汽車動力性檢測實驗指導(dǎo)書

1、.汽車動力性檢測實驗指導(dǎo)書汽車動力性檢測項目及檢測方法一、汽車動力性評價指標(biāo)汽車動力性是汽車在行駛中能達(dá)到的最高車速、最大加速能力和最大爬坡能力，是汽車的基本使用性能。汽車屬高效率的運輸工具，運輸效率的高低在很大程度上取決于汽車的動力性。這是因為汽車行駛的平均技術(shù)速度越高，汽車的運輸生產(chǎn)率就越高。而影響平均技術(shù)速度的最主要因素就是汽車動力性。隨著我國高等級公路里程的增長，公路路況與汽車性能的改善，汽車行駛車速愈來愈高，但在用汽車隨使用時間的延續(xù)其動力性將逐漸下降，不能達(dá)到高速行駛的要求，這樣不僅降低了汽車應(yīng)有的運輸效率及公路應(yīng)有的通行能力，而且成為交通事故、交通阻滯的潛在因素。因此，在交通部

2、1990 年發(fā)布的 13 號令中，特別要求對汽車動力性進行定期檢測。動力性檢測合格是營運汽車上路運行的一項重要技術(shù)條件。 1995 年交通部為了提高在用汽車的技術(shù)性能， 發(fā)布了 JT/T198-95 汽車技術(shù)等級評定標(biāo)準(zhǔn)，將動力性作為第一項主要性能進行評定。 另外早在 1983 年國家頒布的 GB3798 汽車大修竣工出廠技術(shù)條件第 2.6 項中對汽車大修后的加速性能規(guī)定了最低要求，這都說明了國家對在用汽車動力性的重視。汽車檢測部門一般常用汽車的最高車速、加速能力、最大爬坡度、發(fā)動機最大輸出功率、底盤輸出最大驅(qū)動功率作為動力性評價指標(biāo)。 TOP1. 最高車速 amax(km/h)最高車速是指汽

3、車以廠定最大總質(zhì)量狀態(tài)在風(fēng)速 3m/s 的條件下，在干燥、清潔、平坦的混凝土或瀝青路面上，能夠達(dá)到的最高穩(wěn)定行駛速度。 TOP2. 加速能力 t （ s）汽車加速能力是指汽車在行駛中迅速增加行駛速度的能力。通常用汽車加速時間來評價。加速時間是指汽車以廠定最大總質(zhì)量狀態(tài)在風(fēng)速3m/s 的條件下，在干燥、清潔、平坦的混凝土或瀝青路面上，由某一低速加速到某一高速所需的時間。(1) 原地起步加速時間，亦稱起步換檔加速時間， 系指用規(guī)定的低檔起步， 以最大的加速度（包括選擇適當(dāng)?shù)膿Q檔時機）逐步換到最高檔后，加速到某一規(guī)定的車速所需的時間，其規(guī)定車速各國不同，如 0-50 km/h，對轎車常用 0-80

4、km/h，0-100 km/h，或用規(guī)定的低檔起步，以最大加速度逐步換到最高檔后，達(dá)到一定距離所需的時間，其規(guī)定距離一般為 0-400m，0-800m，0-100Om，起步加速時間越短，動力性越好；(2) 超車加速時間亦稱直接檔加速時間， 指用最高檔或次高檔， 由某一預(yù)定車速開始， 全力加速到某一高速所需的時間，超車加速時間越短，其高檔加速性能越好。我國對汽車超車加速性能沒有明確規(guī)定，但是在GB3798-83汽車大修竣工出廠技術(shù)條件中規(guī)定，大修后帶限速裝置的汽車以直接檔空載行駛，從初速20km/h 加速到 40km/h 的加速時間，.應(yīng)符合表 1 規(guī)定。表 1直接檔加速時間發(fā)動機標(biāo)定功率（馬力

5、 /t ）10-15>15-20>20-25>25-50>50與汽車整備質(zhì)量（ kw/t ） 7.36-11.03>11.03-14.71>14.71-18.39>18.39-36.78>36.78之比加速時間（ s）<30<25<20<15<10TOP3. 最大爬坡度 I max(%)最大爬坡度是指汽車滿載，在良好的混凝土或瀝青路面的坡道上，汽車以最低前進檔能夠爬上的最大坡度。由于受道路坡道條件的限制，汽車綜合性能檢測站通常不做汽車爬坡測試。TOP4. 發(fā)動機最大輸出功率 Pmax發(fā)動機最大輸出功率是指發(fā)動機在全負(fù)

6、荷狀態(tài)下，僅帶維持運轉(zhuǎn)所必需的附件時所輸出的功率，又稱總功率。此時被測試發(fā)動機一般不帶空氣濾清器、冷卻風(fēng)扇等附件。新出廠發(fā)動機的最大輸出功率一般是指發(fā)動機的額定功率。額定功率是制造廠根據(jù)發(fā)動機具體用途，發(fā)動機在全負(fù)荷狀態(tài)和規(guī)定的額定轉(zhuǎn)速下所規(guī)定的總功率。在國外有些廠家所謂的額定功率是指發(fā)動機在額定轉(zhuǎn)速下輸出的凈功率。常在額定功率后注有“凈”字，以示區(qū)別。凈功率是指在全負(fù)荷狀態(tài)下，發(fā)動機帶全套附件時所輸出的功率。汽車發(fā)動機最大輸出功率是汽車動力性的基本參數(shù)。汽車在使用一定時期后，技術(shù)狀況發(fā)生變化，發(fā)動機的最大輸出功率變小，所以用其變小的差值評價發(fā)動機技術(shù)狀況下降的程度。如我國 JT/T 198-

