專題10汽車底盤功率檢測(cè)

專題10汽車底盤功率檢測(cè)SchoolofAutomotive&TransportationEngineering,ShenzhenPolytechnic為什么要對(duì)底盤技術(shù)狀況進(jìn)行檢測(cè)？如何對(duì)底盤技術(shù)狀況進(jìn)行檢測(cè)？如何評(píng)價(jià)底盤的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)？提出問(wèn)題：SchoolofAutomotive&TransportationEngineering,ShenzhenPolytechnic課堂內(nèi)容：底盤測(cè)功機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理底盤技術(shù)狀況檢測(cè)及分析其他有關(guān)底盤技術(shù)狀況檢測(cè)的知識(shí)SchoolofAutomotive&TransportationEngineering,ShenzhenPolytechnic底盤測(cè)功機(jī)的檢測(cè)項(xiàng)目：驅(qū)動(dòng)輪輸出功率和驅(qū)動(dòng)力試驗(yàn)加速性能試驗(yàn)滑行性能測(cè)試經(jīng)濟(jì)性能(油耗)試驗(yàn)車速表校驗(yàn)里程表校驗(yàn)底盤由傳動(dòng)、行駛、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)等幾個(gè)系統(tǒng)組成。底盤技術(shù)狀況檢測(cè)關(guān)乎汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性和操縱穩(wěn)定性。SchoolofAutomotive&TransportationEngineering,ShenzhenPolytechnic一、底盤測(cè)功機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理底盤測(cè)功機(jī)可以測(cè)試不同工況下的驅(qū)動(dòng)輪的輸出功率和驅(qū)動(dòng)力，還可以進(jìn)行滑行性能測(cè)試、加速性能測(cè)試、車速表校驗(yàn)和里程表校驗(yàn)等試驗(yàn)。它有多種結(jié)構(gòu)型式。

SchoolofAutomotive&TransportationEngineering,ShenzhenPolytechnic1、底盤測(cè)功機(jī)的構(gòu)成：主要由滾筒、機(jī)械部件、功率吸收裝置(即測(cè)功裝置)、測(cè)量控制系統(tǒng)、附屬設(shè)備等幾部分組成。SchoolofAutomotive&TransportationEngineering,ShenzhenPolytechnic（1）滾筒單滾筒型式這種滾筒直徑很大，多在1500mm~2500mm之間。滾筒直徑越大，模擬路面的效果就越好。但直徑過(guò)大則設(shè)備太笨重，占地面積大，安裝也不方便。雙滾筒型式滾筒直徑比大滾筒要小得多，一般在185mm~400mm之間。滾筒不能做得太小，否則將會(huì)增大滑轉(zhuǎn)率、滾動(dòng)阻力和滾動(dòng)損失功率，還會(huì)提高輪胎的溫度。試驗(yàn)車速160km/h----滾筒直徑>300mm;

試驗(yàn)車速200km/h----滾筒直徑>350mm。滾筒表面的處理----光滑的滾筒、涂復(fù)層的滾筒。SchoolofAutomotive&TransportationEngineering,ShenzhenPolytechnic（2）飛輪為了能夠在試驗(yàn)臺(tái)上檢測(cè)汽車的加速性能和滑行性能，需要模擬汽車行駛時(shí)的慣性。為此可以在測(cè)功機(jī)上安裝一套飛輪組，按照不同汽車的質(zhì)量配以相應(yīng)重量的飛輪飛輪與滾筒的結(jié)合與斷開(kāi)由電磁離合器控制（3）功率吸收裝置(測(cè)功器)

功率吸收裝置(測(cè)功器)是給汽車的驅(qū)動(dòng)輪加載的裝置。在做臺(tái)架試驗(yàn)時(shí)人為地給汽車驅(qū)動(dòng)輪施加大小可調(diào)節(jié)的負(fù)載以模擬汽車在路面行駛時(shí)阻力。測(cè)功器有很多種類型。SchoolofAutomotive&TransportationEngineering,ShenzhenPolytechnic（4）測(cè)功器的類型測(cè)功器根據(jù)負(fù)載種類的不同，分為水力測(cè)功器、電力測(cè)功器、電渦流測(cè)功器三種。水力測(cè)功器——是以水的阻力作為負(fù)載的。電力測(cè)功器——是以發(fā)電機(jī)作負(fù)載，也就是將汽車的驅(qū)動(dòng)功率轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)的電功率。電渦流測(cè)功器——是以轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的渦流阻力矩為負(fù)載的裝置。SchoolofAutomotive&TransportationEngineering,ShenzhenPolytechnic（5）渦流測(cè)功器工作原理：

如圖6-3，若在線圈中通入直流電——產(chǎn)生較強(qiáng)的磁場(chǎng)——磁力線將經(jīng)過(guò)鐵心、轉(zhuǎn)子盤以及定子外殼的一部分形成閉合回路。

