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底盤測功機(jī)是一種用來測試汽車動力性、多工況排放指標(biāo)、燃油指標(biāo)等性能的室內(nèi)臺架試驗設(shè)備。汽車底盤測功機(jī)通過滾筒模擬路面，計算出道路模擬方程，并用加載裝置進(jìn)行模擬，實現(xiàn)對汽車各工況的模擬。

概述

底盤測功機(jī)是一種用來測試汽車動力性、多工況排放指標(biāo)、燃油指標(biāo)等性能的室內(nèi)臺架試驗設(shè)備，如下圖所示。汽車底盤測功機(jī)通過滾筒模擬路面，計算出道路模擬方程，并用加載裝置進(jìn)行模擬，實現(xiàn)對汽車各工況的準(zhǔn)確模擬。

圖1 底盤測功機(jī)

它可用于汽車的加載調(diào)試，診斷汽車在負(fù)載條件下出現(xiàn)的故障；它與五氣分析儀、透射式煙度計、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速計、及計算機(jī)自控系統(tǒng)一起組成一個綜合測量系統(tǒng)以測量不同工況下的汽車尾氣排放。

底盤測功機(jī)使用方便，性能可靠不受外界條件的影響。在不解體汽車的前提下，能夠準(zhǔn)確快速地檢測出汽車各個系統(tǒng)、部件的使用性能。底盤測功機(jī)既可以用于汽車科學(xué)試驗，也可以用于維修檢測。

近年來，由于電子計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展以及各類軟件的開發(fā)和應(yīng)用，為道路的模擬、數(shù)據(jù)的采集、處理及試驗數(shù)據(jù)分析提供了有效的手段，加速了底盤測功機(jī)的發(fā)展，得到了廣泛的應(yīng)用。

分類

汽車底盤測功機(jī)有單滾筒和雙滾筒之分，如下圖所示。

圖2 底盤測功機(jī)類型

單滾筒底盤測功機(jī)支承每側(cè)驅(qū)動車輪的滾筒為一個，滾筒直徑較大（一般在1500～2500mm之間），支承軸承少，臺架的機(jī)械損失小。滾筒直徑越大，車輪在滾筒上就越像在平路上滾動，輪胎與滾筒的滑轉(zhuǎn)率小、滾動阻力小，因而測試精度高，但制造和安裝費(fèi)用大，一般用于制造廠和科研單位。

雙滾筒式底盤測功機(jī)支承每側(cè)驅(qū)動車輪的滾筒為兩個，滾筒直徑?。ㄒ话阍?80～500 mm之間），與單滾筒底盤測功機(jī)相比，多了四個支承軸承和一個聯(lián)軸器，在檢測過程中，其機(jī)械損失較大。滾筒直徑越小，車輪與滾筒的接觸就與在平路上差別越大，輪胎與滾筒的滑轉(zhuǎn)率增大、滾動阻力增大，所以測試精度較差；優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備成本低，使用方便，一般用于汽車使用、維修行業(yè)及汽車檢測線或檢測站。 [1] 

基本原理

底盤測功機(jī)是用滾筒模擬代替路面，汽車在正常勻速行駛時遇到的各種阻力通過加載裝置模擬。汽車在加速以及滑行時，所受阻力通過飛輪組的轉(zhuǎn)動慣量模擬。底盤測功機(jī)的轉(zhuǎn)矩和功率通過安裝在一個連接定子和測功機(jī)外殼的力臂上的力傳感器測得。汽車驅(qū)動滾筒，加載裝置通過定子對轉(zhuǎn)子施加制動力矩，同時，定子受到轉(zhuǎn)子的反作用力矩，此力矩被力傳感器測得并換算成驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩和功率。

基本結(jié)構(gòu)

汽車底盤測功機(jī)主要由道路模擬系統(tǒng)、信號采集與控制系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)及引導(dǎo)系統(tǒng)等構(gòu)成。

道路模擬系統(tǒng)

汽車底盤測功機(jī)的道路模擬系統(tǒng)如下圖所示，它主要由：滾筒裝置、功率吸收裝置和慣性模擬裝置組成。

圖3 道路模擬系統(tǒng)