7、95 汽車技術(shù)等級評定標(biāo)準(zhǔn)就是按在用汽車的發(fā)動機最大輸出功率與額定功率相比較小于 75%時，將該車技術(shù)狀況定為三級。所以發(fā)動機最大輸出功率的大小作為一輛汽車在使用前、后和維修前、后動力性的評價指標(biāo)很合理，但應(yīng)注意，在汽車綜合性能檢測站用無外載測功法或底盤測功機所測定的發(fā)動機功率，必須換算為總功率后才能與額定功率比較。TOP5. 底盤輸出最大驅(qū)動功率 DPmax底盤輸出最大驅(qū)動功率是指汽車在使用直接檔行駛時， 驅(qū)動輪輸出的最大驅(qū)動功率 ( 相應(yīng)的車速在發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速附近 ) 。底盤輸出最大驅(qū)動功率一般簡稱底盤輸出最大功率，是實際克服行駛阻力的最大能力，是汽車動力性評價的一項重要指標(biāo)。汽車在使用過

8、程中，發(fā)動機本身、發(fā)動機附件及傳動系的技術(shù)狀況都會下降，其底盤輸出的最大功率將因此減小。 TOP二、汽車動力性檢測項目與有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)汽車動力性檢測項目主要有 : 加速性能檢測、 最高車速檢測、 滑行性能檢測、 發(fā)動機輸出功率檢測、汽車底盤輸出功率檢測。.動力性檢測可依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)有:JT/T198 一 95汽車技術(shù)等級評定標(biāo)準(zhǔn)；GB/T15746.2-1995 汽車修理質(zhì)量檢查評定標(biāo)準(zhǔn)- 發(fā)動機大修；GB3798-83汽車大修竣工出廠技術(shù)條件；JT/T201-95 汽車維護工藝規(guī)范。TOP三、汽車動力性臺架檢測方法汽車動力性室內(nèi)臺架試驗的方式，主要是用無外載測功儀檢測發(fā)動機功率，底盤測功機檢測汽車的最

9、大輸出功率、 最高車速和加速能力。 室內(nèi)臺架試驗不受氣候、 駕駛技術(shù)等客觀條件的影響，只受測試儀本身測試精度的影響，測試條件易于控制，所以汽車檢測站廣泛采用汽車動力性室內(nèi)臺架試驗方式。為了取得精確的測量結(jié)果，底盤測功機的生產(chǎn)廠家，應(yīng)在說明書中給出該型底盤測功機在測試過程中本身隨轉(zhuǎn)速變化機械磨擦所消耗的功率，對風(fēng)冷式測功機還需給出冷卻風(fēng)扇隨轉(zhuǎn)速變化所消耗的功率。另外，由于底盤測功機的結(jié)構(gòu)不同，對汽車在滾筒上模擬道路行駛時的滾動阻力也不同，在說明書中還應(yīng)給出不同尺寸的車輪在不同轉(zhuǎn)速下的滾動阻力系數(shù)值。TOP1. 汽車底盤輸出功率的檢測方法通過底盤測功機檢測車輛的最大底盤驅(qū)動功率，用以評定車輛的技術(shù)

10、狀況等級。(1) 在動力性檢測之前， 必須按汽車底盤測功機說明書的規(guī)定進行試驗前的準(zhǔn)備。 臺架舉升器應(yīng)處于升狀態(tài)，無舉升器者滾筒必須鎖定；車輪輪胎表面不得夾有小石子或堅硬之物；(2) 汽車底盤測功機控制系統(tǒng)、道路模擬系統(tǒng)、引導(dǎo)系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)等必須工作正常；(3) 在動力性檢測過程中，控制方式處于恒速控制，當(dāng)車速達(dá)到設(shè)定車速 ( 誤差± 2km/h) 并穩(wěn)定 5s 后( 時間過短，檢測結(jié)果重復(fù)性較差 ) ，計算機方可讀取車速與驅(qū)動力數(shù)值， 并計算汽車底盤輸出功率。(4) 輸出檢測結(jié)果。 TOP2. 發(fā)動機功率的檢測方法用發(fā)動機無外載檢測儀檢測發(fā)動機功率，使用方便，檢測快捷，在規(guī)范操