當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子盤將切割磁力線---感應(yīng)很強(qiáng)的渦流——渦流與激磁線圈的磁場(chǎng)間的相互作用——將使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)受到一定的阻力或制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

汽車驅(qū)動(dòng)輪要帶動(dòng)渦流測(cè)功器的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)——要克服渦流阻力而消耗能量——調(diào)節(jié)激磁線圈的電流——改變磁場(chǎng)和渦流的強(qiáng)度——也就改變了驅(qū)動(dòng)輪的負(fù)載。渦流部件很容易發(fā)熱——采用水冷、空氣冷卻的方法將熱量帶走。SchoolofAutomotive&TransportationEngineering,ShenzhenPolytechnic（6）測(cè)量控制系統(tǒng)組成：測(cè)力裝置、測(cè)速裝置、控制與顯示裝置。<1>測(cè)力裝置根據(jù)作用力和反作用力的原理，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)受到電渦流的阻力矩時(shí)，定子也會(huì)受到大小相等、方向相反的力矩。所以我們只要測(cè)得定子所受的反力矩，就可以知道轉(zhuǎn)子受的渦流力矩。常用的測(cè)力裝置有以下兩種。①測(cè)力桿式如圖6-2電渦流測(cè)功器的定子是浮動(dòng)安裝，在定子表面固定一個(gè)測(cè)力桿2，將測(cè)力桿壓在一個(gè)壓力傳感器3上面，當(dāng)定子受到反作用力矩時(shí)通過(guò)測(cè)力桿對(duì)傳感器施加一個(gè)壓力。測(cè)力桿的長(zhǎng)度是一定的，從而可以通過(guò)傳感器受的力，計(jì)算出汽車在各種不同工況下驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力。SchoolofAutomotive&TransportationEngineering,ShenzhenPolytechnic②平衡錘式它的定子也不是固定安裝的，一個(gè)較重的金屬平衡錘與定子固定連接。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，定子受到反作用力矩，但因平衡錘較重，定子及平衡錘不會(huì)象轉(zhuǎn)子那樣無(wú)限旋轉(zhuǎn)下去，而只是偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度。偏轉(zhuǎn)方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。定、轉(zhuǎn)子間作用力矩越大，這種偏轉(zhuǎn)的角度也越大（刻度盤讀數(shù)）。SchoolofAutomotive&TransportationEngineering,ShenzhenPolytechnic<2>測(cè)速裝置<3>控制與顯示裝置控制系統(tǒng)與顯示裝置都集中在一個(gè)控制柜內(nèi)?？刂葡到y(tǒng)的核心是一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它承擔(dān)底盤測(cè)功機(jī)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、顯示打印和操作控制等項(xiàng)任務(wù)。傳感器輸出的模擬量信號(hào)(如壓力傳感器和測(cè)速發(fā)電機(jī)的信號(hào))，都需經(jīng)過(guò)放大和A/D轉(zhuǎn)換，再送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。傳感器輸出的數(shù)字信號(hào)(如光電編碼器或霍耳元件式速度傳感器輸出的脈沖信號(hào))，則要經(jīng)過(guò)光電隔離等環(huán)節(jié)后送入計(jì)算機(jī)處理。驅(qū)動(dòng)輪輸出功率PK可由驅(qū)動(dòng)力F和車速V按下式計(jì)算：SchoolofAutomotive&TransportationEngineering,ShenzhenPolytechnic<4>、輔助設(shè)備

(1)縱向約束裝置汽車在底盤測(cè)功機(jī)上試驗(yàn)時(shí)，為了使驅(qū)動(dòng)輪穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)在滾筒上，防止汽車可能出現(xiàn)的前后左右移動(dòng)或者萬(wàn)一沖出試驗(yàn)臺(tái)，必須加以一定的約束。對(duì)于單滾筒試驗(yàn)臺(tái)，必須用鋼索拉緊，使汽車能夠在縱向和側(cè)向固定；對(duì)于雙滾筒試驗(yàn)臺(tái)，可用鋼索或者用三角木塊(或檔鐵)頂住從動(dòng)輪前后。

