汽車底盤測(cè)功機(jī)的功能

1汽車底盤測(cè)功機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的基本結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)輪輸出功率或牽引力的檢測(cè)通常稱為底盤測(cè)功機(jī)。在壓路機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架上進(jìn)行，一般稱為底盤測(cè)功機(jī)。測(cè)功機(jī)測(cè)功機(jī)試驗(yàn)臺(tái)利用壓路機(jī)作為可移動(dòng)路面，利用加載裝置模擬汽車行駛情況，測(cè)量汽車驅(qū)動(dòng)輪在各種速度下的驅(qū)動(dòng)功率、傳動(dòng)阻力和油耗。目前所有汽車檢測(cè)站均采用力試驗(yàn)臺(tái)。其結(jié)構(gòu)主要包括:滾輪裝置、加載裝置、測(cè)量裝置等。滾輪裝置。

支撐汽車兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的滾輪分別為雙滾輪。滾筒通常由鋼制成，空芯結(jié)構(gòu)。輥?zhàn)颖砻婀饣L花或有涂層。目前有最光滑的滾輪。由于光滑的輥面摩擦系數(shù)低，在光滑的輥面上涂一層油漆是一種理想的形式。

滾輪的直徑一般在186-400mm之間，隨著測(cè)試速度的增加而增加。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，在較高的試驗(yàn)速度下，輪胎的滾動(dòng)阻力往往達(dá)到傳遞功率的15%~20%。當(dāng)鼓輪直徑過小時(shí)，長時(shí)間高速行駛會(huì)使輪胎溫度升高，胎面會(huì)達(dá)到臨界溫度，造成早期損傷。因此，當(dāng)試驗(yàn)速度達(dá)到200公里/小時(shí)時(shí)，滾筒直徑不應(yīng)小于350毫米。

裝載設(shè)備。

在壓路機(jī)試驗(yàn)臺(tái)對(duì)汽車進(jìn)行測(cè)試時(shí)，需要模擬汽車在道路上行駛時(shí)的各種阻力。汽車在道路上行駛時(shí)，會(huì)遇到以下阻力:汽車傳動(dòng)系。

阻力、車輪滾動(dòng)阻力、空空氣阻力和加速阻力等。汽車在測(cè)試臺(tái)上測(cè)試時(shí)，其受到的阻力包括:汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的阻力、測(cè)試臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的阻力以及車輪與滾輪的接觸阻力等。兩者之和是不相等的，前者大于后者。這樣，必須有一個(gè)加載裝置，使汽車在測(cè)試臺(tái)上的受力與在路上的受力相同。液壓、電動(dòng)或機(jī)械測(cè)功機(jī)可用作壓路機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的加載裝置和測(cè)功機(jī)。

渦流測(cè)力計(jì)常用于汽車維修行業(yè)的軋輥試驗(yàn)臺(tái)。渦流測(cè)功機(jī)具有測(cè)量精度高、振動(dòng)小、結(jié)構(gòu)簡單、速度范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。該測(cè)功機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子組成。轉(zhuǎn)子被勵(lì)磁線圈包圍，轉(zhuǎn)子的軸與試驗(yàn)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)滾筒連接，齒輪狀的轉(zhuǎn)子盤在勵(lì)磁線圈中轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)勵(lì)磁線圈通過直流電時(shí)，它形成一個(gè)磁場。隨著齒輪形轉(zhuǎn)子盤的旋轉(zhuǎn)，磁通量不斷增加和減少，從而在定子中產(chǎn)生渦流，渦流為轉(zhuǎn)子盤產(chǎn)生制動(dòng)磁場，從而對(duì)驅(qū)動(dòng)鼓產(chǎn)生一定的阻力矩。阻力矩吸收汽車驅(qū)動(dòng)輪上的動(dòng)力，同時(shí)給滾輪加載。

測(cè)量裝置。

測(cè)量裝置包括力測(cè)量裝置、速度測(cè)量裝置和功率指示裝置。由于電渦流測(cè)功機(jī)不能直接測(cè)量汽車驅(qū)動(dòng)輪的輸出功率值，需要測(cè)量旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中的轉(zhuǎn)速和扭矩，或者直線運(yùn)動(dòng)中的速度和牽引力，然后轉(zhuǎn)化為其功率值，因此測(cè)功機(jī)試驗(yàn)臺(tái)必須配備測(cè)力裝置和測(cè)速裝置。同時(shí)，在測(cè)試加速性能、滑行性能、油耗等時(shí)，試驗(yàn)臺(tái)要準(zhǔn)確指示其速度，還需要一個(gè)測(cè)速裝置。

①測(cè)力裝置

輥軸上的測(cè)量扭矩被轉(zhuǎn)換以獲得作用在驅(qū)動(dòng)輪上的切向力。當(dāng)測(cè)功機(jī)的定子對(duì)其轉(zhuǎn)子施加制動(dòng)作用時(shí)，定子本身受到大小相等方向相反的反作用扭矩。由于定子可以擺動(dòng)，扭矩由定子通過一定長度的杠桿臂傳遞給測(cè)力裝置，然后由儀表指示數(shù)值。測(cè)力裝置包括液壓測(cè)力裝置、機(jī)械測(cè)力裝置、電動(dòng)測(cè)力裝置、電動(dòng)扭矩儀等。

