《底盤輸出功率檢測》PPT課件.ppt

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1、 2.2 底盤輸出功率檢測 底盤輸出功率檢測又稱底盤測功，指汽車驅(qū)動輪輸 出功率的檢測。底盤測功的目的是評價汽車的動力性； 同時，對驅(qū)動輪 輸出功率和發(fā)動 機(jī)輸出功率進(jìn)行 對比，可求出傳 動效率以評價汽 車傳動系統(tǒng)的技 術(shù)狀況。底盤輸 出功率的檢測在 底盤測功機(jī)上進(jìn) 行。 ”“”“梅賽德斯 -奔馳（ Mercedes-Benz） ” “”“” S500傳動系統(tǒng) 一、底盤測功機(jī)的功能和構(gòu)造 1.功能 測試汽車驅(qū)動輪輸出功率； 測試汽車的加速能力； 測試汽車的滑行能力和傳動系統(tǒng)效率； 檢測校驗(yàn)車速表。 輔以油耗計(jì)、廢氣分析儀等設(shè)備，還可以對汽車的 燃油經(jīng)濟(jì)性和廢氣排放性能進(jìn)行檢測。 2.構(gòu)造 主要

2、由滾筒及機(jī)械部件、功率吸收裝置（即測功裝 置）、測量控制系統(tǒng)和附屬設(shè)備等幾部分組成。其機(jī)械 部分的結(jié)構(gòu)見下圖。 滾筒及機(jī)械部件 滾筒： 模擬路面，其作用相當(dāng)于能夠連續(xù)移動的路 面。兩種形式的滾筒見圖。 飛輪： 模擬汽車慣性，供檢測汽車的加速性能和滑 行性能用。 舉升器： 以便汽車進(jìn)入和離開試驗(yàn)臺。 功率吸收裝置 又稱測功器，用 于吸收和測量汽車驅(qū) 動輪的輸出功率。同 時也是一個加載裝置， 可模擬汽車在道路上 行駛時所受的各種阻 力，使車輛受力情況 如同在道路上行駛時一樣。 水力測功器： 以水的阻力作為負(fù)載，目前應(yīng)用不多。 電力測功器： 以發(fā)電機(jī)作為負(fù)載，即將汽車的驅(qū)動 功率轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)的電功率

3、。其功能最強(qiáng)，但成本較高。 更適合于做科研使用。 電渦流測功器： 以轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的渦流阻力矩作 為負(fù)載，具有體積小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)和測量精度較高等特點(diǎn)， 在汽車運(yùn)用檢測部門應(yīng)用最為廣泛。其工作原理見圖。 結(jié)構(gòu)： 實(shí)際的電渦流測功器可以有多種結(jié)構(gòu)形式， 但基本原理相同。下右圖為水冷電渦流測功器結(jié)構(gòu)示意 圖。 工作原理： 改變驅(qū)動輪負(fù)載 改變磁場和渦流強(qiáng)度 調(diào)節(jié)勵磁線圈電流驅(qū)動輪克服渦流阻力而消耗能量 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動受到阻力或制動轉(zhuǎn)矩汽車驅(qū)動 輪帶動轉(zhuǎn) 子轉(zhuǎn)動 磁力線經(jīng)鐵芯、轉(zhuǎn)子與定子形成閉合回路線圈中通入直流電產(chǎn)生磁場 渦流與勵磁線圈磁場相互作用 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動切割磁力線 感應(yīng)強(qiáng)烈渦流 測量控制系統(tǒng) 測量控制系