(2)風(fēng)冷裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)汽車與空氣沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)熱、輪胎發(fā)熱的冷卻，需要用可移動(dòng)的風(fēng)機(jī)實(shí)施冷卻，以保證實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行。SchoolofAutomotive&TransportationEngineering,ShenzhenPolytechnic二、底盤技術(shù)狀況的檢測(cè)項(xiàng)目及檢測(cè)步驟1、驅(qū)動(dòng)輪輸出功率和驅(qū)動(dòng)力試驗(yàn)(1)基本方法按國(guó)標(biāo)GB/T18276—2000的規(guī)定，以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在額定扭矩(最大扭矩)和額定功率(最大功率)時(shí)的驅(qū)動(dòng)輪輸出功率作為汽車動(dòng)力性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。測(cè)量時(shí)要求在發(fā)動(dòng)機(jī)全負(fù)荷情況下，測(cè)量若干個(gè)車速點(diǎn)，這些車速點(diǎn)覆蓋了兩個(gè)有代表性的試驗(yàn)點(diǎn)，即①與額定扭矩轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的直接檔車速時(shí)的功率②與額定功率對(duì)應(yīng)的直接檔車速時(shí)的功率。SchoolofAutomotive&TransportationEngineering,ShenzhenPolytechnic

一般在測(cè)量時(shí)，設(shè)定車速點(diǎn)---再起動(dòng)汽車---逐步加速并換至直接檔----并將汽車油門踏板踩到底----底盤測(cè)功機(jī)的計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)增大激磁電流給發(fā)動(dòng)機(jī)加載。最后，通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)激磁電流(也就是調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載)，可使發(fā)動(dòng)機(jī)在預(yù)定的車速點(diǎn)上穩(wěn)定運(yùn)行，并測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)全負(fù)荷情況下的底盤輸出功率和驅(qū)動(dòng)力。連續(xù)測(cè)量若干車速點(diǎn)之后，就可以得到所需要的驅(qū)動(dòng)輪輸出功率和扭矩隨轉(zhuǎn)速變化的曲線并找出最大值。測(cè)出的驅(qū)動(dòng)輪功率需要進(jìn)行校正：校正功率＝實(shí)測(cè)功率×校正系數(shù)校正系數(shù)可以通過(guò)計(jì)算或查表得到SchoolofAutomotive&TransportationEngineering,ShenzhenPolytechnic(2)關(guān)于試驗(yàn)結(jié)果的分析由于整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)有功率損耗：汽車的傳動(dòng)損耗、驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)阻力損耗、底盤測(cè)功機(jī)的機(jī)械損耗，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率Pe到驅(qū)動(dòng)輪輸出功率Pk兩者之間的傳動(dòng)效率可表示為：汽車傳動(dòng)系的傳動(dòng)阻力----約占發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的10-20％。驅(qū)動(dòng)輪在試驗(yàn)臺(tái)滾筒上的滾動(dòng)阻力----滾動(dòng)損耗?？烧嫉剿鶄鬟f功率的15～20％試驗(yàn)臺(tái)的機(jī)械傳動(dòng)阻力----約為所傳遞功率的5％三者累計(jì)可占到所傳遞功率的30%以上。實(shí)際上，在底盤測(cè)功機(jī)上實(shí)測(cè)驅(qū)動(dòng)輪輸出功率與額定功率的百分比對(duì)于新車只有70%左右，對(duì)于在用車則更要低得多。GB7258-2004中規(guī)定，發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)得功率不得低于原標(biāo)定功率的75％。用底盤測(cè)功機(jī)測(cè)試時(shí)，還要考慮到上述傳動(dòng)阻功率損失。只要驅(qū)動(dòng)輪輸出的功率能達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率的35％---45％，就算符合國(guó)標(biāo)要求。SchoolofAutomotive&TransportationEngineering,ShenzhenPolytechnic驅(qū)動(dòng)輪實(shí)際輸出的功率也就是底盤測(cè)功機(jī)電渦流測(cè)功器所吸收的功率Po，它與驅(qū)動(dòng)輪輸出的功率Pk有如下關(guān)系：Po=Pk-Pr-Pc

SchoolofAutomotive&TransportationEngineering,ShenzhenPolytechnic（3）關(guān)于驅(qū)動(dòng)輪輸出功率的標(biāo)準(zhǔn)限值規(guī)定按照國(guó)標(biāo)GB/T18276－2000《汽車動(dòng)力性臺(tái)架試驗(yàn)方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)》的規(guī)定，采用校正驅(qū)動(dòng)輪輸出功率與相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出總功率的百分比作為驅(qū)動(dòng)輪輸出功率的限值。對(duì)于額定扭矩工況，有：ηVM=PVM0/PM對(duì)于額定功率工況，有：ηVP=PVP0/Pe