11、作的前提下，可對發(fā)動機動力性檢測與管理提供有效依據(jù)。還可以用于同一發(fā)動機調(diào)試前后、維修前后的功率對比，因此也得到廣泛使用。(1) 起動發(fā)動機并預(yù)熱至正常狀態(tài)，與此同時接通無外載測功儀電源，連接傳感器；(2) 按儀器使用說明書進行操作；.(3) 從測功儀上讀取 ( 或算成 ) 發(fā)動機的功率值。 TOP 3. 數(shù)據(jù)處理(1) 檢測的數(shù)據(jù)處理目前底盤測功機顯示的數(shù)值，有的是功率吸收裝置的吸收功率的數(shù)值，有的則是驅(qū)動輪輸出的最大底盤輸出功率的數(shù)值。 對于顯示功率吸收裝置所吸收功率數(shù)值的， 在檢測結(jié)果的數(shù)據(jù)處理時，必須增加汽車在滾筒上滾動阻力消耗的功率、臺架機械阻力消耗的功率及風(fēng)冷式功率吸收裝置的風(fēng)扇所

12、消耗的功率，其計算式應(yīng)為 :汽車底盤最大輸出功率 =功率吸收裝置所消耗的功率+滾動阻力所消耗的功率+ 臺架機械阻力所消耗的功率+ 風(fēng)冷式功率吸收裝置冷卻風(fēng)扇所消耗的功率(2) 檢測發(fā)動機最大輸出功率的數(shù)據(jù)處理依據(jù) JT/T198-95 汽車技術(shù)等級評定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，所測發(fā)動機最大輸出功率應(yīng)與發(fā)動機的額定功率相比較。為此，發(fā)動機最大輸出功率的計算式應(yīng)為 :發(fā)動機最大輸出功率Pmax=附件消耗功率 P1+傳動系消耗功率 P2+底盤最大輸出功率 DPmax所以，在測得底盤最大輸出功率之后，應(yīng)增加傳動系消耗功率P2 及附件消耗功率P1，才可確定發(fā)動機最大輸出功率 Pmax，若該汽車發(fā)動機額定功率為凈功率

13、，不包括發(fā)動機附件消耗功率 P1，則處理后發(fā)動機最大輸出功率 Pmax的數(shù)值為 Pmax=P2 +DPmax。用發(fā)動機無外載測功儀測得的發(fā)動機功率 P 為凈功率，若該汽車發(fā)動機的額定功率為總功率，而不是凈功率，則所測得的功率 P 應(yīng)加發(fā)動機附件消耗功率 P1 后才可與額定功率相比較。 TOP汽車底盤測功機一、底盤測功機的功能底盤測功機是模擬汽車在道路上行駛時受到的阻力，測量其驅(qū)動輪輸出功率以及加速、滑行等性能的設(shè)備。有的底盤測功機還帶有汽車燃料消耗量檢測裝置。底盤測功機具有如下功能:測量汽車驅(qū)動輪輸出功率。檢驗汽車滑行性能。檢驗汽車加速性能。.校驗車速表。校驗里程表。配備油耗儀的底盤測功機可以

14、在室內(nèi)模擬道路行駛，測量等速油耗。TOP二、底盤測功機的基本結(jié)構(gòu)及工作原理底盤測功機是一種不解體檢驗汽車性能的檢測設(shè)備，它是通過在室內(nèi)臺架上汽車模擬道路行駛工況的方法來檢測汽車的動力性，而且還可以測量多工況排放指標(biāo)及油耗。同時能方便地進行汽車的加載調(diào)試和診斷汽車在負(fù)載條件下出現(xiàn)的故障等。由于汽車底盤測功機在試驗時能通過控制試驗條件，使周圍環(huán)境影響減至最小，同時通過功率吸收加載裝置來模擬道路行駛阻力，控制行駛狀況，故能進行符合實際的復(fù)雜循環(huán)試驗，因而得到廣泛應(yīng)用。底盤測功機分為兩類，單滾筒底盤測功機，其滾筒直徑大 (1500-2500mm），制造和安裝費用大，但其測試精度高，一般用于制造廠和科研

15、單位；雙滾筒式底盤測功機的滾筒直徑小 (180-500mm），設(shè)備成本低，使用方便，但測試精度較差，一般用于汽車使用、維修行業(yè)及汽車檢測線、站。近年來因電子計算機技術(shù)的高度發(fā)展，為數(shù)據(jù)的采集、處理及試驗數(shù)據(jù)分析提供了有效的手段，同時為模擬道路狀態(tài)準(zhǔn)備了條件，加速了底盤測功機的發(fā)展，加之各類專用軟件的開發(fā)和應(yīng)用，使汽車底盤測功機得到了廣泛的推廣。TOP( 一 ) 汽車底盤測功機的基本結(jié)構(gòu)汽車底盤測功機主要由道路模擬系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)及引導(dǎo)系統(tǒng)等構(gòu)成。普通型道路模擬系統(tǒng)如圖 l 所示。.TOP( 二) 工作原理汽車在道路上運行過程中存在著運動慣性、 行駛阻力，要在試驗臺上模擬汽

