专题10 汽车底盘功率检测

1、School of Automotive & Transportation Engineering , Shenzhen Polytechnic School of Automotive & Transportation Engineering , Shenzhen Polytechnic 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？提出问题：School of Automotive & Transportation Engineering , Shenzhen Polytechnic 课堂内容：底盘测功机的结构与原理底盘技术状况检测及分析其他有关底

2、盘技术状况检测的知识School of Automotive & Transportation Engineering , Shenzhen Polytechnic 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。School of Automotive & Transportation Engineering , Shenzhen Polytechnic 底盘测功机可以测试不同工况下的驱动轮的输出功率和驱动力，还可以进

3、行滑行性能测试、加速性能测试、车速表校验和里程表校验等试验。它有多种结构型式。 School of Automotive & Transportation Engineering , Shenzhen Polytechnic 1 1、底盘测功机的构成：、底盘测功机的构成： 主要由滚筒、机械部件、功率吸收装置(即测功装置)、测量控制系统、附属设备等几部分组成。School of Automotive & Transportation Engineering , Shenzhen Polytechnic （1） 滚筒滚筒单滚筒型式单滚筒型式 这种滚筒直径很大，多在这种滚筒直径很大，多在1500mm

4、2500mm之间。滚筒直径越大，模拟之间。滚筒直径越大，模拟路面的效果就越好。但直径过大则设备太笨重，占地面积大，安装也不方便。路面的效果就越好。但直径过大则设备太笨重，占地面积大，安装也不方便。双滚筒型式双滚筒型式 滚筒直径比大滚筒要小得多，一般在滚筒直径比大滚筒要小得多，一般在185mm400mm之间。滚筒不能做之间。滚筒不能做得太小，否则将会增大滑转率、滚动阻力和滚动损失功率，还会提高轮胎的温得太小，否则将会增大滑转率、滚动阻力和滚动损失功率，还会提高轮胎的温度。度。 试验车速试验车速160km/h-滚筒直径滚筒直径300mm; 试验车速试验车速200km/h-滚筒直径滚筒直径350mm

5、。 滚筒表面的处理滚筒表面的处理-光滑的滚筒、涂复层的滚筒。光滑的滚筒、涂复层的滚筒。School of Automotive & Transportation Engineering , Shenzhen Polytechnic （2）飞轮）飞轮 为了能够在试验台上检测汽车的加速性能和滑行性能，需要模拟汽车行驶时的惯性。为此可以在测功机上安装一套飞轮组，按照不同汽车的质量配以相应重量的飞轮飞轮与滚筒的结合与断开由电磁离合器控制（3）功率吸收装置功率吸收装置(测功器) 功率吸收装置(测功器) 是给汽车的驱动轮加载的装置。在做台架试验时人为地给汽车驱动轮施加大小可调节的负载以模拟汽车在路面行驶时

6、阻力。测功器有很多种类型。School of Automotive & Transportation Engineering , Shenzhen Polytechnic （4）测功器的类型）测功器的类型 测功器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。水力测功器水力测功器是以水的阻力作为负载的。电力测功器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。School of Automotive & Transportation Engineering , Shenzhen

7、 Polytechnic （5）涡流测功器工作原理： 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。 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。 汽车驱动轮要带动涡流测功器的转子转动要克服涡流阻力而消耗能量调节激磁线圈的电流改变磁场和涡流的强度也就改变了驱动轮的负载。 涡流部件很容易发热采用水冷、空气冷却的方法将热量带走。School of Automotive & Transportation Engineering , Shenzhen Polytechn

8、ic （6）测量控制系统）测量控制系统组成：测力装置、测速装置、控制与显示装置。组成：测力装置、测速装置、控制与显示装置。 测力装置测力装置根据作用力和反作用力的原理，当转子转动受到电涡流的阻力矩时，定根据作用力和反作用力的原理，当转子转动受到电涡流的阻力矩时，定子也会受到大小相等、方向相反的力矩。所以我们只要测得定子所受的子也会受到大小相等、方向相反的力矩。所以我们只要测得定子所受的反力矩，就可以知道转子受的涡流力矩。常用的测力装置有以下两种。反力矩，就可以知道转子受的涡流力矩。常用的测力装置有以下两种。测力杆式测力杆式如图如图6-2电涡流测功器的定子是浮动安装，在定子表面固定一个测力杆电涡