汽車動(dòng)力性合格條件為：ηVM≥ηMa

，ηVP≥ηPa

SchoolofAutomotive&TransportationEngineering,ShenzhenPolytechnic部分汽車驅(qū)動(dòng)輪輸出功率限值汽車類別汽車系列與類型額定扭矩工況額定功率工況直接擋車速vM（km/h）限值ηMa（%）直接擋車速vP（km/h）限值ηPa（%）客車6600系列汽油車60458535柴油車455075406700系列汽油車50408035柴油車554575356800系列汽油車40408035柴油車454575356900系列汽油車40408535柴油車604585356100系列汽油車40408535柴油車404585356110系列汽油車40408535柴油車554585356120系列柴油車60409035SchoolofAutomotive&TransportationEngineering,ShenzhenPolytechnic2、加速性能試驗(yàn)按照國(guó)標(biāo)GB/T18276-2000的規(guī)定，加速性能的試驗(yàn)的方法：先啟動(dòng)汽車，逐步加速并換至直接檔空載行駛，在汽車逐步加速并換至直接檔后，當(dāng)車速穩(wěn)定在30km/h時(shí)，全力加速至該車最高車速的80％，并記錄累計(jì)加速時(shí)間。

需要指出，在進(jìn)行加速性能試驗(yàn)時(shí)，為了模擬汽車在路上行駛的慣性，應(yīng)根據(jù)汽車的整備質(zhì)量，在底盤測(cè)功機(jī)上選掛相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的飛輪。SchoolofAutomotive&TransportationEngineering,ShenzhenPolytechnic3、滑行性能測(cè)試在試驗(yàn)臺(tái)上測(cè)試滑行距離時(shí)，駕駛員可逐漸提高車速，超過(guò)指定車速后，中斷動(dòng)力，滑行的車輪逐漸停轉(zhuǎn)。計(jì)算機(jī)即可根據(jù)測(cè)得的車速和時(shí)間計(jì)算出滑行距離。

GB/T18276-2000規(guī)定的測(cè)試滑行距離和時(shí)間的方法是，設(shè)定滑行初速度V1和終速度V2，當(dāng)車速超過(guò)V1后，將變速器置于空檔，利用車---臺(tái)系統(tǒng)儲(chǔ)存的動(dòng)能使系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)直至設(shè)定的終速度V2，然后記錄系統(tǒng)自Vl滑行至V2的時(shí)間和距離。為了模擬汽車在路上行駛的慣性，進(jìn)行滑行性能測(cè)試時(shí)，也要在底盤測(cè)功機(jī)上選掛相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的飛輪。SchoolofAutomotive&TransportationEngineering,ShenzhenPolytechnic4、經(jīng)濟(jì)性能(油耗)試驗(yàn)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的使用說(shuō)明書(shū)中，都標(biāo)明了發(fā)動(dòng)機(jī)的最低燃料消耗量，其單位是g/kwh，這是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)得的。在實(shí)際使用中，人們更多地考慮整車的油耗，而不只是發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗。可以用油耗計(jì)檢測(cè)整車等速行駛時(shí)的每百公里油耗值。方法是：汽車在試驗(yàn)臺(tái)上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)逐漸給驅(qū)動(dòng)輪加載，以模擬汽車在平直路面行駛時(shí)所受阻力（車輪的滾動(dòng)阻力、空氣阻力，其數(shù)值可通過(guò)計(jì)算取得，或由資料提供經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)）。通過(guò)測(cè)試車速和試驗(yàn)時(shí)間，可以算出對(duì)應(yīng)行駛里程，同時(shí)，油耗計(jì)檢測(cè)出燃料消耗量L(升)。由此可以計(jì)算出該車的百公里油耗(L/100km)。從理論上，可以通過(guò)測(cè)量燃料容積、質(zhì)量、流量或流速等方法確燃料消耗量。通常油耗計(jì)都要配有測(cè)量里程的儀表。油耗計(jì)既可單獨(dú)使用，也可配合底盤測(cè)功機(jī)做油耗試驗(yàn)。SchoolofAutomotive&TransportationEngineering,ShenzhenPolytechnic汽車整備質(zhì)量CM（kg）第一類車**第二類車***第一階段第二階段第一階段第二階段CM≤7507.26.27.66.6750＜CM≤8657.26.57.66.9865＜CM≤9807.77.08.27.4980＜CM≤10908.37.58.88.01090＜CM≤12058.98.19.48.61205＜CM≤13209.58.610.19.11320＜CM≤143010.19.210.79.81430＜CM≤154010.79.711.310.31540＜CM≤166011.310.212.010.81660＜CM≤177011.910.712.611.31770＜CM≤188012.411.113.111.81880＜CM≤200012.811.513.612.22000＜CM≤211013.211.914.012.62110＜CM≤228013.712.314.513.02280＜CM≤251014.613.115.513.9CM＞251015.513.916.414.7乘用車燃料消耗量限值*（單位：L/100km）SchoolofAutomotive&TransportationEngineering,ShenzhenPolytechnic5、車速表校驗(yàn)由于底盤測(cè)功機(jī)已經(jīng)具備了車速表試驗(yàn)臺(tái)的功能，可以用來(lái)校驗(yàn)車速表。測(cè)試時(shí)，將汽車驅(qū)動(dòng)輪置于滾筒上，測(cè)功機(jī)不加負(fù)載