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1、-汽车动力性检测实验指导书汽车动力性检测实验指导书汽车动力性检测工程及检测方法汽车动力性检测工程及检测方法一、汽车动力性评价指标一、汽车动力性评价指标汽车动力性是汽车在行驶中能到达的最高车速、最大加速能力和最大爬坡能力，是汽车的根本使用性能。汽车属高效率的运输工具，运输效率的上下在很大程度上取决于汽车的动力性。这是因为汽车行驶的平均技术速度越高，汽车的运输生产率就越高。而影响平均技术速度的最主要因素就是汽车动力性。随着我国高等级公路里程的增长，公路路况与汽车性能的改善，汽车行驶车速愈来愈高，但在用汽车随使用时间的延续其动力性将逐渐下降，不能到达高速行驶的要求，这样不仅降低了汽车应有的运输效率及
2、公路应有的通行能力，而且成为交通事故、交通阻滞的潜在因素。因此，在交通部 1990 年发布的 13 号令中，特别要求对汽车动力性进展定期检测。动力性检测合格是营运汽车上路运行的一项重要技术条件。1995 年交通部为了提高在用汽车的技术性能，发布了JT/T198-95?汽车技术等级评定标准?，将动力性作为第一项主要性能进展评定。另外早在 1983 年国家公布的 GB3798?汽车大修竣工出厂技术条件?第 2.6 项中对汽车大修后的加速性能规定了最低要求，这都说明了国家对在用汽车动力性的重视。汽车检测部门一般常用汽车的最高车速、加速能力、最大爬坡度、发动机最大输出功率、底盘输出最大驱动功率作为动力
3、性评价指标。TOP1. 1.最高车速最高车速 ama*ama*(km/h)(km/h)最高车速是指汽车以厂定最大总质量状态在风速3m/s 的条件下，在枯燥、清洁、平坦的混凝.z.-土或沥青路面上，能够到达的最高稳定行驶速度。TOP2. 2.加速能力加速能力 t ts s汽车加速能力是指汽车在行驶中迅速增加行驶速度的能力。通常用汽车加速时间来评价。加速时间是指汽车以厂定最大总质量状态在风速3m/s 的条件下，在枯燥、清洁、平坦的混凝土或沥青路面上，由*一低速加速到*一高速所需的时间。(1)原地起步加速时间，亦称起步换档加速时间，系指用规定的低档起步，以最大的加速度包括选择适当的换档时机逐步换到最
4、高档后，加速到*一规定的车速所需的时间，其规定车速各国不同，如0-50 km/h，对轿车常用0-80 km/h，0-100 km/h，或用规定的低档起步，以最大加速度逐步换到最高档后，到达一定距离所需的时间，其规定距离一般为0-400m，0-800m，0-100Om，起步加速时间越短，动力性越好；(2)超车加速时间亦称直接档加速时间，指用最高档或次高档，由*一预定车速开场，全力加速到*一高速所需的时间，超车加速时间越短，其高档加速性能越好。我国对汽车超车加速性能没有明确规定，但是在GB3798-83?汽车大修竣工出厂技术条件?中规定，大修后带限速装置的汽车以直接档空载行驶，从初速 20km/h
5、 加速到 40km/h 的加速时间，应符合表 1 规定。表 1直接档加速时间发动机标定功率马力/t与汽车整备质量10-1515-2020-2525-5050kw/t7.36-11.0311.03-14.7114.71-18.3918.39-36.78 36.78.z.-之比加速时间s3025201510TOP3. 3.最大爬坡度最大爬坡度 I Ima*ma*(%)(%)最大爬坡度是指汽车满载，在良好的混凝土或沥青路面的坡道上，汽车以最低前进档能够爬上的最大坡度。由于受道路坡道条件的限制，汽车综合性能检测站通常不做汽车爬坡测试。TOP4. 4.发动机最大输出功率发动机最大输出功率 P Pma*m
6、a*发动机最大输出功率是指发动机在全负荷状态下，仅带维持运转所必需的附件时所输出的功率，又称总功率。此时被测试发动机一般不带空气滤清器、冷却风扇等附件。新出厂发动机的最大输出功率一般是指发动机的额定功率。额定功率是制造厂根据发动机具体用途，发动机在全负荷状态和规定的额定转速下所规定的总功率。在国外有些厂家所谓的额定功率是指发动机在额定转速下输出的净功率。常在额定功率后注有“净字，以示区别。净功率是指在全负荷状态下，发动机带全套附件时所输出的功率。汽车发动机最大输出功率是汽车动力性的根本参数。汽车在使用一定时期后，技术状况发生变化，发动机的最大输出功率变小，所以用其变小的差值评价发动机技术状况下
