1.汽车底盘输出功率的检测方法(13)

1）数据处理
• 1)检测的数据处理 • 目前底盘测功机显示的数值，有的是功率吸收装置 的吸收功率的数值，有的则是驱动轮输出的最大底盘 输出功率的数值。对于显示功率吸收装置所吸收功率 数值的，在检测结果的数据处理时，必须增加汽车在 滚筒上滚动阻力消耗的功率、台架机械阻力消耗的功 率及风冷式功率吸收装置的风扇所消耗的功率，其计 算式应为: • 汽车底盘最大输出功率=功率吸收装置所消耗的 功率+滚动阻力所消耗的功率 • +台架机械阻力所消耗的功率 • +风冷式功率吸收装置冷却风扇所 消耗的功率
1.汽车底盘测功机的基本结构
• 汽车底盘测功机主要由道路模拟系统、数据采集与控
制系统、安全保障系统及引导系统等构成。普通型道
路模拟系统如图 l所示。
2.工作原理
• 汽车在道路上运行过程中存在着运动惯性、行驶阻力， 要在试验台上模拟汽车道路运行工况，首先要解决模 拟汽车整车的运动惯性和行驶阻力问题，这样才能用 台架测试汽车运行状况的动态性能。 • 在该试验台上利用惯性飞轮的转动惯量来模拟汽车旋 转体的转动惯量及汽车直线运动质量的惯量，采用电 磁离合器自动或手动切换飞轮的组合，在允许的误差 范围内满足汽车的惯量模拟。 • 汽车在运行过程中所受的空气阻力、非驱动轮的滚动 阻力及爬坡阻力等，则采用功率吸收加载装置来模拟。 • 路面模拟是通过滚筒来实现的，以滚筒的表面取代路 面，滚筒的表面相对于汽车作旋转运动。 • 通过控制系统可对加载装置及惯性模拟系统进行自动 或手动控制，以实现对车辆的动力性如加速性能、汽 车底盘输出功率、底盘输出最大驱动力、滑行性能、 车速表校验、里程表校验等项目的检测。
②风冷式电涡流功率吸收装置的基本结构
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如图 3所示，风冷式电涡流功率吸收装置主要由转子、定子、励磁线圈、 支承轴承、冷却风扇叶片、力传感器等组成，其特点是： a.结构简单，安装方便； b.冷却效率低，功率吸收装置不易长时间运行，其转子的导磁率随温 度的上升而下降；因而其最大吸收功率随温升而减小，所以一般风冷式 功率吸收装置在高转速、大负荷下工作时间不宜超过5min； c.由于冷却风扇在工作时消耗一定的功率，所以应该将风扇所消耗的 功率计入汽车底盘输出功率。
(3)电涡流功率吸收装置的工作原理
当励磁线圈通以直流电时，在转子与铁芯间隙处就有磁力线通过。此间隙的磁通分 布在转子齿顶处的磁通密度大，而通过齿槽处的磁通密度小。当转子以转速n旋转 时，则在A处的磁通就减少。由磁感应定理可知，此时在定子的涡流环体内产生感 应电势，力图阻止磁通的减小，于是就有电涡流产生，涡电流方向用右手定则判定， 如图“+·”所示。同理，在B处产生的电涡流如图中所示。 由图4可见在齿顶处的电涡流方向为“·”，因此用左手定则判定，此时定子受力， 其方向如图所示。而在齿槽处由于磁通很小，所以受力也很小。因此总的受力F之 方向如图所示，此力使与定子外壳相连接的力臂引入称量机构便可进行力矩测量。 当测功机转子以转速n(r/min）转动，且给励磁线圈加一定的电流时，可摆动的定 子外壳就产生一定的阻力矩T(N· m）便可得到吸收功率P， P=T· n／9549(kw)
（4）路面模拟系统常见的故障 • • 滚筒轴承座温度过高，其原因为： ①滚筒两端轴承同心度失准，前、后 派滚筒平行度没达到原设计要求，可以 通过精心调整轴承座排除故障； • ②滚筒轴承润滑不良，需检查轴承工 作状况，按照使用说明书的要求，定期 对滚筒轴承进行润滑。