16、車道路運行工況，首先要解決模擬汽車整車的運動慣性和行駛阻力問題，這樣才能用臺架測試汽車運行狀況的動態(tài)性能。為此，在該試驗臺上利用慣性飛輪的轉(zhuǎn)動慣量來模擬汽車旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動慣量及汽車直線運動質(zhì)量的慣量，采用電磁離合器自動或手動切換飛輪的組合， 在允許的誤差范圍內(nèi)滿足汽車的慣量模擬。至于汽車在運行過程中所受的空氣阻力、非驅(qū)動輪的滾動阻力及爬坡阻力等，則采用功率吸收加載裝置來模擬。路面模擬是通過滾筒來實現(xiàn)的，即以滾筒的表面取代路面，滾筒的表面相對于汽車作旋轉(zhuǎn)運動。在系留裝置及車偃等安全措施保障下，通過控制系統(tǒng)可對加載裝置及慣性模擬系統(tǒng)進行自動或手動控制，以實現(xiàn)對車輛的動力性如加速性能、汽車底盤輸出功率

17、、底盤輸出最大驅(qū)動力、滑行性能、車速表校驗、里程表校驗等項目的檢測。 TOP三、汽車底盤測功機的構(gòu)造( 一 ) 道路模擬系統(tǒng)1 、滾筒裝置(l) 滾簡直徑 底盤測功機所采用的路面模擬系統(tǒng)的滾筒一般是直徑為 ?180-400mm的鋼滾筒，按其結(jié)構(gòu)形式可分為兩滾筒和四滾筒兩種。所謂兩滾筒路面模擬系統(tǒng)由兩根短滾筒組成，其特點是支承軸承少， 臺架的機械損失小 ; 所謂四滾筒路面模擬系統(tǒng)由四根短滾筒組成， 它較兩滾筒多了四個支承軸承和一個聯(lián)軸器，在檢測過程中，其機械損失較大。(2) 滾筒的表面狀況滾筒的表面狀況是指滾筒表面的加工方法和清潔程度( 水、油和橡膠.粉末的污染等 ) 。汽車在干燥滾筒上的驅(qū)動過

18、程是一個摩擦過程，總摩擦力由若干分力組成，如:F 總=F附著 +F 阻滯式中 :F 附著 - 接觸面間的附著力；F 阻滯 - 輪胎在滾筒上滾動變形時，由于壓縮與伸張作用之間能量的差別而消耗的能量，進而轉(zhuǎn)化為阻止車輪滾動的作用力；該兩項分力取決于輪胎材料、結(jié)構(gòu)和溫度。附著系數(shù)隨速度增加而下降的原因較為復(fù)雜，一方面是由于滾筒圓周速度提高，橡膠塊與滾筒之間的嵌合程度越來越差，在未達(dá)到平衡狀態(tài)之前便產(chǎn)生了滑動和振動；另一方面隨著速度的提高，接觸面的溫升加快，很快在滾筒表面形成了一層橡膠膜，降低了附著系數(shù)。(3) 安置角 所謂汽車車輪在滾筒上的安置角是指車輪與滾筒接觸點的切線方向與水平方向的夾角。臺架的

19、阻力系數(shù)隨著安置角的增大而增大。試驗過程對安置角的要求如下：a 、車輪帶動裝有慣性飛輪的滾筒以最大加速度加速時，不得使出滾筒，以確定最小安置角；b 、當(dāng)臺架滾筒制動后，保證車輛仍可是出滾筒，以確定最大安置角。（4）路面模擬系統(tǒng)常見的故障滾筒軸承座溫度過高，其原因為：滾筒兩端軸承同心度失準(zhǔn)，前、后派滾筒平行度沒達(dá)到原設(shè)計要求，可以通過精心調(diào)整軸承座排除故障；滾筒軸承潤滑不良，需檢查軸承工作狀況，按照使用說明書的要求，定期對滾筒軸承進行潤滑。2 、功率吸收裝置（加載裝置）（1）底盤測功機功率吸收裝置類型在汽車檢測線上所用的底盤測功機功率吸收裝置的類型有：電渦流式、水力式、電力式。由于一般水力式功率

20、吸收裝置的可控性較電渦流式差，電力測功機的成本較高，因而國內(nèi)所生產(chǎn)的汽車底盤測功機大多數(shù)采用電渦流式功率吸收裝置。(2 ）電渦流功率吸收裝置的基本結(jié)構(gòu) 電渦流測功器主要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。 在定子四周裝有勵磁線圈，轉(zhuǎn)子與測功機主動滾筒相連，在磁場中轉(zhuǎn)動。當(dāng)勵磁線圈通以直流電時，磁力線在定子、渦流環(huán)、空氣隙和轉(zhuǎn)子之間構(gòu)成回路。磁通的大小與勵磁線圈的應(yīng)數(shù)以及所通過的電.流大小有關(guān)。轉(zhuǎn)子外圓制成凸凹不同的形狀，由于通過齒頂和凹槽的磁通不一樣，凸出部分比凹陷部分通過的磁通多，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，引起磁通的變化，從而在固定的渦流環(huán)中產(chǎn)生渦流。這種渦流產(chǎn)生的磁場又產(chǎn)生一個與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相同的轉(zhuǎn)矩，由于作用與