7、降的程度。如我国 JT/T 198-95?汽车技术等级评定标准?就是按在用汽车的发动机最大输出功率与额定功率相比拟小于 75%时，将该车技术状况定为三级。所以发动机最大输出功率的大小作为一辆汽车在使用前、后和维修前、后动力性的评价指标很合理，但应注意，在汽车综合性能检测站用无外载测功法或底盘测功机所测定的发动机功率，必须换算为总功率后才能与额定功率比拟。TOP.z.-5. 5.底盘输出最大驱动功率底盘输出最大驱动功率 DPma*DPma*底盘输出最大驱动功率是指汽车在使用直接档行驶时，驱动轮输出的最大驱动功率(相应的车速在发动机额定转速附近)。底盘输出最大驱动功率一般简称底盘输出最大功率，是实
8、际克制行驶阻力的最大能力，是汽车动力性评价的一项重要指标。汽车在使用过程中，发动机本身、发动机附件及传动系的技术状况都会下降，其底盘输出的最大功率将因此减小。TOP二、汽车动力性检测工程与有关标准二、汽车动力性检测工程与有关标准汽车动力性检测工程主要有:加速性能检测、最高车速检测、滑行性能检测、发动机输出功率检测、汽车底盘输出功率检测。动力性检测可依据的标准有:JT/T198 一 95?汽车技术等级评定标准?；GB/T15746.2-1995?汽车修理质量检查评定标准-发动机大修?；GB3798-83?汽车大修竣工出厂技术条件?；JT/T201-95?汽车维护工艺规?。TOP三、汽车动力性台架
9、检测方法三、汽车动力性台架检测方法汽车动力性室台架试验的方式，主要是用无外载测功仪检测发动机功率，底盘测功机检测汽车的最大输出功率、最高车速和加速能力。室台架试验不受气候、驾驶技术等客观条件的影响，只.z.-受测试仪本身测试精度的影响，测试条件易于控制，所以汽车检测站广泛采用汽车动力性室台架试验方式。为了取得准确的测量结果，底盘测功机的生产厂家，应在说明书中给出该型底盘测功机在测试过程中本身随转速变化机械磨擦所消耗的功率，对风冷式测功机还需给出冷却风扇随转速变化所消耗的功率。另外，由于底盘测功机的构造不同，对汽车在滚筒上模拟道路行驶时的滚动阻力也不同，在说明书中还应给出不同尺寸的车轮在不同转速
10、下的滚动阻力系数值。TOP1. 1.汽车底盘输出功率的检测方法汽车底盘输出功率的检测方法通过底盘测功机检测车辆的最大底盘驱动功率，用以评定车辆的技术状况等级。(1)在动力性检测之前，必须按汽车底盘测功机说明书的规定进展试验前的准备。台架举升器应处于升状态，无举升器者滚筒必须锁定；车轮轮胎外表不得夹有小石子或坚硬之物；(2)汽车底盘测功机控制系统、道路模拟系统、引导系统、平安保障系统等必须工作正常；(3)在动力性检测过程中，控制方式处于恒速控制，当车速到达设定车速(误差2km/h)并稳定 5s后(时间过短，检测结果重复性较差)，计算机方可读取车速与驱动力数值，并计算汽车底盘输出功率。(4)输出检
11、测结果。TOP2. 2.发动机功率的检测方法发动机功率的检测方法用发动机无外载检测仪检测发动机功率，使用方便，检测快捷，在规操作的前提下，可对发动机动力性检测与管理提供有效依据。还可以用于同一发动机调试前后、维修前后的功率比照，因此也得到广泛使用。.z.-(1)起动发动机并预热至正常状态，与此同时接通无外载测功仪电源，连接传感器；(2)按仪器使用说明书进展操作；(3)从测功仪上读取(或算成)发动机的功率值。TOP3. 3.数据处理数据处理(1)检测的数据处理目前底盘测功机显示的数值，有的是功率吸收装置的吸收功率的数值，有的则是驱动轮输出的最大底盘输出功率的数值。对于显示功率吸收装置所吸收功率数