9、流测功器的定子是浮动安装，在定子表面固定一个测力杆2，将测力杆压在一个压力传感器，将测力杆压在一个压力传感器3上面，当定子受到反作用力矩时通上面，当定子受到反作用力矩时通过过测力杆对传感器施加一个压力。测力杆的长度是一定的，从而可以通过测力杆对传感器施加一个压力。测力杆的长度是一定的，从而可以通过传感器受的力，计算出汽车在各种不同工况下驱动轮的驱动力。传感器受的力，计算出汽车在各种不同工况下驱动轮的驱动力。 School of Automotive & Transportation Engineering , Shenzhen Polytechnic 平衡锤式平衡锤式 它的定子也不是固定安它的

10、定子也不是固定安装的，一个较重的金属平衡锤装的，一个较重的金属平衡锤与定子固定连接。与定子固定连接。 当转子转动时，定子受到当转子转动时，定子受到反作用力矩，但因平衡锤较反作用力矩，但因平衡锤较重，定子及平衡锤不会象转子重，定子及平衡锤不会象转子那样无限旋转下去，而只是偏那样无限旋转下去，而只是偏转一个角度。偏转方向与转子转一个角度。偏转方向与转子转动方向相反。定、转子间作转动方向相反。定、转子间作用力矩越大，这种偏转的角度用力矩越大，这种偏转的角度也越大（刻度盘读数）。也越大（刻度盘读数）。School of Automotive & Transportation Engineering ,

11、 Shenzhen Polytechnic 测速装置测速装置 控制与显示装置控制与显示装置 控制系统与显示装置都集中在一个控制柜内。控制系统的核心是一台计算机。它承担底盘测功机的数据采集、数据处理、显示打印和操作控制等项任务。 传感器输出的模拟量信号 (如压力传感器和测速发电机的信号)，都需经过放大和A/D转换，再送入计算机进行数据处理。传感器输出的数字信号 (如光电编码器或霍耳元件式速度传感器输出的脉冲信号)，则要经过光电隔离等环节后送入计算机处理。驱动轮输出功率PK可由驱动力F和车速V按下式计算：School of Automotive & Transportation Engineeri

12、ng , Shenzhen Polytechnic 、辅助设备、辅助设备 (1) 纵向约束装置纵向约束装置 汽车在底盘测功机上试验时，为了使驱动轮稳定地运转在滚筒上，防止汽车可能出现的前后左右移动或者万一冲出试验台，必须加以一定的约束。对于单滚筒试验台，必须用钢索拉紧，使汽车能够在纵向和侧向固定；对于双滚筒试验台，可用钢索或者用三角木块(或档铁)顶住从动轮前后。 (2) 风冷装置风冷装置 实验时汽车与空气没有相对运动，发动机发热、轮胎发热的冷却，需要用可移动的风机实施冷却，以保证实验的正常进行。School of Automotive & Transportation Engineering

13、, Shenzhen Polytechnic 1、驱动轮输出功率和驱动力试验(1)基本方法 按国标GB/T182762000的规定，以汽车发动机在额定扭矩(最大扭矩)和额定功率(最大功率)时的驱动轮输出功率作为汽车动力性的评价指标。 测量时要求在发动机全负荷情况下，测量若干个车速点，这些车速点覆盖了两个有代表性的试验点，即与额定扭矩转速对应的直接档车速时的功率与额定功率对应的直接档车速时的功率。 School of Automotive & Transportation Engineering , Shenzhen Polytechnic 一般在测量时，设定车速点-再起动汽车-逐步加速并换至直

14、接档-并将汽车油门踏板踩到底-底盘测功机的计算机能够自动增大激磁电流给发动机加载。 最后，通过自动调节激磁电流(也就是调节发动机的负载)，可使发动机在预定的车速点上稳定运行，并测量发动机全负荷情况下的底盘输出功率和驱动力。连续测量若干车速点之后，就可以得到所需要的驱动轮输出功率和扭矩随转速变化的曲线并找出最大值。 测出的驱动轮功率需要进行校正：校正功率实测功率校正系数校正系数可以通过计算或查表得到School of Automotive & Transportation Engineering , Shenzhen Polytechnic (2) 关于试验结果的分析 由于整个测试系统有功率损耗

15、：汽车的传动损耗、驱动轮的滚动阻力损耗、底盘测功机的机械损耗 ，发动机输出功率Pe到驱动轮输出功率Pk两者之间的传动效率可表示为： ekmPP汽车传动系的传动阻力-约占发动机输出功率的10-20。驱动轮在试验台滚筒上的滚动阻力-滚动损耗常可占到所传递功率的 1520试验台的机械传动阻力-约为所传递功率的 5 三者累计可占到所传递功率的30%以上。实际上，在底盘测功机上实测驱动轮输出功率与额定功率的百分比对于新车只有70%左右，对于在用车则更要低得多 。 GB7258-2004中规定，发动机测得功率不得低于原标定功率的75。用底盘测功机测试时，还要考虑到上述传动阻功率损失。只要驱动轮输出的功率能