21、反作用的關(guān)系，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生一個與自己轉(zhuǎn)動方向相反的轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和磁場電流的函數(shù)。由于轉(zhuǎn)子與滾簡相連，就等于給滾筒施加了一個阻力，用這個阻力來模擬汽車在道路上行駛的阻力。這個對轉(zhuǎn)子起制動作用的扭矩，使浮動的定子順著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向擺動。制動力矩的大小可以通過控制勵磁電流來調(diào)節(jié)，所以，電渦流測功器很容易實現(xiàn)自動控制。渦流環(huán)必須能使渦流在其中自由產(chǎn)生，為此要求制作渦流環(huán)的材料電阻越小越好。對轉(zhuǎn)子和定子要求磁力線能順利通過， 材料應(yīng)具有高的導(dǎo)磁率， 電工純鐵和低碳鋼適合于做這些零件的材料。為了避免磁力線通過轉(zhuǎn)子軸造成不必要的損失，轉(zhuǎn)子軸可采用非導(dǎo)磁材料制造。電渦流測功器是一個功率吸收裝置，它將吸收的

22、汽車驅(qū)動輪輸出功率轉(zhuǎn)變成熱能，經(jīng)空氣或冷卻水散發(fā)出去。由于冷卻方式不同，電渦流測功器分為風(fēng)冷和水冷兩種類型。水冷式電渦流功率吸收裝置的基本結(jié)構(gòu)如圖2 所示，水冷式電渦流功率吸收裝置主要由轉(zhuǎn)子( 包括帶齒狀凹凸的感應(yīng)子 17、主軸 7）和定子 ( 包括作為磁軛的鐵芯 1、渦流環(huán) 2、勵磁繞組 18、端蓋 3）組成。其特點是a. 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝不便，特別是我國北方冬季，由于氣溫低，必須注意冷卻水管路保溫以防水管凍裂；b. 較風(fēng)冷式測量精度高；c. 冷卻效率高，適合持續(xù)運行工況使用；d. 冷卻水溫度一般不得超過 60 以防結(jié)垢，冷卻水 pH 值按說明書規(guī)定執(zhí)行。.風(fēng)冷式電渦流功率吸收裝置的基本結(jié)構(gòu)如

23、圖 3 所示，風(fēng)冷式電渦流功率吸收裝置主要由轉(zhuǎn)子、定子、勵磁線圈、支承軸承、冷卻風(fēng)扇葉片、力傳感器等組成，其特點是：a. 結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便；b. 冷卻效率低，功率吸收裝置不易長時間運行，其轉(zhuǎn)子的導(dǎo)磁率隨溫度的上升而下降；因而其最大吸收功率隨溫升而減小，所以一般風(fēng)冷式功率吸收裝置在高轉(zhuǎn)速、大負(fù)荷下工作時間不宜超過 5min；c. 由于冷卻風(fēng)扇在工作時消耗一定的功率，所以應(yīng)該將風(fēng)扇所消耗的功率計入汽車底盤輸出功率。.(3) 電渦流功率吸收裝置的工作原理圖 4 是電渦流功率吸收裝置基本工作原理圖。當(dāng)勵磁線圈通以直流電時，在轉(zhuǎn)子與鐵芯間隙處就有磁力線通過。此間隙的磁通分布在轉(zhuǎn)子齒頂處的磁通密度大，而

24、通過齒槽處的磁通密度小。當(dāng)轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速 n 旋轉(zhuǎn)時，則在 A 處的磁通就減少。由磁感應(yīng)定理可知，此時在定子的渦流環(huán)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電勢，力圖阻止磁通的減小，于是就有電渦流產(chǎn)生， 渦電流方向用右手定則判定， 如圖“ +·”所示。 同理，在 B 處產(chǎn)生的電渦流如圖中所示。由圖可見在齒頂處的電渦流方向為“·”，因此用左手定則判定，此時定子受力，其方向如圖所示。而在齒槽處由于磁通很小，所以受力也很小。因此總的受力 F 之方向如圖所示，此力使與定子外殼相連接的力臂引入稱量機構(gòu)便可進行力矩測量。當(dāng)測功機轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速 n(r/min ）轉(zhuǎn)動，且給勵磁線圈加一定的電流時，可擺動的定子外殼就產(chǎn)生一定

25、的阻力矩 T(N·m）便可得到吸收功率 P，P=T·n 9549(kw).3. 慣性模擬裝置上述結(jié)構(gòu)為常見于僅檢測汽車底盤輸出功率的汽車底盤測功機。為了檢測汽車的滑行性能，我國目前有部分非電力式底盤測功機配備有慣性模擬系統(tǒng)如圖5 所示。汽車在道路上行駛時汽車本身具有一定的慣性能，即汽車的動能；而汽車在底盤測功機上運行時車身靜止不動，是車輪帶動滾筒旋轉(zhuǎn)，在汽車減速工況時，由于系統(tǒng)的慣量比較小，汽車很快.停止運行，所以檢測汽車的減速工況和加速工況時，汽車底盤測功機必須配備慣性模擬系統(tǒng)。汽車底盤測功機臺架轉(zhuǎn)動慣量是通過飛輪來實現(xiàn)的，目前由于我國對汽車臺架的慣量沒有制訂相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，