12、值的，在检测结果的数据处理时，必须增加汽车在滚筒上滚动阻力消耗的功率、台架机械阻力消耗的功率及风冷式功率吸收装置的风扇所消耗的功率，其计算式应为:汽车底盘最大输出功率=功率吸收装置所消耗的功率+滚动阻力所消耗的功率+台架机械阻力所消耗的功率+风冷式功率吸收装置冷却风扇所消耗的功率(2)检测发动机最大输出功率的数据处理依据 JT/T198-95?汽车技术等级评定标准?的规定，所测发动机最大输出功率应与发动机的额定功率相比拟。为此，发动机最大输出功率的计算式应为:发动机最大输出功率 Pma*=附件消耗功率 P1+传动系消耗功率 P2+底盘最大输出功率 DPma*.z.-所以，在测得底盘最大输出功率
13、之后，应增加传动系消耗功率 P2及附件消耗功率 P1，才可确定发动机最大输出功率 Pma*， 假设该汽车发动机额定功率为净功率， 不包括发动机附件消耗功率 P1，则处理后发动机最大输出功率 Pma*的数值为 Pma*=P2+DPma*。用发动机无外载测功仪测得的发动机功率P为净功率， 假设该汽车发动机的额定功率为总功率，而不是净功率，则所测得的功率 P 应加发动机附件消耗功率 P1后才可与额定功率相比拟。TOP汽车底盘测功机汽车底盘测功机一、底盘测功机的功能一、底盘测功机的功能底盘测功机是模拟汽车在道路上行驶时受到的阻力，测量其驱动轮输出功率以及加速、滑行等性能的设备。有的底盘测功机还带有汽车
14、燃料消耗量检测装置。底盘测功机具有如下功能:测量汽车驱动轮输出功率。测量汽车驱动轮输出功率。检验汽车滑行性能。检验汽车滑行性能。检验汽车加速性能。检验汽车加速性能。校验车速表。校验车速表。校验里程表。校验里程表。配备油耗仪的底盘测功机可以在室模拟道路行驶，测量等速油耗。配备油耗仪的底盘测功机可以在室模拟道路行驶，测量等速油耗。TOP二、底盘测功机的根本构造及工作原理二、底盘测功机的根本构造及工作原理底盘测功机是一种不解体检验汽车性能的检测设备，它是通过在室台架上汽车模拟道路行驶工.z.-况的方法来检测汽车的动力性，而且还可以测量多工况排放指标及油耗。同时能方便地进展汽车的加载调试和诊断汽车在负
15、载条件下出现的故障等。由于汽车底盘测功机在试验时能通过控制试验条件，使周围环境影响减至最小，同时通过功率吸收加载装置来模拟道路行驶阻力，控制行驶状况，故能进展符合实际的复杂循环试验，因而得到广泛应用。底盘测功机分为两类，单滚筒底盘测功机，其滚筒直径大(1500-2500mm，制造和安装费用大，但其测试精度高，一般用于制造厂和科研单位；双滚筒式底盘测功机的滚筒直径小(180-500mm，设备本钱低，使用方便，但测试精度较差，一般用于汽车使用、维修行业及汽车检测线、站。近年来因电子计算机技术的高度开展，为数据的采集、处理及试验数据分析提供了有效的手段，同时为模拟道路状态准备了条件，加速了底盘测功机
16、的开展，加之各类专用软件的开发和应用，使汽车底盘测功机得到了广泛的推广。TOP( (一一) )汽车底盘测功机的根本构造汽车底盘测功机的根本构造汽车底盘测功机主要由道路模拟系统、 数据采集与控制系统、 平安保障系统及引导系统等构成。普通型道路模拟系统如图 l 所示。.z.-TOP( (二二) )工作原理工作原理汽车在道路上运行过程中存在着运动惯性、行驶阻力，要在试验台上模拟汽车道路运行工况，首先要解决模拟汽车整车的运动惯性和行驶阻力问题，这样才能用台架测试汽车运行状况的动态性能。为此，在该试验台上利用惯性飞轮的转动惯量来模拟汽车旋转体的转动惯量及汽车直线运动质量的惯量，采用电磁离合器自动或手动切
17、换飞轮的组合，在允许的误差围满足汽车的惯量模拟。至于汽车在运行过程中所受的空气阻力、非驱动轮的滚动阻力及爬坡阻力等，则采用功率吸收加载装置来模拟。路面模拟是通过滚筒来实现的，即以滚筒的外表取代路面，滚筒的外表相对于汽车作旋转运动。在系留装置及车偃等平安措施保障下，通过控制系统可对加载装置及惯性模拟系统进展自动或手动控制，以实现对车辆的动力性如加速性能、汽车底盘输出功率、底盘输出最大驱动力、滑行性能、车速表校验、里程表校验等工程的检测。TOP.z.-三、汽车底盘测功机的构造三、汽车底盘测功机的构造( (一一) )道路模拟系统道路模拟系统1、滚筒装置(l)滚简直径底盘测功机所采用的路面模拟系统的滚
