汽车试验技术课件汽车室内台架试验系统

第十章汽车室内台架试验系统汽车室内台架试验的特点是精度高、试验不受室外环境条件的影响，因此试验效率高、变速器、悬架装置等的性能和它们的构造强度、刚度、疲乏寿命、耐久性等，还可进展整车性能试验，如动力性、经济件、制动性、操纵稳定性、平顺性等。一、汽车底盘测功机的构造型式10-1、10-210-310-4300mm～500mm之间；单转鼓式汽车底盘测功机的转鼓直径较大，目前转鼓直径最大的汽车底盘测功机，其转鼓直径达6300mm；转鼓直径最小的单鼓式汽车底盘测功机，其转鼓直径通常也在500mm以上。二轮单鼓 二轮双鼓四轮单鼓 四轮双鼓汽车底盘测功机的构造型式和转鼓直径的大小对试验精度有很大影响。要想获得高精度的测试结果，常承受大直径的单转鼓式汽车底盘测功机。其缘由是：当转鼓直径D远大于汽车车轮直径d6m较小的单鼓式汽车底盘测功机。对于双鼓式汽车底盘测功机，由于转鼓直径不行能做得很大，因此转鼓曲率对测试结果的影响不行无视。不仅如此，由图10-5不难看出，车轮在双鼓上运行的受力状态与在道路上行驶时的受力状态完全不同FF1 2