2、功率吸收装置（加载装置）
• （1）底盘测功机功率吸收装置类 型 在汽车检测线上所用的底盘测功机功 率吸收装置的类型有：电涡流式、水力 式、电力式。 • 由于一般水力式功率吸收装置的可控 性较电涡流式差，电力测功机的成本较 高，因而国内所生产的汽车底盘测功机 大多数采用电涡流式功率吸收装置。
(2)滚筒的表面状况
• 滚筒的表面状况是指滚筒表面的加工方法和清洁程度(水、 油和橡胶粉末的污染等)。 • 汽车在干燥滚筒上的驱动过程是一个摩擦过程，总摩擦 力由若干分力组成，如: F总=F附着+F阻滞 • 式中:F附着--接触面间的附着力； • F阻滞--轮胎在滚筒上滚动变形时，由于压缩与伸张作用 之间能量的差别而消耗的能量，进而转化为阻止车轮滚 动的作用力； • 该两项分力取决于轮胎材料、结构和温度。 • 附着系数随速度增加而下降的原因较为复杂，一方面是 由于滚筒圆周速度提高，橡胶块与滚筒之间的嵌合程度 越来越差，在未达到平衡状态之前便产生了滑动和振动； 另一方面随着速度的提高，接触面的温升加快，很快在 滚筒表面形成了一层橡胶膜，降低了附着系数。
2.发动机功率的检测方法
• 用发动机无外载检测仪检测发动机功率，使用 方便，检测快捷，在规范操作的前提下，可对 发动机动力性检测与管理提供有效依据。还可 以用于同一发动机调试前后、维修前后的功率 对比，因此也得到广泛使用。 • 1)起动发动机并预热至正常状态，与此同时接 通无外载测功仪电源，连接传感器； • 2)按仪器使用说明书进行操作； • 3)从测功仪上读取(或算成)发动机的功率值。
1)检测发动机最大输出功率的数据处理
• 依据JT/T198-95《汽车技术等级评定标准》的规定，所 测发动机最大输出功率应与发动机的额定功率相比较。 为此，发动机最大输出功率的计算式应为: • 发动机最大输出功率Pmax=附件消耗功率P1+传 动系消耗功率P2+底盘最大输出功率DPmax • 所以，在测得底盘最大输出功率之后，应增加传动 系消耗功率P2及附件消耗功率P1，才可确定发动机最 大输出功率Pmax，若该汽车发动机额定功率为净功率， 不包括发动机附件消耗功率P1，则处理后发动机最大 输出功率Pmax的数值为Pmax=P2+DPmax。 • 用发动机无外载测功仪测得的发动机功率P为净功率， 若该汽车发动机的额定功率为总功率，而不是净功率， 则所测得的功率P应加发动机附件消耗功率P1后才可与 额定功率相比较。
四. 汽车底盘测功机 （一）底盘测功机的功能
• 底盘测功机是模拟汽车在道路上行驶时受到的 阻力，测量其驱动轮输出功率以及加速、滑行 等性能的设备。有的底盘测功机还带有汽车燃 料消耗量检测装置。底盘测功机具有如下功能: • ①测量汽车驱动轮输出功率。 • ②检验汽车滑行性能。 • ③检验汽车加速性能。 • ④校验车速表。 • ⑤校验里程表。 • ⑥配备油耗仪的底盘测功机可以在室内模拟 道路行驶，测量等速油耗。
（三） 汽车底盘测功机的构造 1、道路模拟系统 1）滚筒装置
• (l)滚简直径 底盘测功机所采用的路面模拟系 统的滚筒一般是直径为Ø180-400mm的钢滚筒， 按其结构形式可分为两滚筒和四滚筒两种。 • 所谓两滚筒路面模拟系统由两根短滚筒组成， 其特点是支承轴承少，台架的机械损失小; • 所谓四滚筒路面模拟系统由四根短滚筒组成， 它较两滚筒多了四个支承轴承和一个联轴器， 在检测过程中，其机械损失较大。
1.汽车底盘输出功率的检测方法
