底盘输出功率检测

§2.2底盘输出功率检测底盘输出功率检测又称底盘测功，指汽车驱动轮输出功率的检测。底盘测功的目的是评价汽车的动力性；同时，对驱动轮输出功率和发动机输出功率进行对比，可求出传动效率以评价汽车传动系统的技术状况。底盘输出功率的检测在底盘测功机上进行。”“‘’‘’‘’‘’““””““梅赛德斯-奔驰（Mercedes-Benz）”“”“”S500传动系统§2.2底盘输出功率检测”1一、底盘测功机的功能和构造

1.功能

⑴测试汽车驱动轮输出功率；

⑵测试汽车的加速能力；

⑶测试汽车的滑行能力和传动系统效率；

⑷检测校验车速表。辅以油耗计、废气分析仪等设备，还可以对汽车的燃油经济性和废气排放性能进行检测。一、底盘测功机的功能和构2

2.构造

主要由滚筒及机械部件、功率吸收装置（即测功装置）、测量控制系统和附属设备等几部分组成。其机械部分的结构见下图。2.构造3

⑴滚筒及机械部件①滚筒：模拟路面，其作用相当于能够连续移动的路面。两种形式的滚筒见图。

②飞轮：模拟汽车惯性，供检测汽车的加速性能和滑行性能用。

③举升器：以便汽车进入和离开试验台。⑴滚筒及机械部件4⑵功率吸收装置又称测功器，用于吸收和测量汽车驱动轮的输出功率。同时也是一个加载装置，可模拟汽车在道路上行驶时所受的各种阻力，使车辆受力情况如同在道路上行驶时一样。①水力测功器：以水的阻力作为负载，目前应用不多。

②电力测功器：以发电机作为负载，即将汽车的驱动功率转变为发电机的电功率。其功能最强，但成本较高。更适合于做科研使用。

⑵功率吸收装置5

③电涡流测功器：以转子旋转时产生的涡流阻力矩作为负载，具有体积小、运转平稳和测量精度较高等特点，在汽车运用检测部门应用最为广泛。其工作原理见图。

✵结构：实际的电涡流测功器可以有多种结构形式，但基本原理相同。下右图为水冷电涡流测功器结构示意图。③电涡流测功器：以转子旋转时产生的涡流阻力矩作为负载6

✵工作原理：✵工作原理：7⑶测量控制系统测量控制系统包括测力装置、测速装置，以及控制与显示装置等几部分。①测力装置：测量汽车驱动轮的驱动力和驱动转矩。

✵测力杆式：见左图。

✵平衡锤式：见右图。底盘输出功率检测8②测速装置测速装置在底盘测功机上进行测功、加速试验、等速试验、滑行试验和燃油经济性试验时用于测量试验车速。一般由测速传感器、中间处理装置和指示装置构成。常用的测速传感器有霍尔元件式、光电编码式以及测速发电机等类型。

✵霍尔元件式霍尔元件是利用了霍尔效应原理。图为霍尔元件式速度传感器原理图。②测速装置9

✵光电编码式光电编码式速度传感器的原理见右图。

✵测速发电机式测速发电机是一种永磁发电机。由于制作精密，它能够产生几乎与转速完全成正比的电压信号，见下图。✵光电编码式10③控制与显示装置底盘测功机的控制与显示装置常做成一体，构成控制柜。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。左图为底盘测功机控制与显示装置原理图。右图为控制柜面板图。③控制与显示装置11⑷辅助装置

✵纵向约束装置：防止汽车可能出现的位移。

✵冷风装置：对发动机以及轮胎进行强制冷却。⑷辅助装置12二、在底盘测功机上进行的试验1.准备工作⑴被测车辆的准备

✵调整发动机供油系统、点火系统至最佳工作状态；

✵检查传动系统、车轮的连接情况并紧固；

✵清洁轮胎，检查轮胎气压是否符合规定；

✵运行走热全车。⑵底盘测功机的准备

✵对于水冷测功机，将冷却水阀打开；

✵接通电源，根据被测车型选择功率的档位；

✵用三角铁抵住停在地面上的车轮前方，进行必要的纵向约束；

✵将冷却风扇置于被测汽车前方0.5m处，对发动机吹风，防止发动机过热。二、在底盘测功机上进行的132.试验项目及方法⑴驱动轮输出功率和驱动力试验①测试原理

由压力传感器和测速传感器传来的电信号输入到控制系统，经计算机处理后，在显示装置上显示出功率（kW）、驱动力（N）和车速（km/h）的数值。显然，三者间具有如下关系：

（2－6）式中：Pk－驱动轮输出功率（kW）；

F－驱动轮驱动力（N）；

v－试验车速（km/h）。底盘输出功率检测14②测试方法测量时要求采用发动机额定转矩和额定功率工况，即与发动机额定转矩转速对应的直接档车速以及与发动机额定功率转速对应的直接档车速时的功率。测量方法见下图。③试验结果分析在底盘测功机上测得的驱动轮输出功率取决于发动机输出功率、传动系统传动效率、滚动阻力损失功率和试验台传动效率等因素。②测试方法15由于存在传动功率损耗，驱动轮输出功率总是小于发动机输出功率。

