汽车动力性能检测讲解

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1、学习任务 3 汽车动力性检测汽车动力性是汽车最基本、最重要的一种性能，它直接关系到汽车的平 均技 术速度，对汽车的运输生产效率有着极其重要的影响。在汽车检测部 门， 常用发动机最大输出功率、驱动轮最大输出功率作为汽车动力性评价指 标。汽车整车输出功率（即驱动轮输出功率）的测定是汽车综合性能检测的 一个 必检项目，也是评价汽车技术状况的基本参数之一。检测汽车整车的输 出功率， 是为了获得汽车驱动轮的输出功率或牵引力，以评价汽车的动力 性， 也可以用测 得的驱动轮输出功率与发动机输出功率进行对比，求出传 动系的传动效率，以判 定底盘传动系的技术状况。汽车整车输出功率的室内试验具有周期短、节省人力、

2、精度高等特点， 因此 在检测实践中应用十分广泛。检测时采用的设备是底盘测功试验台。一、底盘测功机试验台的结构与检测原理1. 底盘测功试验台结构底盘测功试验台一般由滚筒装置、加载装置、 测量装置、控制与指示装 置和 辅助装置等组成，其机械部分结构如图2-1 所示。（l ）滚筒装置。滚筒装置是测功试验台的基本组成件，其结构和性能将 直 接影响测功试验台的测试精度。试验台的双滚筒有主、副滚筒之分，与 测功器相 连的滚筒为主滚筒，左右两个主滚简之间装有联轴器，左右两个 副滚筒处于自由JIT图2-1底盘侧功试验台结构图状态。滚筒一般为钢制空心结构， 并经动平衡试验， 通过滚动轴承安装在框 架上。 滚筒直

3、径、表面状况、两滚筒的中心距是影响测功试验台性能的主要 结构参数。（2）加载装置。用底盘测功试验台测试汽车性能和技术状况时，要求其 必 须能模拟汽车在道路行驶时所受的各种阻力。 汽车在道路上行驶的外部阻 力不同 于在测功试验台上运转时的阻力， 在测功试验台上运转只有驱动轮转 动， 所引起 的外部阻力较在道路上行驶时少， 在测功试验台上不存在汽车 在道路上行驶时所 受的空气阻力、 爬坡阻力及从动轮的滚动阻力。 这些外 部阻力必须利用测功机的 加载装置来模拟，以使汽车受力状况和汽车在道路 上行驶一样。加载装置有水力式、 电力式和电涡流式等多种类型。 水力式功率吸收装 置的 可控性较电祸流式差， 电

4、力测功试验台的成本较高， 目前双滚筒底盘 测功试验台 的加载装置普遍采用电涡流测功器，它具有测试范围广、成本 低、尺寸小、耗电 小和易实现自动控制等优点。（3）测量装置。测量装置包括测力装置、测速装置、测距装置等。该装 置 应工作可靠，测量误差小，并能迅速地适应被测量值的变化。 测力装置。测功器的转子与定子之间制动力矩由与定子相连的测力臂传 给 测力装置， 然后由仪表指示出数值， 该指示值即为驱动轮上的驱动力。 根据测量 原理的不同，测力装置有机械式、液压式、转矩仪式和电测式等多 种类型，其中 电测式测力装置应用最为广泛， 它主要由电涡流测功器外壳、 测力臂、 测力传感 器及信号处理电路等组成

5、，如图 2-5 所示。电涡流测功 器的外壳（定子）用轴承 安装在轴承座上，外壳可在轴承座上绕转子轴转 动。测力臂的一端装在外壳上， 另一端装测力传感器。 测速装置。测速装置一般由测速传感器、中间处理装置和指示装置组 成。 常见的测速传感器有光电式、 磁电式、 霍耳式等类型。 测速传感器一 般安装在从 动滚筒的端部，随滚筒一起转动，并把滚筒的转动转变为电信 号。图 2-5 测力装盆结构简图1- 框架； 2- 测力传感器 13- 测力臂； 4-测功器外壳 4-图 2-6 测力装置的工作原理车轮； 2-前滚轮； 3- 涡流机定子（外壳 涡流机转子； 5-测力传感器； 6- 力臂；光电式测速传感器由光