18、筒一般是直径为 180-400mm 的钢滚筒，按其构造形式可分为两滚筒和四滚筒两种。所谓两滚筒路面模拟系统由两根短滚筒组成，其特点是支承轴承少，台架的机械损失小;所谓四滚筒路面模拟系统由四根短滚筒组成，它较两滚筒多了四个支承轴承和一个联轴器，在检测过程中，其机械损失较大。(2)滚筒的外表状况滚筒的外表状况是指滚筒外表的加工方法和清洁程度(水、油和橡胶粉末的污染等)。汽车在枯燥滚筒上的驱动过程是一个摩擦过程，总摩擦力由假设干分力组成，如:F总=F附着+F阻滞式中:F附着-接触面间的附着力；F阻滞-轮胎在滚筒上滚动变形时，由于压缩与伸作用之间能量的差异而消耗的能量，进而转化为阻止车轮滚动的作用力；
19、该两项分力取决于轮胎材料、构造和温度。附着系数随速度增加而下降的原因较为复杂，一方面是由于滚筒圆周速度提高，橡胶块与滚筒之间的嵌合程度越来越差，在未到达平衡状态之前便产生了滑动和振动；另一方面随着速度的提.z.-高，接触面的温升加快，很快在滚筒外表形成了一层橡胶膜，降低了附着系数。(3)安置角所谓汽车车轮在滚筒上的安置角是指车轮与滚筒接触点的切线方向与水平方向的夹角。台架的阻力系数随着安置角的增大而增大。试验过程对安置角的要求如下：a、车轮带动装有惯性飞轮的滚筒以最大加速度加速时，不得使出滚筒，以确定最小安置角；b、当台架滚筒制动后，保证车辆仍可是出滚筒，以确定最大安置角。4路面模拟系统常见的
20、故障滚筒轴承座温度过高，其原因为：滚筒两端轴承同心度失准，前、后派滚筒平行度没到达原设计要求，可以通过精心调整轴承座排除故障；滚筒轴承润滑不良，需检查轴承工作状况，按照使用说明书的要求，定期对滚筒轴承进展润滑。2、功率吸收装置加载装置1底盘测功机功率吸收装置类型在汽车检测线上所用的底盘测功机功率吸收装置的类型有：电涡流式、水力式、电力式。由于一般水力式功率吸收装置的可控性较电涡流式差，电力测功机的本钱较高，因而国所生产的汽车底盘测功机大多数采用电涡流式功率吸收装置。(2电涡流功率吸收装置的根本构造电涡流测功器主要由定子和转子两局部组成。在定子四.z.-周装有励磁线圈，转子与测功机主动滚筒相连，
21、在磁场中转动。当励磁线圈通以直流电时，磁力线在定子、涡流环、空气隙和转子之间构成回路。磁通的大小与励磁线圈的应数以及所通过的电流大小有关。转子外圆制成凸凹不同的形状，由于通过齿顶和凹槽的磁通不一样，凸出局部比凹陷局部通过的磁通多，当转子旋转时，引起磁通的变化，从而在固定的涡流环中产生涡流。这种涡流产生的磁场又产生一个与转子旋转方向一样的转矩，由于作用与反作用的关系，转子产生一个与自己转动方向相反的转矩，该转矩是转子转速和磁场电流的函数。由于转子与滚简相连，就等于给滚筒施加了一个阻力，用这个阻力来模拟汽车在道路上行驶的阻力。这个对转子起制动作用的扭矩，使浮动的定子顺着转子旋转方向摆动。制动力矩的
22、大小可以通过控制励磁电流来调节，所以，电涡流测功器很容易实现自动控制。涡流环必须能使涡流在其中自由产生，为此要求制作涡流环的材料电阻越小越好。对转子和定子要求磁力线能顺利通过，材料应具有高的导磁率，电工纯铁和低碳钢适合于做这些零件的材料。为了防止磁力线通过转子轴造成不必要的损失，转子轴可采用非导磁材料制造。电涡流测功器是一个功率吸收装置，它将吸收的汽车驱动轮输出功率转变成热能，经空气或冷却水散发出去。由于冷却方式不同，电涡流测功器分为风冷和水冷两种类型。水冷式电涡流功率吸收装置的根本构造如图 2 所示， 水冷式电涡流功率吸收装置主要由转子(包括带齿状凹凸的感应子 17、主轴 7和定子(包括作为
23、磁轭的铁芯 1、涡流环 2、励磁绕组 18、端盖 3组成。其特点是a.构造复杂，安装不便，特别是我国北方冬季，由于气温低，必须注意冷却水管路保温以防水管冻裂；.z.-b.较风冷式测量精度高；c.冷却效率高，适合持续运行工况使用；d.冷却水温度一般不得超过 60 以防结垢，冷却水 pH 值按说明书规定执行。风冷式电涡流功率吸收装置的根本构造如图 3 所示，风冷式电涡流功率吸收装置主要由转子、定子、励磁线圈、支承轴承、冷却风扇叶片、力传感器等组成，其特点是：a.构造简单，安装方便；.z.-b.冷却效率低，功率吸收装置不易长时间运行，其转子的导磁率随温度的上升而下降；因而其最大吸收功率随温升而减小，
