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