6、源、带孔圆盘（光栅）和光敏管组成，图2-7 为光电 式测速传感器工作示意图。汽车车轮驱动滚筒转动时。带动光栅以一 定的转速旋 转，光源连续发光，当光束通过光栅上的小孔时，光束照到光敏管上，使它产生 相应的电脉冲信号。此信号送入计数器即可得到被测轴的转 速。 车速信号测量方法有两种，一种是测量单位时间计数（频率） ，另一 种是测量脉宽（周期） ，两者 均可得到滚筒的转速信号，根据滚筒的半径 及光栅盘上小孔的个数，经过计算即 可得到车速信号。图 2-7 光电式测速传感器工作示竞图1-光源； 2-圆盘； 3-光敏管磁电式传感器由旋转齿轮、永久磁铁和感应线圈组成，图 2-8 为磁电式测速 传感器工作示

7、意图。旋转齿轮固装在滚筒轴上，当汽车车轮驱动滚 筒转动时， 带 动齿轮以一定的转速旋转，当磁电传感器对准齿顶时，磁电 传感器感应电动势增强，当磁电传感器对准齿槽时，磁电传感器感应电动势 则减弱， 由于磁阻的变化，感应线圈中的磁通址随之变化，使磁电传感器 输出交变的感应电动势，即信号电压。将信号电压（一般在3.0V左右）放大及整形后，变为脉冲信号送入CPU处理，以获取车速信号 测距装置。在底盘测功试验台上测量加速距离、滑行距离、油耗时，除 测 量车速外，还需用测距装置测量汽车的行驶距离。它采用与滚筒相连的 光电式或 磁电式测速传感器测取距离脉冲，结构原理同测速装置。加速距 离由计算机测量 从V加

8、速至V的光电脉冲数，经换算获取加速距离。12（4）控制与指示装置。由计算机控制的底盘测功试验台的控制与指示装 置 常制成一体，有多个按键、显示窗、旋钮、功能灯、指示灯和报警灯等， 安装在 底盘测功试验台机械部分左前方易于操作和观察的地方，用来控制和 显示操作过 程与检测结果。（5）辅助装置。 举升装置。为方便被测车辆驶人和驶出试验台，在试验台两个滚筒之 间 装有举升装置，举升装置由举升器和举升平板组成。举升器有气动式、 液动式和 电动式三种，气动式使用较广。图2-9 为气动式举升器结构。 移动式风冷装置。由于汽车在底盘测功试验台上测试时并不发生位 移， 缺 少迎风冷却， 会导致发动机冷却系的散

9、热速度相对不足，特别是进 行长时间大负荷、全负荷检测时，发动机易过热，此外，长时间试验会使轮 胎工作温度升高，影响其使用寿命。为此，在试验台设有移动式风冷装置， 以加强冷却。 惯性模拟装置。汽车在底盘测功试验台滚筒上是相对静止的，它不具 有汽 车在道路上行驶时的平移动能。检测时汽车驱动轮带动测功试验台的滚 筒旋转， 由于系统转动惯量小于汽车的平移质量，加速时不足以产生与汽车 在道路上行驶 的加速阻力； 减速时，又不具有汽车在道路行驶的动能。 为 了模拟汽车在非稳定 工况运行时的阻力，进行非稳定工况的性能侧试（如加 速性能、滑行性能等） ， 底盘测功试验台通常配置模拟汽车质量的机械式转 动惯量装

10、置，即飞轮。二、驱动轮输出功率的检测由于驱动轮输出功率的大小与汽车行驶工况有关， 因此，为客观、 准确 地评 价汽车动力性，在检测时必须正确选择能够反映汽车动力性的检测项目 和检测 点。1确定检测项目 测功前，首先应根据检测目的或应车主的要求，确定 检测项目。不同的检 测项目，其检测点的选取及测试方法会有所差别，常用 的底盘测功检测项目有：（1）发动机全负荷额定功率转速下驱动轮输出功率的检测。（2）发动机全负荷额定转矩转速下驱动轮输出功率的检测。（3）发动机全负荷选定车速下驱动轮输出功率的检测。（4）发动机部分负荷选定车速下驱动轮输出功率的检测。2 确定检测点通常检测点的多少与所确定的检测项目

11、有关。 在评定汽车技术等级和评 价在 用车动力性时，只需测定发动机全负荷额定功率转速下和额定转矩转速 下驱动轮 的输出功率。 为了全面考核车辆的动力性、 底盘的技术状况以及 调整质量， 检测 点除了制造厂给出的发动机额定功率对应的转速点和额定转 矩对应的转速点外， 还应进行中间转速下的功率检测， 这样才能全面反映出 供油系统和点火系统的调 整质量和底盘的技术状况。常用的检测点车速有发 动机额定功率转速对应的车 速、发动机最大转矩转速对应的车速和汽车常用 车速（中速） 。3 底盘测功试验台的准备（1）检查调整底盘测功试验台各部件，补充润滑油。（2）检查举升器有无漏气（油）现象，工作是否正常。（3

