底盤測功機

底盤測功機是一種用來測試汽車動力性、多工況排放指標、燃油指標等性能的室內台架試驗設備。汽車底盤測功機通過滾筒模擬路面，計算出道路模擬方程，並用載入裝置進行模擬，實現對汽車各工況的模擬。

基本介紹

• 中文名：底盤測功機
• 作用：測試汽車動力性、排放等

概述

底盤測功機是一種用來測試汽車動力性、多工況排放指標、燃油指標等性能的室內台架試驗設備，如下圖所示。汽車底盤測功機通過滾筒模擬路面，計算出道路模擬方程，並用載入裝置進行模擬，實現對汽車各工況的準確模擬。

圖1 底盤測功機

它可用於汽車的載入調試，診斷汽車在負載條件下出現的故障；它與五氣分析儀、透射式煙度計、發動機轉速計、及計算機自控系統一起組成一個綜合測量系統以測量不同工況下的汽車尾氣排放。

底盤測功機使用方便，性能可靠不受外界條件的影響。在不解體汽車的前提下，能夠準確快速地檢測出汽車各個系統、部件的使用性能。底盤測功機既可以用於汽車科學試驗，也可以用於維修檢測。

近年來，由於電子計算機技術的快速發展以及各類專用軟體的開發和套用，為道路的模擬、數據的採集、處理及試驗數據分析提供了有效的手段，加速了底盤測功機的發展，得到了廣泛的套用。

分類

汽車底盤測功機有單滾筒和雙滾筒之分，如下圖所示。

圖2 底盤測功機類型

單滾筒底盤測功機支承每側驅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，台架的機械損失小。滾筒直徑越大，車輪在滾筒上就越像在平路上滾動，輪胎與滾筒的滑轉率小、滾動阻力小，因而測試精度高，但製造和安裝費用大，一般用於製造廠和科研單位。

雙滾筒式底盤測功機支承每側驅動車輪的滾筒為兩個，滾筒直徑小（一般在180～500 mm之間），與單滾筒底盤測功機相比，多了四個支承軸承和一個聯軸器，在檢測過程中，其機械損失較大。滾筒直徑越小，車輪與滾筒的接觸就與在平路上差別越大，輪胎與滾筒的滑轉率增大、滾動阻力增大，所以測試精度較差；優點是設備成本低，使用方便，一般用於汽車使用、維修行業及汽車檢測線或檢測站。

基本原理

底盤測功機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載入裝置模擬。汽車在加速以及滑行時，所受阻力通過飛輪組的轉動慣量模擬。底盤測功機的轉矩和功率通過安裝在一個連線定子和測功機外殼的力臂上的力感測器測得。汽車驅動滾筒，載入裝置通過定子對轉子施加制動力矩，同時，定子受到轉子的反作用力矩，此力矩被力感測器測得並換算成驅動輪的轉矩和功率。

基本結構

汽車底盤測功機主要由道路模擬系統、信號採集與控制系統、安全保障系統及引導系統等構成。

道路模擬系統

汽車底盤測功機的道路模擬系統如下圖所示，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

1、滾筒裝置

滾筒轉動相當於連續移動的路面，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、帶塗敷層滾筒等，可根據使用情況適當選擇，儘量使滾筒的附著力接近於道路的實際情況。光滑滾筒是目前套用最多的一種形式。對於雙滾筒的光滑滾筒，由於輪胎對滾筒的比壓增大，雖然附著係數較低，但車輪與光滑滾筒間的附著能力可以產生足夠的牽引力；帶塗敷層的光滑滾筒，可以使附著力增大，是有前途的一種形式；對於滾花和帶槽滾筒，因使用過程中打滑率不能保持恆定，很少使用。

2、功率吸收裝置（載入裝置）

模擬汽車運行中所受的空氣阻力、非驅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功率吸收裝置的類型有：電渦流式、水力式和電力式。由於一般水力式功率吸收裝置的可控性較電渦流式差，而電力測功機的成本較高，電渦流式載入裝置可控性好、結構簡單、體積小、重量輕、便於安裝，因而國內所生產的汽車底盤測功機大多數採用電渦流式功率吸收裝置。