与车轮的垂直载荷G间的夹角为力的变化，则此三力之间的关系是：G(F1

F)cos 〔10-1〕2由于cos＜1，因此F1

F＞G，汽车在转鼓上行驶的滚动阻力比在道路上行驶的阻2GF1

FG与2FF1 2

的差值越大。此外，由于汽车在双转鼓上车轮与转鼓的作用状态与在路面上的作用状态存在很大的差异，由此亦会带来较大的测试误差。10-5双鼓式底盘测功机车轮在转鼓上的受力二、汽车底盘测功机的构造原理汽车底盘测功机主要有测功机、传感器、转鼓组件、掌握系统与车辆固定装置等组成，如图10-6所示。转鼓组件4是汽车室内性能试验的行驶“路面1了获得所需的测试精度，需对模拟汽车行驶的各种阻力及汽车的驾驶操作进展准确掌握，其12；为保证汽车在底盘测功机安全牢靠运行，需要一套专9。〔a〕 〔b〕图10-6 汽车底盘测功机的组成〔a〕汽车底盘测功机的外形 〔b〕底盘测功机的组成1—电力测功机，2—自动驾驶仪，3—测试用传感器，4—转鼓，5—显示器，6—试验室中心机房，7—主控计算机，8—电源柜，9—车辆固定装置汽车底盘测功机的核心局部是测功机和计算机掌握系统，固然，为了满足某些特别性能试验的需要，需对汽车底盘测功机的机械局部〔转鼓组件、动力传动装置、测功机等〕进展特别设计。如要在室内测试汽车的行驶噪声，需要用特地设计的低噪声汽车底盘测功机。测功机有水力、电涡流和电力等多种不同的构造型式。由于电力测功机既可模拟汽车测功机具有最优的各项性能汽车车轮施加给测功机的机械能被转换为电能并回馈给电网，因此它具有良好的节能效果。水力侧功机和电涡流测功机都不具有驱动功能，为了模拟汽车行驶时的惯性，常在汽车底盘测功机上配有可自由组合的惯性飞轮组。计算机掌握系统是汽车底盘测功机的“神经中枢能的优劣在很大程度上取决于计算机掌握系统软件的功能。三、汽车整车室内台架试验的内容汽车整车室内台架试验的内容格外丰富，除前面述及的汽车动力性和经济性的各项性〔见图8-〔见图1-13汽车噪声试验〔见图1-13、汽车操纵稳定性试验、汽车行驶平顺性试验、汽车排放试验及其他各类争论性试验。汽车动力性、经济性、噪声、环境、牢靠性与耐久性等的室内试验，所用的主体根底与之相适应的测试环境，并补充相应的传感器就可完成相关的试验，故在此不再开放争论。下面仅对试验设备较为特别的汽车操纵稳定性和行驶平顺性试验作简要介绍。1、汽车操纵稳定性试验系统由于汽车操纵稳定性试验直接影响到行车安全，因此世界各大汽车公司都格外重视。但汽车操纵稳定性的实车试验往往比较困难，如：高速蛇行、高速回正、转向盘转角脉冲、转向盘转角阶跃等工程的试验。除此之外，还有更极端工况的试验，如汽车高速紧急避障、汽车下陡坡失去速度掌握状态下的急转等试验在实车上几乎根本不行能进展公司开头利用模拟试验台〔见图10-7〕进展汽车操纵稳定性试验。汽车操纵稳定性模拟试验3214、计算机10-7汽车操纵稳定性模拟试验台1—行驶场景显示器，2--驾驶模拟器，3—驾驶仓，4—液压伺服系统，5—计算机掌握系统5/转矩传感器〔有的操纵稳定性模拟试验台自带转向盘转角/转矩传感器〕等。传感器的安装和在〔如整车质量与轴荷安排等等、试验所需要的道路状态参数与试验内容等输入模拟试验台的计验操作的要求同步驾驶仓的运动。2、汽车行驶平顺性试验系统汽车行驶平顺行驶性台架试验需在特地的单鼓四轮式汽车底盘测功机上进展10-8层特别组件〔见图10-进展汽车整车的行驶牢靠性与耐久性试验。图10-8汽车行驶平顺性试验台 图10-9转鼓外表状态汽车整车的振动特性、汽车构造件与传力部件的构造疲乏强度、整车异响评估、汽车统。一、汽车整车道路振动模拟试验设备汽车整车道路振动模拟试验于上个世纪六十年月中期开头用于争论汽车整车牢靠性，该噪声信号产生的车轴响应及计算频率响应函数识别该未知系统过反复迭代计算渐渐修正初始驱动信号，以得到模拟路面行驶所需的高精度目标驱动信号。再将获得的目标驱动信号作为输入进展试验。汽车整车道路振动模拟试验台有电动式和电控液压伺服式两种，由于电控液压伺服式〔或车轴〕掌握器等组成。早期的汽车道路振动模拟试验台大多承受单轴式构造，如图10-10所示。尽管单轴振动试验方法作为一种通用试验方法的有用性已经为工程试验所证明制定了很多振动环境试验的标准和标准道路振动模拟试验系统受到了行业各界的广泛重视MTS公司生产的MTS329型汽车整车道路振动模拟试验台〔10-11所示〕产生的附加侧向力，因此试验结果更加真实牢靠。图10-10单轴汽车道路振动模拟试验台 图10-11三轴六自由度的汽车整车道路振动模拟试验台自1957年美国加州公布实施世界上第一部汽车排放法规以来，世界各国间续制定了自己的汽车排放法规。由于我国汽车产业的进展相比照较滞后，因此直到1983年才出台了第市大气环境监测的结果说明，汽车排放对大气环境污染的奉献率已超过60%以上。为了改善大气环境质量，我国自2023年开头转变过去只检测汽油车怠速污染物浓度和柴油车自由开发的车型承受工况法检测汽车排放有害气体的总量的限制，对于车的出厂检验和在用车，沿用老标准直到2023年才出台了的简易工况法的汽车排放标准。一、汽油车双怠速及简易工况法排放测试系统我国汽车排放标准GBl8285—2023《点燃式发动机汽车排气污染物排放及测量方法(双怠速法及简易工况法)》中所述及的双怠速是指：发动机的怠速和“高怠速”二种运行状态。〔的高怠速，国标规定，轻型汽车的高怠速转速为250±100r/mi；重型车的高怠速转速为1800±100r/min。双怠速排放的测试方法是：测试发动机怠速运行和高怠速运行工况所排出废气中HC、CO和NOX等有害气体的浓度。国标中定义的简易工况有三种，即：稳态工况、瞬态工况和简易瞬态工况，对于机动测定值是汽车依据规定的工况行驶，每一公里所排出HC、CO、NOX和CO2等气体成分的克数，其检测设备应具有和下面将要介绍的“工况法”所用设备一样的功能，因此很少在实际中得到应用。稳态工况排放检测，国标定义了二个匀速运行工况：一是汽车在底盘测功机上以25±1.5km/h的车速、50%40±1.5km/h的车速、25%的负荷匀速运行。测试此二个工况下汽车排气中HC、CO和NOX等有害气体的浓度。综上所述，双怠速排放测试所需的测试设备是能够检测HC、CO和NOX等三种有害气10-12所示；对于稳定工况10-1210-110-2所示的汽车底盘测功及协作使用。二、柴油车烟度测试系统