24、所以一般风冷式功率吸收装置在高转速、大负荷下工作时间不宜超过 5min；c.由于冷却风扇在工作时消耗一定的功率，所以应该将风扇所消耗的功率计入汽车底盘输出功率。(3)电涡流功率吸收装置的工作原理图 4 是电涡流功率吸收装置根本工作原理图。.z.-当励磁线圈通以直流电时，在转子与铁芯间隙处就有磁力线通过。此间隙的磁通分布在转子齿顶处的磁通密度大，而通过齿槽处的磁通密度小。当转子以转速 n 旋转时，则在 A 处的磁通就减少。由磁感应定理可知，此时在定子的涡流环体产生感应电势，力图阻止磁通的减小，于是就有电涡流产生，涡电流方向用右手定则判定，如图“+所示。同理，在 B 处产生的电涡流如图中所示。由图
25、可见在齿顶处的电涡流方向为“，因此用左手定则判定，此时定子受力，其方向如下图。而在齿槽处由于磁通很小，所以受力也很小。因此总的受力 F 之方向如下图，此力使与定子外壳相连接的力臂引入称量机构便可进展力矩测量。当测功机转子以转速 n(r/min转动， 且给励磁线圈加一定的电流时，可摆动的定子外壳就产生一定的阻力矩 T(Nm便可得到吸收功率 P，P=Tn9549(kw)3.惯性模拟装置上述构造为常见于仅检测汽车底盘输出功率的汽车底盘测功机。为了检测汽车的滑行性能，我国目前有局部非电力式底盘测功机配备有惯性模拟系统如图 5 所示。.z.-汽车在道路上行驶时汽车本身具有一定的惯性能，即汽车的动能；而汽
26、车在底盘测功机上运行时车身静止不动，是车轮带动滚筒旋转，在汽车减速工况时，由于系统的惯量比拟小，汽车很快停顿运行，所以检测汽车的减速工况和加速工况时，汽车底盘测功机必须配备惯性模拟系统。.z.-汽车底盘测功机台架转动惯量是通过飞轮来实现的，目前由于我国对汽车台架的惯量没有制订相应的标准，因而国产底盘测功机所装配的惯性飞轮的个数不同，且飞轮惯量的大小也不同，飞轮的个数愈多，则检测的精度愈高。例如，国产 RCD-1030 型底盘测功机，按照常用汽车的质量，将飞轮组合成四级，见下表。按车质量选择惯性飞轮汽车质量 kg选择飞轮汽车质量kg选择飞轮1000不挂飞轮， 利用滚筒等转动件3000挂大飞轮20
27、00挂小飞轮4000挂大飞轮加小飞轮日本弥荣 CDM-600 型底盘测功机的惯性飞轮安装在滚筒机架左边，也是用离合器将飞轮与滚筒联结起来。飞轮根据被测车的质量选配，见下表。CDM-600 型底盘测功机的惯性飞轮需配置的飞轮汽车质量 kgkg汽车质量kg需配置的飞轮kg小于 800不配置飞轮1400-21001200.z.-800-1400700大于 2100700+1200TOP( (二二) )底盘测功机采集与控制系统底盘测功机采集与控制系统1.车速信号采集目前国检测线用的汽车底盘测功机所采用车速信号传感器可分为以下几个类型。1)光电式车速信号传感器图 6 为直射式光电车速传感器的工作示意图。
28、 它由光源、 带孔圆盘(光栅)和光敏管组成。汽车车轮在光滚筒上滚动时，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。车速信号有两种，其一是单位时间计数(频率，其二是测脉宽(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可得到车速信号。.z.-常见的故障:没有车速信号，其原因为:发光光源断电或光源灯坏，需检查电路或更换电源灯；由于车轮在旋转时带起的灰尘遮住光源或使光源发光强度减弱；光电管有故障，需更换；信号线有短路或断路现象；车速信号预处理系统有故障，需检查脉冲整形、光隔
