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1、第九章 测试技术在汽车上的应用 9.1 概述 9.2 发动发动 机参数的测试测试 9.3 汽车车振动动的测试测试 9.4 汽车动车动 力学测试测试 随着汽车性能的不断提高，汽车测试技 术水平也有了很大的发展，室内台架试验以 较高的精度在室内试验台上测试汽车整车及 总成和零部件，并能消除不需研究的某些因 素，容易控制试验条件。 9.1 概述 9.2 发动发动 机参数的测试测试发动机的主要性能指标有:动力性指标、 经济性指标、振动与噪声、排放性能指标等 。针对这些性能指标的检测，开发了各种测 试设备，有通用仪表，也有专用仪表。随着 电子技术和计算机控制技术的不断提高，智 能化仪表得到广泛的应用。1
2、）发动机应安装方便，在一定功率和转速范围 内能试验不同类型的发动机，有一定的通用性 这需要合理地选择测功器的型号。 2）试验条件与装车条件尽量一致。发动机应带 有国家标准中规定的附件，包括空气滤清器和 排气消声器等。 3）试验设备和测量仪表的精度和安装位置应符 合国家汽车发动机性能试验方法（GB /T18297-2001）的要求，以保证正确测量及不 同的试验台测量时的可比性。 4）采用先进的测试技术和仪表，实现测试设备 的自动化和现代化。 9.2.1 对发动机试验台的要求 9.2.2 发动机试验台的组成 9.3 汽车振动的测试汽车振动是影响汽车性能的重要因素 ，这种振动会严重地影响汽车的平顺性
3、 和操纵稳定性以及汽车零部件的疲劳寿 命。另外，严重的汽车振动还会影响汽 车的行驶速度和产生噪声，所以汽车振 动的测试具有十分重要的意义。汽车振动的测试 9.3.1 系统统方案试验原理为：电动机通电旋转，使激振台 振动，电动机达到额定转速后断电，此时 激振台在旋转惯量的带动下产生一个从高 频到低频的扫频振动（23Hz0Hz）。在 这个扫频振动过程中，测出力的变化曲线 。当激振频率与悬架固有频率重合时，便 会发生共振，从而通过力的信号可测出共 振频率，并得出力的衰减情况，进而判断 悬架性能的好坏。试验台的振动频率、扫频时间和振动幅 值由计算机进行控制，通过对左右轮振 动频率的不同组合来模拟实际的
4、路面输 入，从而使测试系统满足汽车悬架特性 测试的要求。频率调节：试验台采用的是感应式电动机 ，通过调速改变它的转速，使振动台产 生不同频率的振动。 振幅调节： 试验台的振动是通过电动机带动偏心凸 轮来实现的。振幅通过机械式振幅调节 机构来实现的。 采用步进电机驱动丝杆转动实现改变试 验台与激振源的接触位置。 w压电式加速度计 w电荷放大器 w电机调速器 wA/D、D/A卡 w步进电机 汽车振动的测试 9.3.2 硬件介绍绍 上所述的测试系统，需要由计算机控制 变频器改变试验台的振动频率，由计算机发出 控制信号给步进电动机改变试验台的振幅，所 以开发了控制软件，在程序中设计了控制算法 ，使设备
5、协调工作，实现对频率和振幅的控制 .汽车振动的测试 9.3.3 测试系统的软件介绍 本模块采用Visual C+生成的SDI单文档应用程 序，主要完成试验台的开环和闭环控制，使硬 件部分协调工作，达到控制目的。实现数据实 时采集、绘制加速度实时变化曲线、观测试验 台的基本振动情况。（1）程序流程图 汽车振动的测试2 控制系统软件介绍 9.3.3 测试系统的软件介绍 汽车振动的测试（2）程序运行 9.3.3 测试系统的软件介绍 9.4 汽车动动力学的测试 9.4.1 汽车车底盘测盘测 功 汽车底盘包括传动系、行驶系、转向系和制动 系。汽车底盘的技术状况关系到整车行驶的稳定 性和安全性，同时还影响
6、发动机动力的传递和燃 油的消耗。因此，汽车底盘的测试与有十分重要 的意义。1. 底盘测功试验台的结构、原理单轮双滚筒试验台测量示意图 （1）滚筒装置 滚筒直径越大，车轮 轮胎与滚筒的接触 就越接近其与地面接触的实际情况，轮 胎和滚筒之间的滑移率小，滚动阻力小 ，因而测试精度高。 （2）功率吸收装置（即加载装置） 常用的功率吸收装置有水力测功器、直 流电机电力测功器和电涡流测功器 （3）测量装置 测量装置包括测力装置、测速装置、测 距装置和功率指示装置。 （4）辅助装置 辅助装置主要是指被测车辆在试验台上的 纵向约束装置和试验台的举升装置。 控制系统是底盘测功机的关键组件， 其技术水平的高低，性