12、）对于水冷式测功机，将冷却水阀打开。(4) 检查各连接导线是否连接可靠。4 被检测车辆的准备(1) 检测车辆测试前应处于热车状态，检测过程中受检车辆的发动机冷 却液出口温度应控制在(80 士 5)C，必要时可设置外加风扇向汽车发动机 吹拂， 以确保检测结果可靠。(2) 按GB/T 18276-2000规定，检测前检查受检汽车空气滤清器，需 按时 更换空气滤清器滤芯，以防止因空滤器滤芯堵塞而降低充气效率、减 小发动机功 率的情况发生。(3) 检查轮胎气压，并使之达到制造厂的规定值。轮胎花纹深度必须符 合车辆使用手册的要求，一般不得小于1.6mm。胎面、胎壁不得有暴露出轮 胎帘布 层的破裂和割伤。

13、(4) 检查动力传动路线有无连接松脱。(5) 车辆为空载，以简化检测作业。(6) 所用燃油和润滑油必须符合车辆生产厂技术条件的规定，以保证受 检 车辆运转条件与同型号新车一致，才可将测得的驱动轮输出功率与新车的 额定值 进行比较。5 功率检测步骤(1) 打开底盘测功试验台电源开关，调整功率表换挡开关置相应挡位。(2) 升起举升器托板，使被测车辆的驱动轮以与滚筒轴线呈垂直的状态 停 放在托板上。(3) 降下举升器托板，用挡块抵住非驱动轴的一对车轮，必要时通过钢 丝 绳将汽车尾部与地锚拉紧，前桥驱动的车辆拉紧驻车制动，并调整活动 挡轮使其 靠近车轮，接通移动式风冷装置电源。(4) 根据受检车型号按

14、GB/T 18276-2000的规定设定检测车速，见表 2-2 (额定转矩或额定功率的检测工况车速) 。(5) 关闭空调系统等非汽车运行所需的耗能装置，起动汽车，逐步加速 并 换至直接挡，使汽车以直接挡的最低稳定车速运转，将加速踏板踩到 底， 测定额定转矩或额定功率工况的驱动轮输出功率。（6）以每 10km/h 检测车速设置一测试点， 测取汽车驱动轮输出功率。 为使 测取的驱动轮输出功率是发动机稳定工况下的输出功率， 必须待检测车 速至少稳 定 15s 后才取值。（7）测取数据时的实测车速与设定车速误差不应大于士 0.5km/h ，以 确保 检测数据的准确、 可靠。记录环境状态及检测数据， 并

15、将输出功率修正为标 准环 境状态下的校正驱动轮输出功率， 对于检测修正值低于允许值的车辆， 允许重测 一次。（8）全部测试完毕，待驱动轮停转，切断移动式风冷装置电源，移去挡 块， 升起举升器托板，将被测车辆驶出试验台，并切断底盘测功试验台电 源。6 检测注意事项（1）对走合期的新车或大修车不宜进行驱动轮输出功率的检测。（2）检测过程中，测试车辆前方严禁站人，同时还应密切注意被检车辆 的 各种异响、发动机和底盘测功试验台的工作状态，以保证测试工作的顺利 进行。（3）对同一辆车应尽量避免连续重复测试，在测试过程中，严禁在试验 台 上紧急制动。三、在用车动力性检测结果分析利用底盘测功试验台检测时，

16、在用车的动力性评价指标通常为发动机在 额定 转矩和额定功率时的驱动轮输出功率。1 驱动轮实际输出功率的测取在实际检测环境状态下， 采用发动机在额定转矩和额定功率的工况时， 利用 底盘测功试验台测得的驱动轮输出功率即为驱动轮的实际输出功率， 该 功率不包 含轮胎滚动阻力和底盘测功试验台传动系统阻力所消耗的功率。2 驱动轮输出功率的校正 汽车使用手册中提供的额定功率（最大功率） 和额定转矩（最大转矩）均是 指发动机在标准环境状态和在规定的额定转速 下输出的功率和转矩。标准环境状态是：大气压力p =l00kPa ；相对湿度 o=30%；环境温度 T=298K (25C)。由于实际测试环境状态与标准环境状态差别较大， 这样同一辆