1、滾筒裝置

滾筒轉(zhuǎn)動相當(dāng)于連續(xù)移動的路面，被測汽車的車輪在其上滾動，利用滾筒來模擬路面。滾筒表面可以是光滾筒、滾花滾筒、帶槽滾筒、帶涂敷層滾筒等，可根據(jù)使用情況適當(dāng)選擇，盡量使?jié)L筒的附著力接近于道路的實際情況。光滑滾筒是目前應(yīng)用多的一種形式。對于雙滾筒的光滑滾筒，由于輪胎對滾筒的比壓增大，雖然附著系數(shù)較低，但車輪與光滑滾筒間的附著能力可以產(chǎn)生足夠的牽引力；帶涂敷層的光滑滾筒，可以使附著力增大，是有前途的一種形式；對于滾花和帶槽滾筒，因使用過程中打滑率不能保持恒定，很少使用。

2、功率吸收裝置（加載裝置）

模擬汽車運(yùn)行中所受的空氣阻力、非驅(qū)動輪的滾動阻力及爬坡阻力等。在汽車檢測線上所用的底盤測功機(jī)功率吸收裝置的類型有：電渦流式、水力式和電力式。由于一般水力式功率吸收裝置的可控性較電渦流式差，而電力測功機(jī)的成本較高，電渦流式加載裝置可控性好、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、便于安裝，因而國內(nèi)所生產(chǎn)的汽車底盤測功機(jī)大多數(shù)采用電渦流式功率吸收裝置。

3、慣性模擬裝置

利用慣性飛輪的轉(zhuǎn)動慣量來模擬汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的轉(zhuǎn)動慣量及汽車平移質(zhì)量的慣量，采用電磁離合器自動或手動切換飛輪的組合，在允許的誤差范圍內(nèi)滿足汽車的慣量模擬。目前由于我國對汽車臺架的慣量沒有制訂相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，因而國產(chǎn)底盤測功機(jī)所裝配的慣性飛輪的個數(shù)不同，且飛輪慣量的大小也不同，飛輪的個數(shù)愈多，則檢測的精度愈高。

信號采集與控制系統(tǒng)

1、車速和驅(qū)動力信號采集

目前國內(nèi)檢測線使用的汽車底盤測功機(jī)采用的車速信號傳感器可分為以下三種類型：光電式車速信號傳感器、磁電式車速信號傳感器和霍爾傳感器。汽車底盤測功機(jī)驅(qū)動力傳感器可分為兩種：拉壓傳感器和位移傳感器。

2、控制系統(tǒng)

汽車底盤測功機(jī)常見的位置控制信號有舉升器升降控制或滾筒鎖定控制、電磁閥控制、飛輪控制、車輛檢測燈控制、手動或自動控制等信號。它們常常通過計算機(jī)或單片機(jī)I/O輸出板（8155或8255等），再經(jīng)過信號放大、驅(qū)動來實現(xiàn)。

安全保障系統(tǒng)

安全保障系統(tǒng)包括左右擋輪、系留裝置、車偃、發(fā)動機(jī)與車輪冷卻風(fēng)機(jī)。其作用如下：

①左右擋輪的目的是防止汽車車輪在旋轉(zhuǎn)過程中，在側(cè)向力的作用下駛出滾筒，對前輪驅(qū)動車輛更應(yīng)注意；

②系留裝置是指地面上的固定盤與車輛相連，以防車輛高速行駛時，由于滾筒的卡死飛出滾筒；

③車偃的作用之一是防止車輛在運(yùn)行過程中，車體前后移動，同時也達(dá)到與系留作用相同的功能；

④發(fā)動機(jī)與車輪冷卻風(fēng)機(jī)是防止車輛在運(yùn)行過程中發(fā)動機(jī)和車輪過熱。

引導(dǎo)與舉升及滾筒鎖定系統(tǒng)

1、引導(dǎo)系統(tǒng)

引導(dǎo)系統(tǒng)也稱司機(jī)助手，其作用是引導(dǎo)駕駛員按提示進(jìn)行操作。提示的方法有兩種：一種是顯示牌，另一種是大屏幕顯示裝置。