7、能好坏，直接影响 到整机性能。汽车底盘测功机的控制系统 分为全自动控制和半自动控制两种。 2.控制系统 双滚筒式底盘测功机加（减）载控制系 统由计算机及外部设备和电涡流机及其控制 器组成。 典型的底盘测功试验台的结构如图底盘测功机除载荷控制外，还有举升器升降、电磁离合 器接合、水泵通断、车辆检测灯等位控信号的控制。这 些位控信号通常都是由计算机输出经信号放大、驱动来 实现。汽车动动力学的测试 9.4.1 汽车车底盘测盘测 功 汽车动动力学的测 试 9.4.1 汽车车底盘测盘测 功 3.可测项目 (1)额定扭矩工况测量。 (2)额定功率工况测量。 (3)恒车速测量底盘输出功率。 (4)恒扭矩测量
8、底盘输出功率。 (5)各种速度区间加速时间和距离的测定。 (6)各种速度区间滑行时间和距离的测定。 (7)车速表校准。 (8)里程表校准。 (9)最高车速测定。 (10)定工况燃料经济性测定(另配油耗计)。 (11)多工况加载排放测定（另配尾气检测仪）。 (12)底盘（台架）损耗功率的反拖实验。KDCG-10型汽车底盘测功机的半自动控制和数字显示 部分是以单片微机为核心的智能仪表构成的，它可以 作为一个单独仪表使用，也可以配合主控微机使用， 担任测量数据的采集、量化、计算和显示工作。 汽车动动力学的测试 9.4.1 汽车车底盘测盘测 功 4.半自动测量（人工操作） KDCG-10型汽车底盘测
9、功机的数字显示面板 系统主界面 汽车动动力学的测 试 9.4.1 汽车车底盘测盘测 功 5.自动测量（电脑控制过程） 汽车动动力学的测试 9.4.1 汽车车底盘测盘测 功 额定扭矩工况测量图 5.自动测量（电脑控制过程） 额定功率工况测量图 额定功率工况 测量图 汽车动动力学的测试 9.4.1 汽车车底盘测盘测 功 5.自动测量（电脑控制过程） 测量的界面和生成的曲线 反拖损耗功率测量 直接挡加 速测量 滑行距离 测量 目前测量车辆排放一般都在无负荷的情况下进行，采用怠速或双怠 速法测量尾气排放，这种方法无法检测现代技术制作的汽车的尾 气排放故障，但测试仪器价格便宜，检测方法简单快捷，一般检
10、测站均使用此方法。现在国家有关部门为了适应环保的新要求， 制定了新的排放检测方法，即加速模拟工况实验法，简称工况法 （ASM法）。 进行ASM法测量时，需要对台体的损耗功率进行 标定，标定的方法按照损耗功率测量中的进行就可以了，但是此 时只对特定速度下的损耗功率感兴趣（25km/h和40km/h）。车辆在底盘测功机上的实验运行循环由ASM5025和ASM2540两个工况组成。运转循环图如图。汽车动动力学的测试 9.4.1 汽车车底盘测盘测 功 5.自动测量（电脑控制过程） ASM工况法测量 汽车动动力学的测 试 9.4.1 汽车车底盘测盘测 功 5.自动测量（电脑控制过程） 系统参数是与检测密
11、切相关的重 要参数，不正确的参数将使系 统无法工作。一般由现场工程 师调好以后不再改变。 车速系数：由滚筒直径决定的系数。其值 = 直径 3.14159 / 25（或50）。扭矩系数：用于车辆牵引力的标定，使计算机中的扭力 值与面板一致。 距离参数：此值一定与车速系数保持一致。 恒速速度：恒速功率测量时，系统认为速度达到稳定的 容许误差范围。 恒速稳定点数：恒速功率测量时，系统采集数据事，必 须在上述认为稳定的速度下保持的时间数。条屏通道：指挥驾驶员操作的引导屏使用的串口编号。 汽车动动力学的测 试 9.4.1 汽车车底盘测盘测 功 5.自动测量（电脑控制过程） 滚动阻力系数：按照平坦干燥的水
12、泥路面计算系数，一 般取值为0.015，在最高车速测量中有用，但注意在“输 入汽车参数”中的前后轴重应该正确输入。 空气阻力系数：一般取值0.8，在最高车速测量中有用， 但注意在“输入汽车参数”中的轮距和车高（计算迎风 面积使用）应该正确输入。 速度测试：此参数是处理速度的一个变量，一般取3.0-5.0 比较合适，如果太小，车速可能不稳定。 Pjs、Ps、Is、Ds:是恒速功率测量时PID参数，以现场调试为准。 汽车动动力学的测试 9.4.1 汽车车底盘测盘测 功 5.自动测量（电脑控制过程） 在菜单“系统设置”下，进入“硬件调试”，可进入 系统功能测试画面 汽车动动力学的测试 9.4.1 汽车车底盘测盘测 功 5.自动测量（电脑控制过程）