29、等电路；A/D 转换有故障，需检查；控制柜有指示，计算机无车速显示，需检查单片机与计算机的通讯电缆线接触是否良好。(2)磁电式车速信号传感器图 7 为磁电车速传感器工作示意图。 它由旋转齿轮和永久磁铁及感应线圈等组成。汽车车轮在光滚筒上滚动时，带动齿轮以一定的转速旋转，当磁电传感器对准齿顶时，磁电传感器感生电动势增强，同理当磁电传感器对准齿槽时，磁电传感器感生电动势减弱，由于磁阻的变化，磁电传感器输出的电压信号为交变信号。因信号较弱(一般在 3mV 左右)，所以必须经过信号放大及整形电路，将交变信号变为脉冲信号，送入 CPU 高速输入口(HSI)，以获取车速信号。常见的故障:没有车速信号，其原
30、因如下:磁电传感器距齿轮的间隙过大(一般为 0.5-1.Omm)；其他参见光电式车速信号传感器故障。.z.-(3)霍尔传感器 图 8 为霍尔车速传感器工作示意图。汽车车轮在滚筒上滚动时，带动转盘旋转，当霍尔传感器(霍尔元件)对准永久磁铁时，磁场强度增强，产生霍尔效应，输出电压可达 10mV，当霍尔传感远离磁场时，输出电压降至 O V，这样便可得到脉冲信号，送入 CPU 高速输入口(HSD，通过检测脉冲频率或周期，便可得到车速信号。常见的故障:没有车速信号，其原因为:霍尔传感器有故障；其他参见光电式车速信号传感器故障。(4)测速电机 图 9 为测速电机工作示意图，汽车车轮在光滚筒上滚动时，带动测
31、速电机旋转，测速电机产生的电压正比于滚筒的转速，通过 A/D 采集可得到车速信号。.z.-常见的故障:没有车速信号，其原因:测速电机有故障，没信号输出；其他参见光电式车速信号传感器故障。2.驱动力信号汽车底盘测功机驱动力传感器可分为两种，其一是拉压传感器，安装图如图 10(a)所示；其二是位移传感器，其安装图如图 10(b)所示；它们一边连接功率吸收装置的外壳，另一边连接机体。.z.-功率吸收装置在工作过程中，无论是水力式、电涡流式还是电力式功率吸收装置，其外壳都是浮动的，以电涡流式为例，当线圈通过一定的电流时，就产生一定的涡流强度。对转子来说，电磁感应产生的力偶的作用方向与其转动的方向相反；
32、对外壳来说，力偶作用的方向与转子转动的方向一样。当传感器固定后，外壳上的力臂对传感器就有一定的拉力或压力(与安装的位置有关)，拉压传感器在工作时，传感器受力产生应变，通过应变放大器可得到一定的输出电压，这样将力信号转变成电信号来处理，通过标定，可以得到传感器的受力数值。位移传感器是利用功率吸收装置外壳的作用力作用在弹簧上，根据虎克定理，在弹性围作用力与位移成正比的关系，所以，通过位移计可得到对传感器作用力的大小。常见的故障:没有牵引力信号。其原因及排除方法:对拉压传感器来说，应检查应变桥的电阻值是否平衡，假设电桥阻抗误差超过 2，需更换传感器；对位移传感器应检查有无阻抗变化；.z.-信号线短路
33、或断路；检查牵引力信号预处理系统有否故障，当传感器受力后，有无电量输出，假设有，请检查接插件是否结实、放大器芯片工作是否正常；A/D 转换有故障，需检查；控制柜有牵引力指示，而计算机无显示，请检查单片机与计算机的通讯电缆线接触是否良好。3、汽车底盘测功机控制系统(1由于电涡流式加载装置可控性好、构造简单、体积小、重量轻、便于安装，在底盘测功机中得到广泛的应用。所以这里主要介绍电涡流测功机的控制系统。众所周知，汽车在行驶过程中存在滚动阻力、空气阻力、加速阻力和坡道阻力，其中加速阻力是通过惯性飞轮来模拟的；通过台架模拟道路必须选用加载装置，要想控制它，就必须知道控制电压及电流。电涡流式加载装置控制
34、系统的框图如图 11 所示。.z.-控制原理如下:整流系统将 220V 的交变电压转变为电涡流式加载装置所要求的励磁直流电压 U。将交变电压通过整流电桥将正弦波形变成馒头形波。如图 12 所示。通过整流和稳压，将5V、12V 电压作控制电路用。给定控制方式、(恒速控制、恒扭控制。将所选定的速度或扭矩信号与计算机(或单片机输出的设定信号同时输给 PID 板的电压比拟器，由 PID 板输出加载控制信号(加载或减载电压。加载电压加在三极管放大电路的前端。通过电容的充、放电使单结管输出尖脉冲以触发可控硅，其波形如图 13 所示。.z.-将可控硅的输出波形加在电涡流加载装置的两端， 使其控制系统成为7个