26、因而國產(chǎn)底盤測功機所裝配的慣性飛輪的個數(shù)不同，且飛輪慣量的大小也不同，飛輪的個數(shù)愈多，則檢測的精度愈高。例如，國產(chǎn) RCD-1030型底盤測功機，按照常用汽車的質(zhì)量，將飛輪組合成四級，見下表。按車質(zhì)量選擇慣性飛輪汽車質(zhì)量（kg）選擇飛輪汽車質(zhì)量選擇飛輪（ kg）1000不掛飛輪，利用滾筒等轉(zhuǎn)動3000掛大飛輪件2000掛小飛輪4000掛大飛輪加小飛輪日本彌榮 CDM-600型底盤測功機的慣性飛輪安裝在滾筒機架左邊，也是用離合器將飛輪與滾筒聯(lián)結(jié)起來。飛輪根據(jù)被測車的質(zhì)量選配，見下表。CDM-600型底盤測功機的慣性飛輪汽車質(zhì)量（ kg ）需配置的飛輪汽車質(zhì)量（ kg）需配置的飛輪（kg）（ kg

27、）小于 800不配置飛輪1400-21001200800-1400700大于 2100700+1200TOP( 二 ) 底盤測功機采集與控制系統(tǒng)1. 車速信號采集目前國內(nèi)檢測線用的汽車底盤測功機所采用車速信號傳感器可分為以下幾個類型。（1) 光電式車速信號傳感器圖 6 為直射式光電車速傳感器的工作示意圖。它由光源、帶孔圓盤( 光柵 ) 和光敏管組成。汽車車輪在光滾筒上滾動時，帶動光柵以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，光源連續(xù)發(fā)光，當(dāng)光束通過光柵上的小孔時，光束照到光敏管上，使它產(chǎn)生相應(yīng)的電脈沖信號。此信號送入計數(shù)器即可得到被測軸的轉(zhuǎn)速。車速信號有兩種，其一是單位時間計數(shù)( 頻率），其二是測脈寬 ( 周期 )

28、，兩.者均可得到滾筒的轉(zhuǎn)速信號，根據(jù)滾筒的半徑及光柵盤上小孔的個數(shù)可得到車速信號。常見的故障 : 沒有車速信號，其原因為:發(fā)光光源斷電或光源燈壞，需檢查電路或更換電源燈；由于車輪在旋轉(zhuǎn)時帶起的灰塵遮住光源或使光源發(fā)光強度減弱；光電管有故障，需更換；信號線有短路或斷路現(xiàn)象；車速信號預(yù)處理系統(tǒng)有故障，需檢查脈沖整形、光隔等電路；A/D 轉(zhuǎn)換有故障，需檢查；控制柜有指示，計算機無車速顯示，需檢查單片機與計算機的通訊電纜線接觸是否良好。(2) 磁電式車速信號傳感器 圖 7 為磁電車速傳感器工作示意圖。它由旋轉(zhuǎn)齒輪和永久磁鐵及感應(yīng)線圈等組成。汽車車輪在光滾筒上滾動時，帶動齒輪以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)磁電傳感

29、器對準(zhǔn)齒頂時，磁電傳感器感生電動勢增強，同理當(dāng)磁電傳感器對準(zhǔn)齒槽時，磁電傳感器感生電動勢減弱，由于磁阻的變化，磁電傳感器輸出的電壓信號為交變信號。因信號較弱( 一般在 3mV左右 ) ，所以必須經(jīng)過信號放大及整形電路，將交變信號變?yōu)槊}沖信號，送入CPU高速輸入口 (HSI) ，以獲取車速信號。常見的故障 : 沒有車速信號，其原因如下:.磁電傳感器距齒輪的間隙過大( 一般為 0.5-1.Omm)；其他參見光電式車速信號傳感器故障。(3) 霍爾傳感器圖 8 為霍爾車速傳感器工作示意圖。汽車車輪在滾筒上滾動時，帶動轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，當(dāng)霍爾傳感器 ( 霍爾元件 ) 對準(zhǔn)永久磁鐵時，磁場強度增強，產(chǎn)生霍爾效應(yīng)，

30、輸出電壓可達(dá) 10mV，當(dāng)霍爾傳感遠(yuǎn)離磁場時，輸出電壓降至 O V，這樣便可得到脈沖信號，送入 CPU高速輸入口 (HSD），通過檢測脈沖頻率或周期，便可得到車速信號。常見的故障 : 沒有車速信號，其原因為:霍爾傳感器有故障；其他參見光電式車速信號傳感器故障。(4) 測速電機 圖 9 為測速電機工作示意圖，汽車車輪在光滾筒上滾動時，帶動測速電機旋轉(zhuǎn)，測速電機產(chǎn)生的電壓正比于滾筒的轉(zhuǎn)速，通過 A/D 采集可得到車速信號。.常見的故障 : 沒有車速信號，其原因 :測速電機有故障，沒信號輸出；其他參見光電式車速信號傳感器故障。2. 驅(qū)動力信號汽車底盤測功機驅(qū)動力傳感器可分為兩種，其一是拉壓傳感器，安

