

确定汽车在行驶方向上的运动惰况,即汽车的动力性,需要确定沿汽车行驶方向作用于汽车的各种外力,即驱动力和运行时的各种阻力P7i,根据建立的力之间的平衡方程建立等式,就可知汽车的最大爬坡度、加速度大小和最高行驶速度。

驱动力是从发动机输出转矩,经传动系传动至驱动轮上产生。行驶阻力包括由滚动力、空气阻力、加速阻力和坡度阻力几个部分共同构成。

在汽车加速过程中,要克服因加速运动产生的惯性阻力,也就是加速阻力。加速时,由于加速运动使汽车的平移质量和旋转质量分别产生惯性力或惯性力偶矩。

汽车在爬坡时,重力沿垂直于坡道路面的分力是Gcosa,所以此时的滚动阻力为F=Gfcosa。坡度阻力和滚动阻力都是与汽车重力成线性比例关系的分力,因此两种阻力可以加在一起,统称为道路阻力,

传统的底盘测功机主要由五部分组成,其中包括,模拟实际路况的道路模拟系统,安全保障系统,整机的功能控制系统,重要参数的数据采集与显示系统引导举升系统。

道路的模拟关键在于移动,由于整个系统空间相对固定,所以采用具有稳定位置精度的滚筒,滚简的转动即可代替移动的路面。将被检车辆的轮胎与滚筒相接触,即可实现两者外切相对转动,从而通过相应的检测仪器对车辆的模拟运行状况进行动态检测。

对车辆进行必要的纵向约束,防止车辆在检测时驶出测试区域,保证测试时的人员安全,试验台的控制装置一般与指示装置连为一体,来自测力、测速传感器的电信号经微机处理后,在指示装置上直接显示输出功率、驱动力和车速的数值,通过按键、旋钮来控制试验过程,通过显示窗显示试验结果。

车辆在行驶当中会产生一定的惯性载荷,除此还有它本身的重力和部分转动构件的惯性阻力,那么它们主要是由本测功机的飞轮机构或电气方式来模拟的。
除了汽车内在的因素还有诸如行驶阻力这样外在因素,主要是靠一种功率吸收装置来模拟的,其中它分为水力式、电涡流式、电力式三种,目前国内大部分采用的是电涡流式。

既然有模拟就会有测量,测功机主要是对系统所受的力和系统在模拟路况下运行的速度进行测量,对于力,在一般的工厂企业中应用最多的还是电测量式,具体是在适当的位置安装力传感器,并把所感受到的力转换成可识别的电信号,送到指定的接收装置。同样在适当的位置安装速

用传感器去测量滚筒的运转速度(其实也就是轮胎的速度),并将速度信号转换成电信号。在车辆驶入前,将举升器托板升起,保证汽车平稳驶入,测试相关数据时,将车轮置于滚筒上,举升器托板落下,使测试轮在测试时仅受线接触,减小摩擦力。

汽车底盘测功机作为一项用于室内检测的设备,既可检测汽车的动力性能也可进行多工况排放指标及油耗检测。测试过程如下:
将车垂直于滚简方向停住,变速杆挂为空挡,先测轴荷,然后让滚筒带动车轮转动,先测出阻滞力,再踩刹车装置,测出制动力,至此,前轮测量完毕。前轮驶出,后轮驶入,先同上检测行车制动力,再用力拉紧驻车制动手柄,检测驻车制动力。

测量驱动轮的输出功率。驱动轮驶入并主动转动,在发动机额定扭矩和功率的条件下,测量驱动轮输出功率的数值。(根据检测点设置的定点车速来测量功率,为保证测量准确,每点测量三次求平均值)。

底盘测功机对汽车传动系进行检测,测得驱动功率后,踩下离合,使车轮在滚筒的拖动作用下测得传动系的消耗功率,同一转速下的驱动功率与传动系的消耗功率之和,即这一转速下的有效功率。
在测功机上对汽车滑行距离的检测。汽车检测前先预热,使汽车温度达到工作时的正常温度,启动汽车使驱动车轮转动到一定车速,将挡位摘到空挡不再提供驱动力,直到受滑动阻力的驱动轮转动停止,由测距装置测出滚筒滚过的圆周长可得汽车滑行距离。

底盘测功机检验离合器是否打滑。将汽车停放在测功机试验台上,在传动轴上做一标记,挡位挂至直接档,踩下油门,使车轮原地运转,投射光到预先在传动轴作的标记处,如果投射光与标记点同步,则离合器未打滑;若不同步则离合器打滑。

底盘测功机进行多工况燃油消耗试验与排放试验。先在道路上通过滑行试验确定车辆的行驶阻力,将测得的结果与测功机的参数输入后测功机即可模拟汽车在道路上的行驶阻力。同时,在试验室内配备排气分析与燃油量测定的仪器,这样既可对固定在转鼓试验台上的汽车进行多工况燃油消耗试。