16、达到发动机额定功率的35-45，就算符合国标要求。School of Automotive & Transportation Engineering , Shenzhen Polytechnic 驱动轮实际输出的功率也就是底盘测功机电涡流测功器所吸收的功率Po，它与驱动轮输出的功率Pk有如下关系：Po=Pk-Pr-Pc School of Automotive & Transportation Engineering , Shenzhen Polytechnic （3）关于驱动轮输出功率的标准限值规定 按照国标GB/T 182762000汽车动力性台架试验方法和评价指标的规定，采用校正驱动轮输

17、出功率与相应的发动机输出总功率的百分比作为驱动轮输出功率的限值。对于额定扭矩工况，有：VM=PVM0/PM对于额定功率工况，有：VP=PVP0/Pe 汽车动力性合格条件为：VMMa ，VPPa School of Automotive & Transportation Engineering , Shenzhen Polytechnic 部分汽车驱动轮输出功率限值汽车类别汽车系列与类型额定扭矩工况额定功率工况直接挡车速vM（km/h）限值Ma（%）直接挡车速vP（km/h）限值Pa（%）客车6600系列汽油车60458535柴油车455075406700系列汽油车50408035柴油车5545

18、75356800系列汽油车40408035柴油车454575356900系列汽油车40408535柴油车604585356100系列汽油车40408535柴油车404585356110系列汽油车40408535柴油车554585356120系列柴油车60409035School of Automotive & Transportation Engineering , Shenzhen Polytechnic 2、加速性能试验、加速性能试验按照国标GB/T 18276-2000的规定，加速性能的试验的方法： 先启动汽车，逐步加速并换至直接档空载行驶，在汽车逐步加速并换至直接档后，当车速稳定在30

19、km/h时，全力加速至该车最高车速的80，并记录累计加速时间。 需要指出，在进行加速性能试验时，为了模拟汽车在路上行驶的惯性，应根据汽车的整备质量，在底盘测功机上选挂相应转动惯量的飞轮。School of Automotive & Transportation Engineering , Shenzhen Polytechnic 3 3、滑行性能测试、滑行性能测试 在试验台上测试滑行距离时，驾驶员可逐渐提高车速，超过指定车速后，中断动力，滑行的车轮逐渐停转。计算机即可根据测得的车速和时间计算出滑行距离。 GB/T18276-2000规定的测试滑行距离和时间的方法是，设定滑行初速度V1和终速度V

20、2，当车速超过V1后，将变速器置于空档，利用车-台系统储存的动能使系统继续运转直至设定的终速度V2，然后记录系统自Vl滑行至V2的时间和距离。 为了模拟汽车在路上行驶的惯性，进行滑行性能测试时，也要在底盘测功机上选挂相应转动惯量的飞轮。School of Automotive & Transportation Engineering , Shenzhen Polytechnic 4 4、经济性能、经济性能( (油耗油耗) )试验试验 在汽车发动机的使用说明书中，都标明了发动机的最低燃料消耗量，其单位是g/kwh，这是通过发动机台架试验测得的。在实际使用中，人们更多地考虑整车的油耗，而不只是发动

21、机的油耗。 可以用油耗计检测整车等速行驶时的每百公里油耗值。方法是：汽车在试验台上运转时逐渐给驱动轮加载，以模拟汽车在平直路面行驶时所受阻力（车轮的滚动阻力、空气阻力，其数值可通过计算取得，或由资料提供经验数据）。通过测试车速和试验时间，可以算出对应行驶里程，同时，油耗计检测出燃料消耗量L(升)。由此可以计算出该车的百公里油耗(L/100km)。 从理论上，可以通过测量燃料容积、质量、流量或流速等方法确燃料消耗量。通常油耗计都要配有测量里程的仪表。油耗计既可单独使用，也可配合底盘测功机做油耗试验。School of Automotive & Transportation Engineering

22、 , Shenzhen Polytechnic 汽车整备质量CM（kg）第一类车*第二类车*第一阶段第二阶段第一阶段第二阶段CM7507.26.27.66.6750CM8657.26.57.66.9865CM9807.77.08.27.4980CM10908.37.58.88.01090CM12058.98.19.48.61205CM13209.58.610.19.11320CM143010.19.210.79.81430CM154010.79.711.310.31540CM166011.310.212.010.81660CM177011.910.712.611.31770CM188012.411.113.111.81880CM200012.811.513.612.22000CM211013.211.914.012.62110CM228013.712.314.513.02280CM251014.613.115.513.9CM251015.513.916.414.7乘用车燃料消耗量限值*（单位：L/100km） School of Automotive & Transportation Engine