②測(cè)速裝置

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率不能用測(cè)功機(jī)直接測(cè)量，而是根據(jù)測(cè)得的扭矩和相應(yīng)的車速來計(jì)算。此外，汽車的速度也需要根據(jù)轉(zhuǎn)速進(jìn)行換算。測(cè)速裝置一般為電測(cè)量裝置，由測(cè)速發(fā)電機(jī)和毫伏電壓表組成，毫伏電壓表的刻度為r/min和km/h，使用與轉(zhuǎn)速成正比的直流發(fā)電機(jī)電壓的測(cè)速裝置精度約為2%，易受溫度影響，而使用交流發(fā)電機(jī)電壓的測(cè)速裝置精度較高，約為1%，應(yīng)用廣泛。

③功值標(biāo)度測(cè)功機(jī)的示值多為牛頓力，即汽車驅(qū)動(dòng)輪上的牽引力。此時(shí)，汽車驅(qū)動(dòng)輪的功率是根據(jù)牽引力及其對(duì)應(yīng)的速度來計(jì)算的。

(5)輔助設(shè)備

①升降裝置為了方便被測(cè)車輛進(jìn)出底盤測(cè)功機(jī)，在主滾筒和副滾筒之間安裝了升降裝置。提升裝置有三種:氣動(dòng)、液壓和電動(dòng)，其中氣動(dòng)提升裝置最為常見。②冷風(fēng)裝置

通常，底盤測(cè)功機(jī)試驗(yàn)臺(tái)配備面向汽車前方散熱器的移動(dòng)式冷風(fēng)裝置，以加強(qiáng)汽車檢查時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻。

滾筒式底盤測(cè)功機(jī)的工作原理現(xiàn)在以渦流式底盤測(cè)功機(jī)為例，說明驅(qū)動(dòng)輪輸出功率的檢測(cè)原理。

測(cè)功時(shí)，汽車驅(qū)動(dòng)車輪置于滾筒問，汽車驅(qū)動(dòng)輪帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子與試驗(yàn)臺(tái)主動(dòng)滾筒相連，此時(shí)轉(zhuǎn)子也轉(zhuǎn)動(dòng)。而與轉(zhuǎn)子同軸的浮動(dòng)定子上裝有勵(lì)磁繞組，當(dāng)勵(lì)磁繞組無電流通過時(shí)，轉(zhuǎn)子不受制動(dòng)力矩的作用。當(dāng)勵(lì)磁繞組通過直流電時(shí)，便產(chǎn)生磁場，轉(zhuǎn)子切割磁力線而感應(yīng)出電渦流。電渦流與勵(lì)磁線圈的磁場間的相互作用，使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)受到一定的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。當(dāng)汽車驅(qū)動(dòng)輪經(jīng)滾筒帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就要克服這種電渦流制動(dòng)轉(zhuǎn)矩而消耗能量。通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁線圈電流大小，就能改變磁場和電渦流的強(qiáng)度，從而改變驅(qū)動(dòng)輪的負(fù)載。當(dāng)測(cè)功機(jī)的滾筒穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，且給勵(lì)磁線圈加一定的電流時(shí)，對(duì)滾筒起加載作用的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，其大小與驅(qū)動(dòng)輪對(duì)滾筒的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩相等。根據(jù)作用力與反作用力的原理，使測(cè)功器定子繞主軸擺動(dòng)的電轉(zhuǎn)矩的大小與其制動(dòng)轉(zhuǎn)矩相等。因此，只要測(cè)得定子承受的電磁轉(zhuǎn)矩，則可得到驅(qū)動(dòng)輪對(duì)滾筒的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。測(cè)量定子承受的電磁轉(zhuǎn)矩，可通過測(cè)功器定子外殼安裝的一定長度的測(cè)力杠桿及在其端部下方安裝的驅(qū)動(dòng)力傳感器來進(jìn)行。測(cè)功時(shí)，作用在定子上的電磁輕矩使浮動(dòng)的殼體繞主軸擺動(dòng)，從而帶動(dòng)測(cè)力杠桿在其傳感器上動(dòng)作，輸出電信號(hào)。顯然，該力與杠桿長度之積便是定子所受電磁轉(zhuǎn)矩的數(shù)值，該數(shù)值即為驅(qū)動(dòng)輪對(duì)滾筒的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。當(dāng)轉(zhuǎn)子在滾筒帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于轉(zhuǎn)子的外圓上加工有均勻分布的齒與槽，因此通過齒頂和凹槽處的磁通量呈周期性變化，由此可以獲得滾筒的轉(zhuǎn)速信號(hào)。兩信號(hào)同時(shí)輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理運(yùn)算后，即可顯示底盤輸出功率(kW)、驅(qū)動(dòng)力(N)和車速(km/h)的測(cè)定值。通過改變電渦流測(cè)功器負(fù)荷的大小，可以模擬汽車在道路上行駛的各種阻力，因此可以實(shí)現(xiàn)汽車在各種車速下驅(qū)動(dòng)輪上的輸出功率、驅(qū)動(dòng)力的測(cè)定。但實(shí)際測(cè)試時(shí)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速下的最大功率點(diǎn)和最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的汽車底盤輸出功率及驅(qū)動(dòng)力的測(cè)試用得最多，因?yàn)槔盟鼈兛梢栽u(píng)價(jià)汽車及發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和底盤的工作性能。