• 通过底盘测功机检测车辆的最大底盘驱动功率，用以 评定车辆的技术状况等级。 • (1)在动力性检测之前，必须按汽车底盘测功机说明书 的规定进行试验前的准备。台架举升器应处于升状态， 无举升器者滚筒必须锁定；车轮轮胎表面不得夹有小 石子或坚硬之物； • (2)汽车底盘测功机控制系统、道路模拟系统、引导 系统、安全保障系统等必wk.baidu.com工作正常； • (3)在动力性检测过程中，控制方式处于恒速控制， 当车速达到设定车速(误差±2km/h)并稳定5s后(时间过 短，检测结果重复性较差)，计算机方可读取车速与驱 动力数值，并计算汽车底盘输出功率。 • (4)输出检测结果。
(3)安置角
• 所谓汽车车轮在滚筒上的安置角是指车轮与 滚筒接触点的切线方向与水平方向的夹角。台 架的阻力系数随着安置角的增大而增大。试验 过程对安置角的要求如下： • a、车轮带动装有惯性飞轮的滚筒以最大加 速度加速时，不得使出滚筒，以确定最小安置 角； • b、当台架滚筒制动后，保证车辆仍可是出 滚筒，以确定最大安置角。
（二）底盘测功机的基本结构及工作原理
• 底盘测功机是一种不解体检验汽车性能的检测设备，它是通过在室内 台架上汽车模拟道路行驶工况的方法来检测汽车的动力性、测量多工 况排放指标及油耗。同时能方便地进行汽车的加载调试和诊断汽车在 负载条件下出现的故障等。 • 由于汽车底盘测功机在试验时能通过控制试验条件，使周围环境影响 减至最小，同时通过功率吸收加载装置来模拟道路行驶阻力，控制行 驶状况，故能进行符合实际的复杂循环试验，因而得到广泛应用。 • 底盘测功机分为两类，单滚筒底盘测功机，其滚筒直径大(15002500mm），制造和安装费用大，但其测试精度高，一般用于制造厂 和科研单位；双滚筒式底盘测功机的滚筒直径小(180-500mm），设备 成本低，使用方便，但测试精度较差，一般用于汽车使用、维修行业 及汽车检测线、站。 • 电子计算机技术的高度发展，为数据的采集、处理及试验数据分析提 供了有效的手段，同时为模拟道路状态准备了条件，加速了底盘测功 机的发展，加之各类专用软件的开发和应用，使汽车底盘测功机得到 了广泛的推广。
(2）电涡流功率吸收装置的基本结构
• 电涡流测功器主要由定子和转子两部分组成。在定子 四周装有励磁线圈，转子与测功机主动滚筒相连，在 磁场中转动。当励磁线圈通以直流电时，磁力线在定 子、涡流环、空气隙和转子之间构成回路。磁通的大 小与励磁线圈的应数以及所通过的电流大小有关。 • 当转子旋转时，引起磁通的变化，从而在固定的涡流 环中产生涡流。，转子产生一个与自己转动方向相反 的转矩，由于转子与滚简相连，就等于给滚筒施加了 一个阻力，用这个阻力来模拟汽车在道路上行驶的阻 力。制动力矩的大小可以通过控制励磁电流来调节， 很容易实现自动控制。 • 电涡流测功器是一个功率吸收装置，它将吸收的汽车 驱动轮输出功率转变成热能，经空气或冷却水散发出 去。由于冷却方式不同，电涡流测功器分为风冷和水 冷两种类型。
3.惯性模拟装置
上述结构为常见于仅检测汽车底盘输出功率的汽车底盘测功机。为了检测 汽车的滑行性能，我国目前有部分非电力式底盘测功机配备有惯性模拟系统 如图 5所示。
①水冷式电涡流功率吸收装置的基本结构
• • • • • 如图 2所示，水冷式电涡流功率吸收装置主要由转子(包括带齿状凹凸的感应 子17、主轴7）和定子(包括作为磁轭的铁芯1、涡流环2、励磁绕组18、端盖3） 组成。其特点是 a.结构复杂，安装不便，特别是我国北方冬季，由于气温低，必须注意冷却 水管路保温以防水管冻裂； b.较风冷式测量精度高； c.冷却效率高，适合持续运行工况使用； d.冷却水温度一般不得超过60 ℃以防结垢，冷却水pH值按说明书规定执行。