35、控制电压大小的仪器，同时也控制电涡流测功机的电流大小。续流二极管的作用是消除电涡流加载装置的自感电流。过载保护装置是防止加载电流过大，当电流到达设定值时，继电器断开，使电路停顿工作。(2汽车底盘测功机常见的位控信号有举升器升降控制或滚筒锁定控制、电磁阅控制、飞轮控制、车辆检测灯控制、 手动或自动控制等信号， 它们常常通过计算机或单片机I/O输出板(8155或8255等 ，再经过信号放大、驱动来实现。4、测油耗装置。底盘测功机上配置的油耗测量装置有定容积式和电子秤两种。 定容积式是在给驱动轮加载的情况下，测定汽车燃烧 50ml 或 l00ml 燃油所行驶的距离，油耗的单位为 l/l00km。*些
36、底盘测功机上显示的油耗单位是 km/l，求倒数再乘 100 即可换算成 l/l00km。也有使用电子秤的，使用电子秤的优点是汁量准确，能够计量的燃油量较大，可以进展多工况油耗试验。计量燃油的容器是两个相连的玻璃球，每个玻璃球的容积为 50ml 时，在瓶颈处的两侧分别安装发光管和光电接收管。利用光在液体中产生折射的原理，控制接收管的电信号。当油面通过第一个.z.-瓶颈处开场汁量，到第二个瓶颈处停顿计量，即为 50ml 第三个瓶颈处停顿计量即为 l00ml。TOP三三) )平安保障系统平安保障系统平安保障系统包括左右挡轮、系留装置、车偃、发动机与车轮冷却风机，其作用如下:(l左右挡轮的目的是防止汽
37、车车轮在旋转过程中，在侧向力的作用下驶出滚筒，对前轮驱动车辆更应注意；(2)系留装置是指地面上的固定盘与车辆相连， 以防车辆高速行驶时， 由于滚筒的卡死飞出滚筒；(3)车偃的作用之一是防止车辆在运行过程中，车体前后移动，同时也到达与系留作用一样的功能；(4发动机与车轮冷却风机是防止车辆在运行过程中发动机和车轮过热。TOP( (四四) )引导与举升及滚筒锁定系统引导与举升及滚筒锁定系统1.引导系统引导系统也称司机助，其作用是引导驾驶员按照提示进展操作。提示的方法有两种，一种是显示牌，另一种是大屏幕显示装置。(1)显示牌一般是与计算机的串行通讯口相连，当计算机对显示牌初始化后，便可对显示牌发送AS
38、CII 码与汉字，以提示驾驶员如何操作车辆及显示检测结果。2大屏幕显示器是通过 AV 转换盒与计算机相连，Av 转换盒的目的是将计算机的数字信号转换成视频信号供电视机用，如图 14 所示。.z.-2.举升系统升降系统的类型较多，底盘测功机常用的类型有:(1气压式升降机如图 15 所示，它是由电磁阀、气动控制阀及双向气缸或橡胶气囊组成，在气压力的作用下，气缸中的活塞便可上下运动以实现升降目的。(2)液压式举升装置通常由磁阀、分配阀、液压举升缸等组成。在液压作用下，举升缸活塞向上移动，实现举升目的。.z.-3.滚筒锁止系统棘轮棘爪式锁止装置如图 16 所示，它由双向气缸、棘轮、棘爪、回位弹簧、杠杆
39、及控制器组成，通过控制器控制压缩空气的通断，当*一方向通气后，空气推动气缸活塞运动控制棘爪与棘轮离合以到达锁止或放松滚筒的目的。.z.-常见的故障及检查方法有:对于引导系统、显示牌或大屏幕显示装置无显示，请检查它们与计算机的通讯线是否连接结实，AV 盒的电源供电是否正常。机械式举升器故障的检查方法:a.升降控制按钮工作是否正常；b.对装有升降控制继电器的测功机，请检查其工作是否正常；c.举升电机是否工作正常；d.由于左右丝杠需要同步升降，所以机械式举升器的扭杆必须工作正常；e.当举升器有异响时，需检查举升器蜗轮蜗杆减速装置的润滑是否正常。.z.-气压式升降机故障的检查方法:a.升降控制按钮工作
40、是否正常；b.对装有升降控制继电器的测功机，请检查其工作是否正常；c.气源工作正常，供气管路是否有漏气现象；d.电磁控制阀工作是否正常。棘轮棘爪式锁止装置故障的检查方法:a.升降控制按钮工作是否正常；b.对装有升降控制继电器的测功机，请检查其工作是否正常；c.气源工作正常，供气管路是否有漏气现象；d.控制气阀是否工作正常，管接头是否有漏气现象，回位弹簧工作是否正常。TOP四、影响底盘测功机测试精度的因素四、影响底盘测功机测试精度的因素为了确定底盘测功机的试验精度，必须分析在汽车检测过程中影响汽车底盘输出功率测定值的因素。( (一一) )机械阻力对汽车底盘输出功率测定值的影响机械阻力对汽车底盘输