3、慣性模擬裝置

利用慣性飛輪的轉動慣量來模擬汽車旋轉質量的轉動慣量及汽車平移質量的慣量，採用電磁離合器自動或手動切換飛輪的組合，在允許的誤差範圍內滿足汽車的慣量模擬。目前由於我國對汽車台架的慣量沒有制訂相應的標準，因而國產底盤測功機所裝配的慣性飛輪的個數不同，且飛輪慣量的大小也不同，飛輪的個數愈多，則檢測的精度愈高。

信號採集與控制系統

1、車速和驅動力信號採集

目前國內檢測線使用的汽車底盤測功機採用的車速信號感測器可分為以下三種類型：光電式車速信號感測器、磁電式車速信號感測器和霍爾感測器。汽車底盤測功機驅動力感測器可分為兩種：拉壓感測器和位移感測器。

2、控制系統

汽車底盤測功機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或單片機I/O輸出板（8155或8255等），再經過信號放大、驅動來實現。

安全保障系統

安全保障系統包括左右擋輪、系留裝置、車偃、發動機與車輪冷卻風機。其作用如下：

①左右擋輪的目的是防止汽車車輪在旋轉過程中，在側向力的作用下駛出滾筒，對前輪驅動車輛更應注意；

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，由於滾筒的卡死飛出滾筒；

③車偃的作用之一是防止車輛在運行過程中，車體前後移動，同時也達到與系留作用相同的功能；

④發動機與車輪冷卻風機是防止車輛在運行過程中發動機和車輪過熱。

引導與舉升及滾筒鎖定系統

1、引導系統

引導系統也稱司機助手，其作用是引導駕駛員按提示進行操作。提示的方法有兩種：一種是顯示牌，另一種是大螢幕顯示裝置。

①顯示牌。顯示牌一般與計算機的串列通訊口相連，當計算機對顯示牌初始化後，便可對顯示牌傳送ASCII碼與漢字，以提示駕駛員如何操作車輛及顯示檢測結果。

②大螢幕顯示器。大螢幕顯示器通過AV轉換盒與計算機相連，AV轉換盒的目的是將計算機的數位訊號轉換成視頻信號供電視機用。

2、舉升裝置

升降系統的類型較多，底盤測功機常用類型有：

①氣壓式升降機。氣壓式升降機如下圖所示，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動以實現升降目的。

圖4 氣壓式升降機構

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，實現舉升目的。

3、滾筒鎖止系統

常用棘輪棘爪式鎖止系統裝置。它由雙向汽缸、棘輪、棘爪、回位彈簧、槓桿及控制器組成，通過控制器控制壓縮空氣的通斷，當某一方向通氣後，空氣推動汽缸活塞運動控制棘爪與棘輪離合以達到鎖止或放鬆的目的。

使用與維護

底盤測功機是汽車整車動力性檢測的必備設備，必須由專人負責管理，定期進行檢查、使用和維護，

使用前的準備工作

①車輛外部清洗乾淨；

②不容許輪胎花紋中夾有石粒；

③輪胎氣壓符合標準；

④發動機底殼機油油麵應在允許範圍內；

⑤發動機機油壓力應在允許範圍內；

⑥自動變速器（液力變扭器）的液面應在規定的範圍內。

汽車底盤測功機的使用

①開機前必須按使用說明書的要求，對底盤測功機做好準備工作；

②按規定程式操作；

③慣性模擬系統除進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，引車駕駛員應即可松油門並掛空擋；

⑤被測汽車駕駛員必須嚴格按引導系統提示操作。

定期檢查

①例行檢查項目。

A、對於採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象。

B、潤滑系統是否有漏油現象。

C、帶有扭力箱、升速器的裝置檢查滾筒軸承、飛輪軸承是否有發熱現象。

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、循環水池積垢情況（清除）。

C、冷卻水濾清器堵塞情況（清洗）（註：B、C是對水冷式功率吸收裝置）。

D、定期潤滑，系統各潤滑點按說明書的要求進行潤滑。

定期標定

①車速感測器，1次/年。

②牽引力感測器，1次/年。

對於經常使用的汽車底盤測功機，嚴格按其說明書進行定期標定。未經法定標準計量部門標定，標定未取得合格證和標定過期的試驗台測所形成的檢測結果將不具有法律效力。