Pe＝Pk+Pτ

（2－7）

以及（2－8）式中：Pe－发动机输出功率（kW）；

Pk－驱动轮输出功率（kW）；

Pτ－传动阻功率（kW）；

η－传动效率。试验表明，由于受滚筒表面曲率的影响，驱动轮在底盘测功机滚筒上的滚动阻力比在良好路面上行驶时的滚动阻力大，由滚动阻力所消耗的功率可达所传递功率的15％～20％；各类型汽车传动系统的功率损失约占发动机输出功率的10％～20％。由于存在传动功率损耗，驱动轮输出功率总是小于16汽车传动系的传动效率见下表：检测在用汽车的驱动轮输出功率时，轿车若能达到发动机输出功率的70％，即可说明传动系统技术状况良好。能不能测出传动阻功率Pτ，因而计算出发动机真正输出的功率多少，用电涡流测功机是不行的。在惯性式底盘测功机或带有储能飞轮可模拟汽车在相应车速下行驶动能的底盘测功机上，在测得汽车驱动轮的输出功率后，立即踩下离合器踏板，储存在飞轮系统中的汽车行驶动能会反过来拖动汽车驱动轮和传动系统运转，运汽车类型传动效率ηm轿车0.9～0.924×4越野车0.85汽车传动系的传动效率见下表：汽车类型传动效率ηm轿车0.9～17转阻力作用于滚筒，因此底盘测功机可测得反拖驱动轮和传动系统消耗的功率。也可以用带直流电机的电力测功机来测传动阻功率Pτ。将直流电机用作电动机，来拖动试验台和汽车空转（此时发动机不发动），直流电机发出的功率，便是这套传动系统的阻功率。这种试验方法称为测功机的反拖试验。⑵加速性能试验

其方法见图。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。转阻力作用于滚筒，因此底盘测功机可测得反拖驱动轮和传动系统消18⑶滑行性能试验

其方法见图。与加速性能试验类似，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。其滑行速度设定见表。汽车类型滑行初速度v1（km/h）滑行终速度v2（km/h）轿车8050⑶滑行性能试验汽车类型滑行初速度v1（km/h）滑行19⑷车速表检测

车速表检测时，汽车驱动轮置于滚筒上，并以某一预定车速（40km/h）行驶，当底盘测功机测速装置所显示的车速达到该车速时，检查车速表指示值。根据国家标准规定，车速表允许误差范围为+20％～－5％。⑸其他项目的检测除以上项目外，利用底盘测功机滚筒装置作为活动路面，以测功器的制动力矩模拟汽车的行驶阻力，则凡是汽车运行中进行的检测和诊断项目，在配备所需仪器设备后均可在底盘测功机上进行。如采用油耗计测试汽车在各种工况下的使用油耗；采用废气分析仪测试汽车在各种工况下的废气成分和烟度；采用发动机综合测试仪测试发动机点火提前角或供油提前角，观测发动机点火波形或柴油机供油波形；利用异响诊断分析仪诊断各总成或系统的异响；以及检测各总成工作温度和电气设⑷车速表检测20备工作情况等。备工作情况等。21附录：复习提纲

1.底盘测功的定义及目的。

一、底盘测功机的功能和构造

1.底盘测功机的四种基本功能、四种主要装置。

2.底盘测功机机械部分结构（能看图标识）。

3.滚筒及机械部件部分的组成及其各自的作用。

4.滚筒的两种类型及各自的特点。

5.底盘测功机的功率吸收装置的作用、三种类型的名称以及各自的负载。

6.电涡流测功器的组成（能根据其结构图进行标识）、基本工作原理、特点及其应用。7.底盘测功机测量控制装置的组成。

8.底盘测功机测力装置的作用及其两种类型。9.底盘测功机测速装置的作用及其三种组成部分名称。附录：复习提纲2210.测速传感器的三种类型名称。11.霍尔元件式和光电编码式速度传感器的组成（能根据其工作原理图进行标识）。12.底盘测功机的两种辅助装置及其作用。二、在底盘测功机上进行的试验

1.试验前对被测车辆轮胎的要求。

2.在底盘测功机上进行试验时所采用的纵向约束的方法。

3.在底盘测功机上进行试验时冷却风扇所处的位置。

4.在底盘测功机上进行的四种试验项目名称。

5.驱动轮输出功率、驱动力和车速的关系。

6.在驱动轮输出功率和驱动力试验中所要求采用的工况及其定义。

7.在驱动轮输出功率和驱动力试验中汽车所处档位。

8.在底盘测功机上测得的驱动轮输出功率所取决的因10.测速传感器的三种类型名称。23素。

9.驱动轮输出功率与发动机输出功率的关系。

10.传动效率的计算。

11.在一般情况下，滚动阻力所消耗的功率和各类型汽车传动系统的功率损失分别约占发动机输出功率