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1、汽车底盘测功机与尾气排放分析仪通讯系统设计为防止文章剽窃，维护版权正当权益，特上传该文章。其他人所有均为侵权剽窃。本论文为毛老师写作文章，编号1207-sh36202W摘要用VB编程，编一个软件而实现汽车底盘测功机系统和尾气采集系统的联机控制。两系统联机后，各自独立的功能完全保留，消除了测试过程中的“人为的误差”因素，提高了测试精度，使汽车排放测试达到国内先进的水平。关键字：汽车底盘测功机、尾气排放分析仪、联机通讯AbstractUse VB programming, compile one software realize automobile chassis examine work ma
2、chine system and tail gas gather system on-line to control. After two systems are on-line, each independent function is totally kept, dispel the error that people are factor in the course of testing, Improve the precision of testing, make automobile discharge tested and reach the internationally adv
3、anced level.Key word: Automobile chassis dynamometer, tail gas discharges the analysis instrument, on- line communication目 录引 言1第一章 绪论21.1 选题背景及意义21.2 底盘测功机发展历史21.3 国内外研究现状31.4 汽车尾气排放测控系统概述41.4.1 测控系统特点41.4.2 测控系统的发展趋势41.4.3 测控分析的必要性51.4.4 测控分析的发展现状5第二章 汽车排放污染概述62.1 汽车排放污染现状62.2 汽车排放种类72.3 排放标准制定的背景
4、92.4 国内内燃机的排放限制及测试标准92.5 汽油车怠速污染物排放标准及测量方法13第三章 实验设备的工作原理及构造163.1 KDCG-3型汽车底盘测功机163.1.1 底盘测功机163.1.2 底盘测功机的工作原理及构造173.1.3 功率吸收装置233.1.4 滚筒装置243.1.5 测量装置243.1.6 其他装置243.1.7 系统组成及安装253.1.8 车速信号采集263.2 废 气 分 析 仪263.2.1 废气分析仪的构成263.2.2 AVL DiGas 4000 Light分析仪的测量原理结构组成273.2.3 废气分析仪27第 四 章 实 验 部 分304.1方法3
5、04. 2试验方案30第五章 软件的设计及程序代码33第六章 小 结38参考文献40致谢42引 言学校汽车动力性及排放测试专业实验室有两套高新设备，一套为汽车底盘测功机，购自深圳大雷公司，另一套为汽车尾气排放分析仪，购自厦门海腾公司。由于两套设备购自两个不同的公司，没有实现联机通讯，在研究汽车道路行驶瞬态工况排放特性过程中，通过用底盘测功机来模拟汽车实际道路行驶情况，在汽车怠速过程中运行中，给予一瞬间的外界脉冲，据废气排放分析仪采集到的数据，得出转速信号和排放信号在时间上有一个差值，即有一个时间延后。在实验时，两套设备操作人员只能靠“打手势”的办法代替联机通迅，实现对排放仪的操作，这样会存在以
6、下问题。底盘测功机系统人员和尾气采集设备操作人员存在视觉反应及动作误差，两项累积误差可达1.23s；在实验过程中需要两个操作员；用“打手势”的方法实现两套大型高新设备的通讯与其本身的先进水平 相比显得不协调给车辆送检单位 留下不好的印象。影响国家实验室的形象 及声誉。假设我国施行试验过程中切换集气袋的排放测试 工况试航测功机操作人员和尾气设备操作人员需要多次手势通讯。非常麻烦，容易出错误差更大，测试结果不准确。为此，我们进行了汽车底盘测功机系统和尾气排放系统联机通讯控制的实验及开发工作。第一章 绪论1.1 选题背景及意义汽车是现代社会最重要的发明之一，它的诞生改变了这个世界。由于汽车工业具有很
7、强的产业关联度，因而汽车工业的发展程度一度被视为一个国家经济发展水平高低的重要标志。 汽车作为一种代步工具也逐渐进入一般家庭，随之带来的驾驶员非职业化、车流密集化等因素对汽车的安全性能提出了更高的要求。汽车本身又是一个复杂的系统，在使用过程中，随着行驶里程的增加和使用时间的延续，汽车技术状况不断恶化，出现动力性、经济性下降，排放污染物增加，使用的可靠性降低，故障率上升等现象，严重时汽车不能正常运行1。 因此，一方面要从技术上入手，努力研究开发高性能、低污染的汽车，这是汽车研究、生产部门孜孜以求的目标；另一方面要加强对在用汽车的定期检测，以便及时维修调整，使汽车处于良好的技术状况，这就是汽车检测
8、技术要解决的问题。近些年发展起来的汽车检测技术，就是以研究汽车技术状况变化规律为基础，合理制定检测规范、检测参数和检测标准。充分利用现代化检测手段，在汽车不解体的条件下迅速准确地检测汽车各机构、系统、零部件的技术状况和使用性能，查找故障或隐患所在，采取相应的预防措施，确保车辆在良好的技术状况下运行。汽车底盘测功机就是常用的检测汽车性能的设备，其测控系统的好坏直接影响对汽车的检测结果，所以对汽车底盘测功机测控系统的研究就显得十分的必要。因此，重视对汽车的检测设备和测控系统的创新研究，提高检测精度、可靠性与公正性，降低系统的制造和使用成本，是国内汽车检测行业孜孜努力的方向1.2 底盘测功机发展历史