31、裝圖如圖 10(a) 所示；其二是位移傳感器，其安裝圖如圖 10(b) 所示；它們一邊連接功率吸收裝置的外殼，另一邊連接機體。功率吸收裝置在工作過程中，無論是水力式、電渦流式還是電力式功率吸收裝置，其外殼都是浮動的，以電渦流式為例，當(dāng)線圈通過一定的電流時，就產(chǎn)生一定的渦流強度。對轉(zhuǎn)子來說，電.磁感應(yīng)產(chǎn)生的力偶的作用方向與其轉(zhuǎn)動的方向相反；對外殼來說，力偶作用的方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向相同。當(dāng)傳感器固定后，外殼上的力臂對傳感器就有一定的拉力或壓力 ( 與安裝的位置有關(guān) ) ，拉壓傳感器在工作時，傳感器受力產(chǎn)生應(yīng)變，通過應(yīng)變放大器可得到一定的輸出電壓，這樣將力信號轉(zhuǎn)變成電信號來處理，通過標(biāo)定，可以得到

32、傳感器的受力數(shù)值。位移傳感器是利用功率吸收裝置外殼的作用力作用在彈簧上，根據(jù)虎克定理，在彈性范圍內(nèi)作用力與位移成正比的關(guān)系，所以，通過位移計可得到對傳感器作用力的大小。常見的故障 : 沒有牽引力信號。其原因及排除方法:對拉壓傳感器來說， 應(yīng)檢查應(yīng)變橋的電阻值是否平衡，若電橋阻抗誤差超過2，需更換傳感器；對位移傳感器應(yīng)檢查有無阻抗變化；信號線短路或斷路；檢查牽引力信號預(yù)處理系統(tǒng)有否故障，當(dāng)傳感器受力后，有無電量輸出，若有，請檢查接插件是否牢固、放大器芯片工作是否正常；A/D 轉(zhuǎn)換有故障，需檢查；控制柜有牽引力指示，而計算機無顯示，請檢查單片機與計算機的通訊電纜線接觸是否良好。3 、汽車底盤測功機

33、控制系統(tǒng)(1 ）由于電渦流式加載裝置可控性好、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、便于安裝，在底盤測功機中得到廣泛的應(yīng)用。所以這里主要介紹電渦流測功機的控制系統(tǒng)。眾所周知，汽車在行駛過程中存在滾動阻力、空氣阻力、加速阻力和坡道阻力，其中加速阻力是通過慣性飛輪來模擬的；通過臺架模擬道路必須選用加載裝置，要想控制它，就必須知道控制電壓及電流。電渦流式加載裝置控制系統(tǒng)的框圖如圖 11 所示。.控制原理如下 :整流系統(tǒng)將 220V 的交變電壓轉(zhuǎn)變?yōu)殡姕u流式加載裝置所要求的勵磁直流電壓U。將交變電壓通過整流電橋?qū)⒄也ㄐ巫兂绅z頭形波。如圖12 所示。通過整流和穩(wěn)壓，將±5V、± 12V 電壓作

34、控制電路用。給定控制方式、 ( 恒速控制、恒扭控制）。將所選定的速度或扭矩信號與計算機 ( 或單片機）輸出的設(shè)定信號同時輸給 PID 板的電壓比較器，由 PID 板輸出加載控制信號 ( 加載或減載電壓）。加載電壓加在三極管放大電路的前端。通過電容的充、放電使單結(jié)管輸出尖脈沖以觸發(fā)可控硅，其波形如圖13 所示。.將可控硅的輸出波形加在電渦流加載裝置的兩端，使其控制系統(tǒng)成為 7 個控制電壓大小的儀器，同時也控制電渦流測功機的電流大小。續(xù)流二極管的作用是消除電渦流加載裝置的自感電流。過載保護裝置是防止加載電流過大，當(dāng)電流達(dá)到設(shè)定值時，繼電器斷開，使電路停止工作。(2 ）汽車底盤測功機常見的位控信號有

35、舉升器升降控制或滾筒鎖定控制、電磁閱控制、飛輪控制、車輛檢測燈控制、 手動或自動控制等信號， 它們常常通過計算機或單片機 I/O 輸出板 (8155 或 8255 等），再經(jīng)過信號放大、驅(qū)動來實現(xiàn)。4 、測油耗裝置。底盤測功機上配置的油耗測量裝置有定容積式和電子秤兩種。定容積式是在給驅(qū)動輪加載的情況下，測定汽車燃燒 50ml 或 l00ml 燃油所行駛的距離，油耗的單位為 l/l00km 。某些底盤測功機上顯示的油耗單位是 km/l ，求倒數(shù)再乘 100 即可換算成 l/l00km 。也有使用電子秤的，使用電子秤的優(yōu)點是汁量準(zhǔn)確，能夠計量的燃油量較大，可以進行多工況油耗試驗。計量燃油的容器是兩