4、統(tǒng)包括測力裝置、測速裝置，以及控制 與顯示裝置等幾部分。 測力裝置： 測量汽車驅(qū)動輪的驅(qū)動力和驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。 測力桿式： 見左圖。 平衡錘式： 見右圖。 測速裝置 測速裝置在底盤測功機(jī)上進(jìn)行測功、加速試驗(yàn)、等 速試驗(yàn)、滑行試驗(yàn)和燃油經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)時用于測量試驗(yàn)車 速。一般由測速傳感器、中間處理裝置和指示裝置構(gòu)成。 常用的測速傳感器有霍爾元件式、光電編碼式以及測速 發(fā)電機(jī)等類型。 霍爾元件式 霍爾元件是利用了霍爾效應(yīng)原理。圖為霍爾元件式 速度傳感器原理圖。 光電編碼式 光電編碼式速度傳 感器的原理見右圖。 測速發(fā)電機(jī)式 測速發(fā)電機(jī)是一種 永磁發(fā)電機(jī)。由于制作 精密，它能夠產(chǎn)生幾乎 與轉(zhuǎn)速完全成正比的電

5、壓信號，見下圖。 控制與顯示裝置 底盤測功機(jī)的控制與顯示裝置常做成一體，構(gòu)成控 制柜?？刂葡到y(tǒng)的核心是一臺計(jì)算機(jī)。它承擔(dān)底盤測功 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)。 左圖為底盤測功機(jī)控制與 顯示裝置原理圖。右圖為控制 柜面板圖。 輔助裝置 縱向約束裝置： 防止汽車可能出現(xiàn)的位移。 冷風(fēng)裝置： 對發(fā)動機(jī)以及輪胎進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。 二、在底盤測功機(jī)上進(jìn)行的試驗(yàn) 1.準(zhǔn)備工作 被測車輛的準(zhǔn)備 調(diào)整發(fā)動機(jī)供油系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)至最佳工作狀態(tài)； 檢查傳動系統(tǒng)、車輪的連接情況并緊固； 清潔輪胎，檢查輪胎氣壓是否符合規(guī)定； 運(yùn)行走熱全車。 底盤測功機(jī)的準(zhǔn)備 對于水冷測功機(jī)，將冷卻水閥打開； 接通

6、電源，根據(jù)被測車型選擇功率的檔位； 用三角鐵抵住停在地面上的車輪前方，進(jìn)行必要的 縱向約束； 將冷卻風(fēng)扇置于被測汽車前方 0.5m處，對發(fā)動機(jī)吹 風(fēng)，防止發(fā)動機(jī)過熱。 2.試驗(yàn)項(xiàng)目及方法 驅(qū)動輪輸出功率和驅(qū)動力試驗(yàn) 測試原理 由壓力傳感器和測速傳感器傳來的電信號輸入到控 制系統(tǒng)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后，在顯示裝置上顯示出功率 （ kW）、驅(qū)動力（ N）和車速（ km/h）的數(shù)值。顯然， 三者間具有如下關(guān)系： （ 2 6） 式中： Pk驅(qū)動輪輸出功率（ kW）； F驅(qū)動輪驅(qū)動力（ N）； v試驗(yàn)車速（ km/h）。 3600 FvP k 測試方法 測量時要求采用發(fā)動機(jī)額定轉(zhuǎn)矩和額定功率工況， 即與發(fā)動機(jī)

7、額定轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速對應(yīng)的直接檔車速以及與發(fā)動 機(jī)額定功率轉(zhuǎn)速對應(yīng)的直接檔車速時的功率。測量方法 見下圖。 試驗(yàn)結(jié)果分析 在底盤測功機(jī)上測得的驅(qū)動輪輸出功率取決于發(fā)動 機(jī)輸出功率、傳動系統(tǒng)傳動效率、滾動阻力損失功率和 試驗(yàn)臺傳動效率等因素。 底盤測功機(jī)的計(jì)算機(jī)自動增大激磁電流為發(fā)動機(jī)加載 將汽車加速踏板踩到底 逐步加速并換至直接檔 得到所需的驅(qū)動輪輸出功率和轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速變化曲線并找出最大值 測量發(fā)動機(jī)全負(fù)荷下的底盤輸出功率和驅(qū)動力 連續(xù)測量若干車速點(diǎn) 發(fā)動機(jī)在預(yù)定車速點(diǎn)上穩(wěn)定運(yùn)行 自動調(diào) 節(jié)激磁 電流 起動汽車在底盤測功機(jī)的計(jì)算機(jī)上設(shè)定要檢測的若干車速點(diǎn) 由于存在傳動功率損耗，驅(qū)動輪輸出功率總是小于 發(fā)