9、国内外的汽车底盘测功机的发展由机械式到电子式，结构由复杂到简单的过程。在 80 年代以前，汽车检测设备主要以机械结构为主，如机械式测滑实验台，测力弹簧结构的制动实验台等。汽车底盘测功机也主要以机械模拟为主，即采用飞轮模拟汽车行驶时的平移质量和旋转质量的惯量阻力，只能检测汽车在低速行驶状态下的参数，且精度很低。 进入 80 年代，随着汽车机电一体化的发展，汽车检测设备也进入了机电一体化设计阶段4。 在传统结构的汽车检测设备的基础上，尽量减少机械传动环节，并采用反应速度快的高精度传感器，电子计算机与机械装置相结和的方法来设计汽车检测设备，为检测高速行驶中的汽车的真实性能提供了可能性。此阶段的汽车底
10、盘测功机主要采用机械电模拟方式，用飞轮模拟汽车惯性阻力，用电负荷模拟汽车的另一部分行驶阻力，大大提高了检测的精度。当时，德、日、美三国的很多公司纷纷投入大量的人力、物力开发研制机械电模拟的汽车底盘测功机，并取得了很大成果。 随着研究的不断深入，人们发现采用飞轮组来模拟汽车的惯性阻力是有级模拟。对于测定稳定工况下的汽车性能而言，在转鼓实验台上只要装有作为负荷的测功机就可以，而且希望旋转部分的惯性矩尽量小，以减少惯性对测量装置的影响；对于测定非稳定工况的汽车性能而言，为了模拟汽车重量的影响，实验台旋转质量的动能应与行驶汽车的动能相等。因此，必须采用惯性可调的飞轮，传动比可以改变的增速器或通过电力驱
11、动的调节来改变实验台旋转质量的动能，以适应重量不同的各种车型的需要。这将使试验台结构变得复杂且增加制造成本5。 因此人们开始研制通用的转鼓实验台，即电力汽车底盘测功机。它利用电磁力及发电机结构提供测功机所需要的负载。一般电力测功机至少有两种工况：一是拖动工况，在这种工况下，测功机的测功器作电动机运行，实现发动机起动、冷磨合、测定摩擦功率；二是消耗工况，在这种工况下，测功机的测功器作为发电机运行，以电阻作为负载，吸收转子轴的输入功率。在消耗工况下，通过改变磁通量和改变负载电阻均可改变回路中的电流，这些都将改变汽车发动机的负载(即输出功率和扭矩)。电力测功机这种实验台没有飞轮装置汽车的惯性力的模拟
12、也是通过电信号来调节，实现无级模拟。通过设计良好的汽车底盘测功机测控系统使其能自动调节，并具有满意的动静态品质6, 71.3 国内外研究现状汽车底盘测功机被广泛应用于工业发达国家的汽车制造、检测和维修业当中。德国申克公司生产的汽车底盘测功机，它自己带有的一套控制模式能实现数字控制和模拟控制转速、滑行等功能，可逼真地再现实际工况。还有德国的马哈公司、美国的野马公司、CLAYTON 公司、法国的 TELMA 公司、西班牙的 FRENELSA 公司等生产的底盘测功机在其各自的国家均得到广泛应用，并出口到世界其他国家。 国内引进的大多是日本模拟电子式底盘测功机。1981 年，天津公共汽车公司三厂和交通
13、部科学研究院参考引进日本弥荣的 CDM-310 型底盘测功机，研制出汽车性能试验台。1991 年，交通部公路研究所和成都汽车保修机械厂制成DCG-1OA 汽车底盘测功机，结束了我国不能生产底盘测功机的历史。 华中科技大学开发了一种基于 PC486 微机并结合模拟调节器的直流电力底盘测功机，这种三轴六轮驱动直流电力底盘测功机(每轴带有两个直径 0.8 m 的转鼓)，可实现单轴、双轴或三轴驱动。基本上可对各种中小吨位的汽车进行道路模拟实验。控制方式灵活，既可由转鼓在某种恒定速度下反拖汽车行驶，实现传动系统摩擦损失的测量研究，又可以对汽车在不同速度情况下的道路阻力进行模拟，施加给电机而完成汽车动力性
14、及经济性的研究。 TL-DCG-60 型底盘测功机是武汉汽车工业大学、华南理工大学和广东省南海市闯拓高科技有限公司联合开发的产品。该底盘测功机的加速性能采用了电模拟方式，由测量系统对汽车加速过程中的车速、加速度实现实时检测，并由计算机依据行驶阻力的理论公式控制电涡流机，实时生成各种行驶阻力，实现模拟加载。 西安交通大学的交流底盘测功机的控制系统由一台工控机和一台 ROCKWELL 公司的 PLC 来协调整个控制功能。PLC 主要实现各种逻辑切换控制功能，工控机主要用作道路阻力设定器的功能，实时计算得到当前应该给定的阻力大小并送至变频器。两台变频器分别用于控制冷却风机和测功机。DPC-1 底盘测
15、功机采用全数字四象限运行的直流调速电机在检测设备和工控机控制下，再现道路行驶阻力，模拟匀速、变速、爬坡各种状况的道路阻力和惯性力作用；采用机械惯量和电惯量模补偿相结合的方法，实现无级差地模拟受试车的惯性作用；采用配有能耗制动单元的变频控制器，控制风速达到风速跟踪的要求。 浙江大学设计采用基于 CAN 总线的摩托车底盘测功机系统，同时在硬件的设计方面采用 CAN 总线作为硬件系统的数据采集、参数控制以及传输总线。单片机的程序主要用 C 语言进行编写，这样有利于程序的移植和修改，同时应用模块化编程，使得程序的可读性强，修改和维护方便。上位机与下位机的通讯采用 CAN 转 USB 的接口，从而达到传递速度快、实时性好、连接方便的目的。上位机的控制软件则采用 Delphi 进行编写。采用电涡流机在检测设备汽车底盘测功机被广泛应用于工业发达国家的汽车制造、检测和维修业当中。德国申克公司生产的汽车底盘测功机，它自己带有的一套控制模式能实现数