在使用底盘测功机对汽车进行动力性检测和多工排放指标及油耗检测等项目时,需要在测功机上设定车辆道路行驶载荷(惯性载荷和道路载荷),而在测功机上能否准确设定载荷的大小是得到精确数值的关键。
汽车的惯性载荷包括汽车的重力以及转动部件产生的惯性阻力。汽车沿道路正常行驶时,要克服的惯性阻力为:

在测功机上检测时,需模拟道路行驶产生的惯性阻力,此时要克服的阻力为:



汽车的行驶阻力包括空气阻力、车轮滚动阻力和传动系摩擦阻力等。在底盘测功机上检测时,用汽车在滚筒上转动产生的阻力来模拟汽车的道路行驶阻力通常是用滑行实验法测得车辆实际行驶时受到的道路负荷,然后在测功机上模拟道路负荷,并使模拟道路负荷与实际道路负荷相等。美国提出了模拟道路负荷时,设定阻力大小的计算方法:

实际道路负荷即车辆实际行驶时受到的道路负荷,是被模拟量。目前,大多数美国公司根据SAEJ1233-2001准来计算目标系数,它包含了由摩擦、轮胎风等产生的阻力。
车辆损失系数即汽车在运行过程中,车的零件产生的阻力,不管汽车在道路上行驶还是在测功机上检测它都存在。

车辆损失系数的测定方法是将汽车驱动使驱动轮旋转,驱动轮带动测功机的轮鼓转动(假设驱动轮与轮的摩擦为纯滚动摩擦),当滚简转速达到要求测量的速度后,将被测车的档位摘至空挡,不提供车辆任何动力或阻力,使车轮只在摩擦阻力下滑行,由此可得到车辆损失系数与速度的关系曲线。
测功机设置系数是在测功机模拟道路行驶阻力时,为使模拟道路负荷与实际运行时的道路负荷相等而由测功机施加到车辆上的力。汽车在道路上行驶时,受到的道路载荷与车速的关系为:


使用时,测功机吸能装置不工作,车辆带动测功机的滚筒、传动机构、飞轮转动,达到指定车速后,把挡位摘至空挡,使车辆滑行,记录车辆从摘除挡位到停止运行的时间。
在测功机上安装有吸能装置,用该吸能装置可模拟出汽车行驶时的道路阻力,通过设置模拟装置中的参数,得到不同的载荷-速度曲线,从而模拟在道路上行驶时的不同受力状态。
由以上描述可知,通过滑行法可测得汽车的总阻力,包括空气阻力和车轮滚动阻力,除去上述公式中已测得的轮胎与滚筒接触、机械结构传动和机器台架本身产生的阻力后,在测功机上应设定的测功机曲线为:


当汽车驱动轮在转鼓上转动时,转鼓在驱动力作用下有输出,但从动轮静止无法模拟滚动阻力及相应惯性质量。根据GB/T12536-1990《汽车滑行试验方法》标准,利用ZQ500底盘测试台进行滑行试验,反求路面阻力与车速的函数关系。
试验道路满足GB/T12534-1990《汽车道路试验方法通则》的规定:在干净平直、硬度达到要求的道路上进行。道路总长约2~3公里,宽28m,纵向坡度不得大于0.1%,风速不能超过3m/s。试验车辆的准备完全,特别注意轮胎气压应满足厂家出厂规定气压,否则将造成测量误差。

使用国zy195能测量,该是触式的,以计算机为主要控制系统并安装需要的I/0接口和硬件设备,不需要与路面直接接触即可测出被测量,速度快,精度高,测量用具抗干扰能力效果较好。在车上安装光电路面探测器照射路面,并把路面的起伏情况转换为输入的电信号
对汽车的动力性、制动性等性能进行测试。

然后选出长约1km的平直路段作为滑行试验的测量路段,并在路两端做好指示,汽车在驶入试验路段前,驾驶员将车速保持在80kmm/h左右并将挡位摘至空挡,松开离合,使汽车在没有动力的条件下滑行。
汽车进入试验路段后,使用五轮仪测量仪开始记录初速度和起始位置,直到汽车完全停住。记录滑行开始时的速度和总的滑行距离。使汽车按以上条件在往返途中各试验至少一次,且保证来回路段重合,以保证试验数据准确可靠。特别注意在试验过程中,测试人员需要保证方向盘不被转动。

试验采用速度模式,利用动态测试记录仪按等速度间隔记录速度、时间间隔试验时,风阻及滚动阻力随滑行速度成正相关,车辆在平直道路上路面阻力与车速计算经验公式。
总结首先,分析汽车在行驶时受到的各种阻力(滚动阻力、空气阻力、坡度阻力加速阻力),为在底盘测功机上加载阻力的研究做了基础准备;介绍了汽车底盘测功机的组成与各部分的作用,简要介绍了使用方法和工作原理,分析了测功机准确设置各项参数的方法和依据。
根据滑行试验法求出车辆在平直道路上行驶时路面阻力与车速的经验公式,并根据速度与时间和力与速度的关系式得到力与时间的关系曲线。