8、動機(jī)輸出功率。 Pe Pk+P （ 2 7） 以及 （ 2 8） 式中： Pe發(fā)動機(jī)輸出功率（ kW）； Pk驅(qū)動輪輸出功率（ kW）； P傳動阻功率（ kW）； 傳動效率。 試驗(yàn)表明，由于受滾筒表面曲率的影響，驅(qū)動輪在 底盤測功機(jī)滾筒上的滾動阻力比在良好路面上行駛時的 滾動阻力大，由滾動阻力所消耗的功率可達(dá)所傳遞功率 的 15 20；各類型汽車傳動系統(tǒng)的功率損失約占發(fā) 動機(jī)輸出功率的 10 20。 10 0 e k P P 汽車傳動系的傳動效率見下表： 檢測在用汽車的驅(qū)動輪輸出功率時，轎車若能達(dá)到 發(fā)動機(jī)輸出功率的 70，即可說明傳動系統(tǒng)技術(shù)狀況良 好。 能不能測出傳動阻功率 P，因而計(jì)算出

9、發(fā)動機(jī)真正 輸出的功率多少，用電渦流測功機(jī)是不行的。在慣性式 底盤測功機(jī)或帶有儲能飛輪可模擬汽車在相應(yīng)車速下行 駛動能的底盤測功機(jī)上，在測得汽車驅(qū)動輪的輸出功率 后，立即踩下離合器踏板，儲存在飛輪系統(tǒng)中的汽車行 駛動能會反過來拖動汽車驅(qū)動輪和傳動系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn) 汽車類型 傳動效率 m 轎車 0.9 0.92 4 4越野車 0.85 轉(zhuǎn)阻力作用于滾筒，因此底盤測功機(jī)可測得反拖驅(qū)動輪 和傳動系統(tǒng)消耗的功率。也可以用帶直流電機(jī)的電力測 功機(jī)來測傳動阻功率 P。將直流電機(jī)用作電動機(jī)，來拖 動試驗(yàn)臺和汽車空轉(zhuǎn)（此時發(fā)動機(jī)不發(fā)動），直流電機(jī) 發(fā)出的功率，便是這套傳動系統(tǒng)的阻功率。這種試驗(yàn)方 法稱為測功機(jī)的反

10、拖試驗(yàn)。 加速性能試驗(yàn) 其方法見圖。 在進(jìn)行加速性能試驗(yàn)時，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，在底盤測功機(jī)上選掛 相應(yīng)轉(zhuǎn)動慣量的飛輪。 全力加速至 該車最高車 速的 80 起動汽車 逐步加速并換至直接檔 記錄累計(jì)加速時間 車速穩(wěn)定在 3 0 k m / h 滑行性能試驗(yàn) 其方法見圖。 與加速性能試驗(yàn)類似，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，在底盤測功機(jī)上選掛相 應(yīng)轉(zhuǎn)動慣量的飛輪。其滑行速度設(shè)定見表。 逐步加速并換至直接檔 車速超過 v 1 后，將變速 器置于空檔 設(shè)定滑行初速度 v 1 和終速度 v 2 起動汽車 記錄系統(tǒng)自 v 1 滑行至 v 2 的時間

11、和距離 繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)至終速度 v 2 汽車類型 滑行初速度 v1（ km/h） 滑行終速度 v2（ km/h） 轎車 80 50 車速表檢測 車速表檢測時，汽車驅(qū)動輪置于滾筒上，并以某一 預(yù)定車速（ 40km/h）行駛，當(dāng)?shù)妆P測功機(jī)測速裝置所 顯示的車速達(dá)到該車速時，檢查車速表指示值。根據(jù)國 家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，車速表允許誤差范圍為 +20 5。 其他項(xiàng)目的檢測 除以上項(xiàng)目外，利用底盤測功機(jī)滾筒裝置作為活動 路面，以測功器的制動力矩模擬汽車的行駛阻力，則凡 是汽車運(yùn)行中進(jìn)行的檢測和診斷項(xiàng)目，在配備所需儀器 設(shè)備后均可在底盤測功機(jī)上進(jìn)行。如采用油耗計(jì)測試汽 車在各種工況下的使用油耗；采用廢氣分析儀測試汽車