①顯示牌。顯示牌一般與計算機(jī)的串行通訊口相連，當(dāng)計算機(jī)對顯示牌初始化后，便可對顯示牌發(fā)送ASCII碼與漢字，以提示駕駛員如何操作車輛及顯示檢測結(jié)果。

②大屏幕顯示器。大屏幕顯示器通過AV轉(zhuǎn)換盒與計算機(jī)相連，AV轉(zhuǎn)換盒的目的是將計算機(jī)的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成視頻信號供電視機(jī)用。

2、舉升裝置

升降系統(tǒng)的類型較多，底盤測功機(jī)常用類型有：

①氣壓式升降機(jī)。氣壓式升降機(jī)如下圖所示，它是由電磁閥、氣動控制閥及雙向汽缸或橡膠氣囊組成的，在氣壓力的作用下，汽缸中的活塞便可上下運(yùn)動以實現(xiàn)升降目的。

圖4 氣壓式升降機(jī)構(gòu)

②液壓舉升裝置。液壓式舉升裝置通常由磁閥、分配閥、液壓舉升缸等組成。在液壓作用下，舉升缸活塞向上移動，實現(xiàn)舉升目的。

3、滾筒鎖止系統(tǒng)

常用棘輪棘爪式鎖止系統(tǒng)裝置。它由雙向汽缸、棘輪、棘爪、回位彈簧、杠桿及控制器組成，通過控制器控制壓縮空氣的通斷，當(dāng)某一方向通氣后，空氣推動汽缸活塞運(yùn)動控制棘爪與棘輪離合以達(dá)到鎖止或放松的目的。

使用與維護(hù)

底盤測功機(jī)是汽車整車動力性檢測的*設(shè)備，必須由專人負(fù)責(zé)管理，定期進(jìn)行檢查、使用和維護(hù)，

使用前的準(zhǔn)備工作

①車輛外部清洗干凈；

②不容許輪胎花紋中夾有石粒；

③輪胎氣壓符合標(biāo)準(zhǔn)；

④發(fā)動機(jī)底殼機(jī)油油面應(yīng)在允許范圍內(nèi)；

⑤發(fā)動機(jī)機(jī)油壓力應(yīng)在允許范圍內(nèi)；

⑥自動變速器（液力變扭器）的液面應(yīng)在規(guī)定的范圍內(nèi)。

汽車底盤測功機(jī)的使用

①開機(jī)前必須按使用說明書的要求，對底盤測功機(jī)做好準(zhǔn)備工作；

②按規(guī)定程序操作；

③慣性模擬系統(tǒng)除進(jìn)行多工況油耗試驗和加速、滑行試驗外，不允許任意使用；

④突然停電時，引車駕駛員應(yīng)即可松油門并掛空擋；

⑤被測汽車駕駛員必須嚴(yán)格按引導(dǎo)系統(tǒng)提示操作。

定期檢查

①例行檢查項目。

A、對于采用水冷電渦流式及水渦流功率吸收裝置，要求檢查冷卻水管路是否有漏油現(xiàn)象。

B、潤滑系統(tǒng)是否有漏油現(xiàn)象。

C、帶有扭力箱、升速器的裝置檢查滾筒軸承、飛輪軸承是否有發(fā)熱現(xiàn)象。

D、是否有漏油、漏水及雜物。

②每六個月檢查項目

A、各部螺栓緊同情況（緊固）。

B、循環(huán)水池積垢情況（清除）。

C、冷卻水濾清器堵塞情況（清洗）（注：B、C是對水冷式功率吸收裝置）。

D、定期潤滑，系統(tǒng)各潤滑點(diǎn)按說明書的要求進(jìn)行潤滑。

定期標(biāo)定

①車速傳感器，1次/年。

②牽引力傳感器，1次/年。

對于經(jīng)常使用的汽車底盤測功機(jī)，嚴(yán)格按其說明書進(jìn)行定期標(biāo)定。未經(jīng)法定標(biāo)準(zhǔn)*標(biāo)定，標(biāo)定未取得合格證和標(biāo)定過期的試驗臺測所形成的檢測結(jié)果將不具有法律效力。