力之比(自然 吸气发动机r=1)
(4)在用汽车动力性的评价 在用汽车动力性合格的条件为:
ηVM≥ηMa或ηVP≥ηPa
ηMa——汽车在发动机额定转矩工况下的矫正驱动轮输 出功率与额定转矩时发动机输出功率的百分比允许值 (%) ηPa——汽车在发动机额定功率工况下的校正驱动轮输 出功率与发动机额定功率的百分比的允许值(%)
四.汽车加速能力测试
道路测试条件下,车速与汽车动能的关系:
1 1 2 A mv (J k J r) 2 A0 2 2
底盘测功机实验条件下,同一车速,汽车动能与 滚筒、飞轮等旋转机构所具有的动能:
1 1 1 1 2 2 2 A Jf J 00 J hh J r 2 A0 2 2 2 2
单滚筒检测时的后轮定位方式
②
双滚筒装置 滚筒直径:185~400mm之间 支承在汽车两侧驱动轮的滚筒各位2个 双滚筒有主、副滚筒之分,与测功器相连的是主滚 筒,左、右两主滚筒之间用联轴器连接,而左、右 两副滚筒处于自由状态。 优点: 缺点:
滚筒半径小,滚 筒表面曲率大, 与轮胎接触面变 形大,滚动阻力 大,测试精度低。
滚筒装置
测功装置 飞轮机构 各个结构分析 测速装置
反拖装置
各个结构分析 各个结构分析
(1)滚筒装置
滚筒分类:
单滚筒:支承驱动车轮的滚筒为单个试验台
双滚筒:支承驱动车轮的滚筒为两个试验台
车轮驱动滚筒转动,车不动,滚筒相当于路面。 工作过程:
发动机动力输出
汽车驱动轮转动
驱动测功机滚筒
滚筒式底盘测功试验台 a)单轮单滚简式 b)双轮双滚筒式 c)单轮双滚筒式
组成:滚筒装置、测试装置、飞轮机构、控制与指示 装置
底盘测功机的结构:
汽车底盘测功机主要是由道路模拟系统、数据采集与控制系 统、安全保障系统及引导系统等结构。
底盘测功机的检测项目:
驱动轮输出功率和驱动力试验 加速性能试验 滑行性能测试 经济性能(油耗)试验
车速表校验
里程表校验 底盘由传动、行驶、转向、制动等几个 系 统组成。底盘技 术状况检测关乎汽车的动力性、 经济性、安全性和操纵稳定性。
测速发电机式
安装位置:从动(副)滚筒的一端 原理:速度传感器安装在副滚筒一端,随滚筒一起转 动,把滚筒的转动转变为电信号。送入单片微机处理 后,在指示装置上以单位为km/h的车速显示出来。
光电式测速装置
组成:三光(光源、光电盘、光电池)
光源: 发射光线
光电盘:阻止和允许光线的通过 光电池:把接收到的光能转换为电能 过程: 电源
① 单滚筒底盘测功机: 滚筒直径:1500~2500mm之间 支承两侧车轮的滚筒都是单筒
优点:
滚筒直径越大,其表面 曲率越小,车轮在滚筒 上的接触就越接近车轮 在路面上滚动的实际情 况,使轮胎与滚筒的滑 转率小,滚动阻力小, 因而测试精度高。
缺点:
车轮在单滚筒安放定位 要求严格,而滚筒中心 在垂直平面内的队中又 较困难,因而使用不方 便。仅适合汽车制造、 科研单位和大专院校等 部门使用,而不适合维 修企业等生产单位使用。
3.检测结果分析
影响检测结果的因素有哪些? 发动机输出功率、传动系统传动效率; 底盘测功机传动效率损失、滚筒滚动阻力损失。
(1)实测驱动轮输出功率 动力性评价指标 (2)校正功率
校正功率检测标准和测试环境: ①额定转速 ②标准环境为 大气压 p0=100Kp 相对湿度 Φ0=30% 环境温度 T0=298K(25℃) 干空气压 ps0=99kPa
底盘测功机滚筒旋转动能+飞轮机构旋转动 能=汽车在道路上行驶的平移动能
飞轮装置用于模拟汽车在道路上行驶时的动能,常采用 离合器以实现与滚筒的自由结合。 飞轮装置通常具有一组多个飞轮,飞轮的质量一般按照 被测汽车的质量选取。日产CDM-600型底盘测功试验台飞 轮质量与汽车质量关系如下表。
汽车质量(kg) 飞轮质量(kg) 汽车质量(kg) 飞轮质量(kg) <800 800~1400 不配置飞轮 700 1400~2100 >2100 1200 700~1200