12、在各種工況下的廢氣成分和煙度；采用發(fā)動機(jī)綜合測試 儀測試發(fā)動機(jī)點(diǎn)火提前角或供油提前角，觀測發(fā)動機(jī)點(diǎn) 火波形或柴油機(jī)供油波形；利用異響診斷分析儀診斷各 總成或系統(tǒng)的異響；以及檢測各總成工作溫度和電氣設(shè) 備工作情況等。 附錄：復(fù)習(xí)提綱 1.底盤測功的定義及目的。 一、底盤測功機(jī)的功能和構(gòu)造 1.底盤測功機(jī)的四種基本功能、四種主要裝置。 2.底盤測功機(jī)機(jī)械部分結(jié)構(gòu)（能看圖標(biāo)識）。 3.滾筒及機(jī)械部件部分的組成及其各自的作用。 4.滾筒的兩種類型及各自的特點(diǎn)。 5.底盤測功機(jī)的功率吸收裝置的作用、三種類型的名 稱以及各自的負(fù)載。 6.電渦流測功器的組成（能根據(jù)其結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行標(biāo)識）、 基本工作原理、特點(diǎn)及

13、其應(yīng)用。 7.底盤測功機(jī)測量控制裝置的組成。 8.底盤測功機(jī)測力裝置的作用及其兩種類型。 9.底盤測功機(jī)測速裝置的作用及其三種組成部分名稱。 10.測速傳感器的三種類型名稱。 11.霍爾元件式和光電編碼式速度傳感器的組成（能根 據(jù)其工作原理圖進(jìn)行標(biāo)識）。 12.底盤測功機(jī)的兩種輔助裝置及其作用。 二、在底盤測功機(jī)上進(jìn)行的試驗(yàn) 1.試驗(yàn)前對被測車輛輪胎的要求。 2.在底盤測功機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)時所采用的縱向約束的方 法。 3.在底盤測功機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)時冷卻風(fēng)扇所處的位置。 4.在底盤測功機(jī)上進(jìn)行的四種試驗(yàn)項(xiàng)目名稱。 5.驅(qū)動輪輸出功率、驅(qū)動力和車速的關(guān)系。 6.在驅(qū)動輪輸出功率和驅(qū)動力試驗(yàn)中所要求采用的

14、工 況及其定義。 7.在驅(qū)動輪輸出功率和驅(qū)動力試驗(yàn)中汽車所處檔位。 8.在底盤測功機(jī)上測得的驅(qū)動輪輸出功率所取決的因 素。 9.驅(qū)動輪輸出功率與發(fā)動機(jī)輸出功率的關(guān)系。 10.傳動效率的計(jì)算。 11.在一般情況下，滾動阻力所消耗的功率和各類型汽 車傳動系統(tǒng)的功率損失分別約占發(fā)動機(jī)輸出功率的比例。 12.轎車和越野車傳動系統(tǒng)的傳動效率。 13.傳動系統(tǒng)技術(shù)狀況良好的轎車的驅(qū)動輪輸出功率約 為發(fā)動機(jī)輸出功率的比例。 14.反拖試驗(yàn)的方法。 15.加速性能試驗(yàn)的方法及其起始與最終車速。 16.滑行性能試驗(yàn)的方法及其滑行速度的設(shè)定。 17.在加速和滑行性能試驗(yàn)中對汽車行駛慣性的模擬方 法。 18.車速表檢驗(yàn)中的預(yù)定車速以及車速表的允許誤差。 19.車速表的允許誤差其正差遠(yuǎn)大于負(fù)差的意義。