41、出功率测定值的影响汽车底盘测功机的台架机械损失主要包括支承轴承、联轴器、升速器等，这些部件在车轮带动滚筒旋转过程中，由于摩擦力的存在将消耗一定的功率，为此采用倒拖方法可以测出不同车速下.z.-底盘测功机台架的机械阻力所消耗的功率(不含升速器的机械损耗)，如图 17 所示。由于台架阻力消耗了汽车局部驱动功率，因此，在检测汽车底盘输出功率时，必须计入机械阻力所消耗的功率。另外，有些底盘测功机在滚筒与功率吸收装置之间安装有升速器，要求升速器外壳必须是浮动的，并安装拉压传感器以检测传动扭矩。由于升速器的搅油损失和机械损失不仅与加注润滑油量的多少有关，而且还随温度的变化而变化，使台架机械损失难以测得，增
42、大了检测误差。TOP( (二二) )风冷式电涡流功率吸收装置的冷却风扇对汽车底盘输出功率测定值的影响风冷式电涡流功率吸收装置的冷却风扇对汽车底盘输出功率测定值的影响风冷式电涡流功率吸收装置采用冷却风扇给励磁线圈进展散热，由于冷却风扇与转子为一体，当转子转动时，冷却风扇自身将消耗一定的驱动功率，且与转子转速的三次方成正比，因此，当底盘测功机安装有风冷式电涡流功率吸收装置时，必须给出风扇消耗功率与转子转速或车速)的数学模型，以便计入底盘输出功率中。TOP( (三三) )滚动阻力对汽滚动阻力对汽 车底盘输出功率测定值的影响分析车底盘输出功率测定值的影响分析.z.-车轮滚动时，轮胎与路面的接触区域产生
43、法向、切向的相互作用力以及相应的轮胎和支承路面的相对刚度决定了变形的特点。当弹性轮胎在硬质的钢制光滚筒上滚动时，轮胎的变形是主要的，此时由于轮胎部摩擦产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部收回，此能量消耗在轮胎各组成局部相互间的摩擦以及橡胶、帘线等物质的分子间的摩擦，最后转化为热能而消失在大气中。这种损失即为弹性物质的迟滞损失。因为滚动阻力系数与模拟路面的滚筒种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关，所以，对其影响因素分析是非常必要的，具体分析如下：1.钢制光滚筒对滚动阻力系数的影响(1)假设滚筒的半径 r 越大， 在车轮滚动时轮胎的变形量就越小， 也就是说弹性迟滞损失就越小，
44、故滚动阻力系数随滚筒半径的增大而减小。(2)在加工过程中滚筒的椭圆度、同轴度越小，轮胎在滚筒上的运转就越平稳，当车速一定时滚动阻力系数的波动围就越小，所以说，滚动阻力系数随滚筒加工精度的提高而减小。(3)目前我国在用的底盘测功机滚筒外表有两种，一种是常见的光滚筒即外表未经处理的滚筒，另一种是滚筒外表喷涂有耐磨硬质合金，前者由于滚筒外表较光滑，其附着系数约为 0.5，试验用的东风车在 50km/h 工况下检测最大底盘输出功率时，其滑移率约为 8%，也就是说，汽车车轮在行走时，除滚动阻力外还有滑拖，致使被检测车轮发热，增大了滚动阻力损失，同时由于速度的误差，引起了所测功率的误差。后者采用外表喷涂技
45、术，将滚筒外表的附着系数提高到 0.8 左右，接近于一般水泥路面的附着系数，则可防止滑拖现象。(4)滚筒中心距 L 是指底盘测功机前后两排滚筒支承轴线之间的距离，随着滚筒中心距的增加，.z.-汽车车轮的安置角随之增大，前后滚筒对车轮支承力也随之增大，这样将导致车辆在测功机台架上的运行滚动阻力增加。综上所述滚筒直径、安置角、滚筒外表质量、滚筒中心距对滚动阻力有很大的影响，由于局部底盘测功机仅显示功率吸收装置的吸收功率，所以同一辆车在不同台架上测得的数值不同。因此如果以底盘测功机作为法定计量设备，其滚简直径、中心距、外表处理以及加载方式必须标准化。2.轮胎气压对滚动阻系数的影响轮胎气压对滚动阻力系数影响很大，气压低时在硬路面上轮胎变形大，滚动时迟滞损失增加，为了减少该项所引起的检测误差，要求在动力性检测前必须将轮胎气压充至标准气压。TOP.z.