36、個相連的玻璃球，每個玻璃球的容積為50ml 時，在瓶頸處的兩側(cè)分別安裝發(fā)光管和光電接收管。利用光在液體中產(chǎn)生折射的原理，控制接收管的電信號。當(dāng)油面通過第一個瓶頸處開始汁量，到第二個瓶頸處停止計量，即為50ml 第三個瓶頸處停止計量即為l00ml 。 TOP（三 ) 安全保障系統(tǒng)安全保障系統(tǒng)包括左右擋輪、系留裝置、車偃、發(fā)動機與車輪冷卻風(fēng)機，其作用如下:(l ）左右擋輪的目的是防止汽車車輪在旋轉(zhuǎn)過程中，在側(cè)向力的作用下駛出滾筒，對前輪驅(qū)動車輛更應(yīng)注意；(2) 系留裝置是指地面上的固定盤與車輛相連，以防車輛高速行駛時， 由于滾筒的卡死飛出滾筒；(3) 車偃的作用之一是防止車輛在運行過程中，車體前后

37、移動， 同時也達(dá)到與系留作用相同的.功能；(4 ）發(fā)動機與車輪冷卻風(fēng)機是防止車輛在運行過程中發(fā)動機和車輪過熱。TOP( 四 ) 引導(dǎo)與舉升及滾筒鎖定系統(tǒng)1. 引導(dǎo)系統(tǒng)引導(dǎo)系統(tǒng)也稱司機助，其作用是引導(dǎo)駕駛員按照提示進行操作。提示的方法有兩種，一種是顯示牌，另一種是大屏幕顯示裝置。(1) 顯示牌一般是與計算機的串行通訊口相連， 當(dāng)計算機對顯示牌初始化后， 便可對顯示牌發(fā)送 ASCII 碼與漢字，以提示駕駛員如何操作車輛及顯示檢測結(jié)果。（2）大屏幕顯示器是通過 AV轉(zhuǎn)換盒與計算機相連， Av 轉(zhuǎn)換盒的目的是將計算機的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成視頻信號供電視機用，如圖 14 所示。2. 舉升系統(tǒng)升降系統(tǒng)的類型較多

38、，底盤測功機常用的類型有 :(1 ）氣壓式升降機如圖 15 所示，它是由電磁閥、氣動控制閥及雙向氣缸或橡膠氣囊組成，在氣壓力的作用下，氣缸中的活塞便可上下運動以實現(xiàn)升降目的。(2) 液壓式舉升裝置通常由磁閥、 分配閥、液壓舉升缸等組成。 在液壓作用下， 舉升缸活塞向上移動，實現(xiàn)舉升目的。.3. 滾筒鎖止系統(tǒng)棘輪棘爪式鎖止裝置如圖 16 所示，它由雙向氣缸、棘輪、棘爪、回位彈簧、杠桿及控制器組成，通過控制器控制壓縮空氣的通斷，當(dāng)某一方向通氣后，空氣推動氣缸活塞運動控制棘爪與棘輪離合以達(dá)到鎖止或放松滾筒的目的。.常見的故障及檢查方法有:對于引導(dǎo)系統(tǒng)、顯示牌或大屏幕顯示裝置無顯示，請檢查它們與計算機

39、的通訊線是否連接牢固， AV盒的電源供電是否正常。機械式舉升器故障的檢查方法:a. 升降控制按鈕工作是否正常；b. 對裝有升降控制繼電器的測功機，請檢查其工作是否正常；c. 舉升電機是否工作正常；d. 由于左右絲杠需要同步升降，所以機械式舉升器的扭桿必須工作正常；e. 當(dāng)舉升器有異響時，需檢查舉升器蝸輪蝸桿減速裝置的潤滑是否正常。氣壓式升降機故障的檢查方法:a. 升降控制按鈕工作是否正常；b. 對裝有升降控制繼電器的測功機，請檢查其工作是否正常；c. 氣源工作正常，供氣管路是否有漏氣現(xiàn)象；d. 電磁控制閥工作是否正常。棘輪棘爪式鎖止裝置故障的檢查方法:a. 升降控制按鈕工作是否正常；b. 對裝

40、有升降控制繼電器的測功機，請檢查其工作是否正常；c. 氣源工作正常，供氣管路是否有漏氣現(xiàn)象；d. 控制氣閥是否工作正常，管接頭是否有漏氣現(xiàn)象，回位彈簧工作是否正常。TOP四、影響底盤測功機測試精度的因素為了確定底盤測功機的試驗精度，必須分析在汽車檢測過程中影響汽車底盤輸出功率測定值的因素。( 一 ) 機械阻力對汽車底盤輸出功率測定值的影響汽車底盤測功機的臺架機械損失主要包括支承軸承、聯(lián)軸器、升速器等，這些部件在車輪帶動滾筒旋轉(zhuǎn)過程中，由于摩擦力的存在將消耗一定的功率，為此采用倒拖方法可以測出不同車速下.底盤測功機臺架的機械阻力所消耗的功率( 不含升速器的機械損耗 ) ，如圖 17 所示。由于臺架阻力消耗了汽車部分驅(qū)動功率， 因此，在檢測汽車底盤輸出功率時， 必須計入機械阻力所消耗的功率。另