A汽车底盘测功机

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1、汽车底盘测功机一、底盘测功机的功能底盘测功机是模拟汽车在道路上行驶时受到的阻力，仅进行汽车性能测试的设备。可以在汽车底盘测功机完成的试验主要有:①动力性能试验。  ②经济性能试验。  ③汽车排放试验。  ④模拟爬坡试验。  ⑤牵引性能试验。  ⑥滑行试验。二、底盘测功机的基本结构及工作原理1．汽车底盘测功机的基本结构  汽车底盘测功机主要由道路模拟系统、数据采集与控制系统、安全保障系统及引导系统等构成。道路模拟系统主要由测功机、转鼓、制动器、扭矩仪、测速电机等构成。图1底盘测功机系统组成简图(1)转鼓转鼓为48英寸圆筒形,由厚钢板焊接而成,表面光滑；系统由两根

2、短滚筒组成，其特点是支承轴承少，台架的机械损失小；转鼓质量小、转动惯量大。滚筒的半径r越大，在车轮滚动时轮胎的变形量就越小，也就是说弹性迟滞损失就越小。滚筒表面喷涂有耐磨硬质合金。滚筒表面的附着系数在到0.8左右，接近于一般路面的附着系数，可以避免滑拖现象。(2)电力测功机本试验台采用的是200马力的交流电力测功机。电力测功机由负载电机和变频器组成。电力测功机作为负载时，它通过发电来吸收功率，其功用相当于发电机；当作为驱动机械之用时，它输出功率，其功用相当于电动机。电力测功机有两个重要特点：其一、运用直接转矩控制技术对电力测功机实行转矩控制；其二、电力测功机处

3、于发电状态时将电能送回电网。电力测功机由于其具有控制结构简单、系统的转矩响应迅速且无超调、电能可通过其回馈单元回馈电网等众多优点。(3)制动器选用鼓式气压制动器,作用于汽车减速时。(4)扭矩传感器在弹性轴的两端安装有两只信号齿轮，在两齿轮的上方各装有一组信号线圈，在信号线圈内均装有磁钢与信号齿轮组成磁电信号发生器。当信号齿轮随弹性轴转动时，由于信号齿轮的齿顶及齿谷交替周期性的扫过磁钢的底部使气隙磁导产生周期性的变化，线圈内部的磁通量亦产生周期性变化，使线圈中感生出近似正弦波的交流电信号。(5)转速传感器汽车车轮在光滚筒上滚动时，带动测速电机旋转，测速电机产生的

4、电压正比于滚筒的转速，通过A/D采集可得到车速信号。2.工作原理汽车在行驶过程中存在滚动阻力、空气阻力、加速阻力和坡道阻力，要在试验台上模拟汽车道路运行工况，首先要模拟汽车整车的运动惯量和行驶阻力。本试验台是利用电磁加载来模拟汽车旋转质量的转动惯量及汽车直线运动质量的惯量，其准确度满足汽车的惯量模拟要求。汽车在行驶过程中所受的空气阻力、非驱动轮的滚动阻力及爬坡阻力等，则采用功率吸收加载装置来模拟。汽车整车的运动惯量和行驶阻力的模拟是通过滚筒来实现的，即以滚筒的表面取代路面。通过控制系统可对加载装置及惯性模拟系统进行自动控制。汽车道路行驶阻力确定方法一般采用滑行

5、法进行。滑行试验方法确定的汽车道路行驶阻力由汽车滚动阻力、空气阻力和传动摩擦阻力三部分组成。试验道路应选择干燥、平直且具有足够长度，坡读必须在±0.1%范围内；试验应在没有雨、雪、雾的天气进行,试验时平均风速必须小于3m/s。试验时汽车先在道路上直线加速,达到一定的速度ｖ0后,松开油门踏板,变速器挂空挡,让汽车直线滑行,记录车速与滑行时间。一般要作多次往返滑行,然后取其平均值,得到道路ｖ—ｔ滑行曲线。设汽车滑行时所受的阻力为Ｆ,则Ｆ=M*ｄｖ/ｄｔ(1)式中M为将汽车的平动质量的动能及转动惯量的动能转化为总平动动能后的汽车总等效平动质量。根据式(1)和ｖ—ｔ曲

6、线,就可以求得汽车道路行驶阻力Ｆ—ｖ曲线。这就是汽车底盘测功机阻力要模拟的目标函数,通常Ｆ可写为ｖ的二次三项式Ｆ=A+B*v+C*v2。图2、3分别为某种汽车在某工况下的道路滑行曲线及道路行驶阻力曲线。图2　道路滑行曲线　　　　　　　　　　图3　道路行驶阻力曲线汽车在汽车底盘测功机上滑行时的受力分析汽车在汽车底盘测功机上进行滑行试验时,汽车发动机熄火,变速器挂空档。首先电机驱动转鼓并带动汽车加速,达到ｖ0时汽车进行滑行。此时人为地让电机给转鼓施加与转鼓旋转方向相反的可控扭矩Ｍd。这样汽车在转鼓上滑行时所受的总阻力Ｆ′由四部分组成:Ｆ′=Ｆg′+Ｆf′+Ｆl+Ｆ

7、d(2)式中:Ｆg′为汽车传动系摩擦阻力矩的等效阻力;Ｆf′为汽车与转鼓间的滚动阻力;Ｆl为汽车底盘测功机内部各运动部分的摩擦阻力矩的等效阻力;Ｆd为直流电机提供的可调阻力,Ｆd=Ｍd/Ｒ,Ｒ为转鼓半径。Ｆd的调节是通过主控系统改变电机的激磁电流和电枢电流来改变Ｍd的大小实现的。为便于数学处理,上述各项阻力均写成ｖ的二次三项式Ｆ′=A′+B′*v+C′*v2。汽车底盘测功机的阻力模拟模拟的目标就是要使汽车在汽车底盘测功机上受到的阻力(Ｆ′)等于在道路行驶的阻力(Ｆ),即Ｆ=Ｆ′(3)所以有Ｆ=Ｆg′+Ｆf′+Ｆl+Ｆd(4)Ｆg′、Ｆf′、Ｆl均属于机械摩擦阻

8、力,是ｖ的单值函数。要在试验台上将它们