10-12五气GB3847—2023《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方检测。关于烟度的检测，目前的主流设备是不透光式烟度计，如图8-7所示。欲检测发动机全负荷稳定运转及加载减速等运行状态的烟度，还需调用汽车底盘测功机。三、工况法汽车排放测试系统我国汽车排放法规所规定的工况法承受的是欧共体的排放体系，测试汽车依据规定的15400S的郊外高速运行工况全过程平均每公里所排出HC、CO、NX和P〔碳烟〕等有害气体的质量。由于工况法汽车排放测试需要模拟较为简单的用硬、软件设备有：汽车排放定容稀释采样系统、多组份排放分析系统、颗粒物测试系统、汽车排放检测掌握系统和汽车排放测试主控软件系统等，如图10-13所示。1、汽车排放定容稀释采样系统X等有害气体的质量，目前常承受X〔稀释用清洁空气的量是汽车排出废气便可计算出单位行驶里程的COHCNO 质量试验掌握与数据处理由计算机控X制自动完成。10-13汽车排气污染物测试系统1--定容稀释采样系统，2--多组份排放分析系统，3--颗粒物测试系统，4--汽车排放检测掌握系统2、多组份排放分析系统2 X 2多组份排放分析系统有直接模态大量检测、稀释尾气检测、实时连续检测多种不同的数据处理方式，检测的气体包括CO、CO、HC、NO、O2 X 23、颗粒物测试系统颗粒物测试常用的有集中荷电法和局部流法二种不同的测试方式。集中荷电法的测试采集并测试稀释排气中的颗粒物的质量。4、汽车排放检测掌握系统汽车排放检测掌握系统的作用是对汽车排气污染物测试系统全工作过程的自动跟踪掌握，其掌握内容包括汽车底盘测功机的工况模拟掌握和汽车排气的稀释与检测掌握二大局部，是汽车排气污染物测试系统的中枢神经系统。汽车是一个由多总成部件构成的格外简单的机电一体化系统逐一介绍，在此只给出几个主要典型总成部件试验系统的例如。一、发动机台架试验系统能的影响，因此在发动机的研发过程中需要做各类大量的试验。图10--14是发动机性能与道路行驶模拟试验系统，可以完成发动机的速度特性、负荷特性、万有特性、调速特性、可10-15是发动机的噪声试验系统，用于测试或争论发动机的工作噪声；图10-16是发动机的排放试验系统，可以用来进展10-1710-1810-14发动机性能与道路行驶模拟试验系统图10-15发动机噪声试验系统 图10-16 发动机排放试验系统图10-17 发动机消声器试验系统 图10-18发动机转动惯量测试系统二、汽车动力与传动试验系统汽车动力与传动系统研发与匹配争论不行或缺的重要工具系统开发、性能争论〔整车动力性、经济性、牢靠性、排放与噪声，更重要的是，在汽车动力与传动系统的各总成部件开发的前期车产品的开发周期，而且还可以有效的躲避产品研发风险。图10-19和图10-20是发动机前置前轴驱动轿车动力与传动试验系统和四轮驱动轿车动10-20所示的动力与传动试验系统可用于发动机前置后轴驱动、发动机中置后轴驱动及发动10-21所示的测试系统主要用于汽车动力与传动系统的噪声10-22所示的试验系统可以用于完整汽车底盘的各项性能争论。图10-19 发动机前置前轴驱动轿车动力与传动试验系统图10-20 四轮驱动汽车动力与传动试验系统 图10-21四轮驱动汽车动力与传动噪声试验系统10-22汽车底盘试验系统三、传动系统主要总成部件试验系统1、变速器、