汽車底盤測功機反拖測試裝置的製作方法

2023-05-28 02:16:56

專利名稱：汽車底盤測功機反拖測試裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬汽車性能檢測領域。
汽車動力性是汽車最基本、最重要的一種性能。對汽車動力性檢測與評定是汽車綜合性能檢測中一個重要內容。
汽車動力性檢測可分為路試與臺試兩種。
汽車動力性道路檢測其結果雖接近於實際情況，但受道路條件、風向、風速、駕駛技術等不可控因素的影響，誤差大，所以路試未被車檢部門廣泛採用。
汽車動力性室內臺架檢測分為發動機輸出有效功率檢測和整車底盤輸出功率檢測兩大類。
發動機有效功率檢測又分為穩態測功和動態測功兩種。
穩態測功是通過測量發動機曲軸上的輸出扭矩和曲軸轉速的原理測出發動機的有效功率。這種方式需把發動機從車上拆下，費時、費力，多為研究部門做發動機性能實驗時採用。
動態測功是測出發動機某一轉速的瞬時加速度就可以確定發動機在該轉速時的瞬時功率。或測量出某一轉速範圍內的加速時間來評價發動機的動力性。這種方法需知道每一種發動機旋轉部件的轉動慣性，才能算出發動機功率，這幾乎是不可能的。另外，在檢測線上應用時，需打開發動機罩安裝一定數量的傳感器及專用測量裝置，不僅費時，且專業知識要求高，故這種方式也未被廣泛採用。
汽車底盤輸出功率的檢測常採用底盤測功機，按測量原理分為測力式、慣性式、綜合式三種。底盤測功機是檢測線檢測汽車動力性的常用設備。
測力式底盤測功實驗臺是以滾筒作為活動路面，用加載裝置模擬汽車行駛時的阻力情況，測定汽車在各種車速下驅動輪上的驅動功率。其主要結構由三部分組成，分別為滾筒裝置、加載裝置和測量裝置。
檢測站在進行汽車等級評定時，希望用底盤測功機測出發動機的輸出功率。但事實上，底盤測功機儀表指示的功率僅僅反映的是Pdy一項內容，它並非驅動輪輸出功率，更不是發動機輸出功率。
由於在用汽車車型眾多，車況千差萬別。輪胎直徑、輪胎結構、輪胎花紋、輪胎氣壓等不同。損耗功率的差別也很顯著。所以由於車型車況的不同而造成的損耗功率的差別，約佔發動機輸出功率的15-20％，所以，這正是目前底盤測功機不能正確評價汽車動力性的根本原因。
慣性式底盤測功試驗臺是在試驗臺前滾筒的一端裝有具有一定轉動慣量的飛輪，利用飛輪的恆定轉動慣量來模擬道路行駛時的阻力。試驗時保持油門全開，變速器掛在直接檔，測定在一定速度區間內的加速時間或加速距離，用以評價汽車的動力性。
其缺點是a.用來模擬汽車在道路上行駛阻力的飛輪的轉動慣量需要與被檢車輛的平移質量較好地匹配，否則便會影響測量精度。b.目前慣性飛輪組的分級方法沒有統一規定，所以出現了不同的分級方法和布置結構。常用的有根據被測車型質量範圍分配飛輪系統轉動慣量，或根據被測車型質量的具體分布分配飛輪系統轉動慣量。第一種方法分級原理是若所測車型質量範圍為mmin～mmax，就用常用飛輪模擬汽車平移質量mmin，剩餘質量mmax-mmin用公比為2的等比數列的分級方法分成若干可自由結合的飛輪組。最終就可用常用飛輪與自由結合飛輪的組合來模擬各種車型的平移慣量。可以證明這種分級方法在飛輪數固定的情況下，其精度不是最高。方式二的分級方法只能滿足某一車型的檢測要求，可作為科研使用，而無法在檢測線上使用。
鑑於上述問題，探尋合理的飛輪組分級方法和布局，對準確檢測與評價汽車動力性有著重要意義。
本實用新型的目的是提供一種快速、準確檢測和評價發動機動力性的汽車底盤測功機反拖測試裝置。
本實用新型的目的是這樣實現的在原有的水力測功器或電渦流測功器式的底盤測功機上加裝驅動電機，由電動機帶動功率吸收裝置、滾筒、車輪以及汽車傳動系進行旋轉以及測量電動機輸出功率的一種裝置。其結構結合
如下汽車底盤測功機反拖測試裝置是由測功、反拖、飛輪組和顯示部分組成，測試滾筒3和支撐滾筒4平行布置，測試滾筒3一端裝有功率吸收器1，另一端裝有反拖電機7和飛輪組9，反拖電機7安裝在支撐框架8上，並可繞支撐軸轉動，功率吸收器1和反拖電機7外殼上的懸臂分別支撐在測力傳感器2和拉壓傳感器6上，測試滾筒3和支撐滾筒4的一端分別裝有測速轉盤13和速度傳感器12，飛輪組9支撐在飛輪組支撐框架10上，並通過傳動件5與測功機的測試滾筒4連接。
本實用新型具有以下優點和效果1)可以實現高效率檢測，以滿足檢測線生產節拍(8~10分鐘/輛)，有利於車輛等級評定工作順利完成。
2)實現準確檢測，從原理上根本解決目前不能準確評價不同車型、不同車況汽車的動力性問題。
3)實現正確評價，利用反拖底盤測功系統，在不同的檢測條件下都能對汽車的動力性進行正確的評價。
4)基本能夠測出汽車輪胎在底盤測功機滾筒上損耗功率大小和傳動系損失功率大小。從而辨識發動機和傳動系的技術狀況。
5)反拖測試系統可以在原有的底盤測功試驗臺上實現，其成本相對原有測功機的成本來說非常低，用很少的資金便可實現準確測量發動機輸出功率大小的功能。
6)對測功系統配備合理的慣性飛輪組，可以對汽車的加速性能和滑行距離等進行測試和評價。
本實用新型改變了現有的底盤測功機無法測出不同在用車輛傳動系損失功率大小及輪胎在滾筒上損失功率大小的缺點，使用反拖系統可實現準確評定發動機的真實動力性的目的；通過對飛輪的合理分級及布置，提高了對汽車加速性能的測試精度。
本實用新型的具體結構由以下實施例及其附圖給出。
圖1是根據本實用新型提出的汽車底盤測功機反拖測試系統與飛輪組裝置立體結構示意圖。
以下結合附圖詳細說明依據本實用新型提出的具體裝置的細節和工作情況。
底盤測功機反拖系統和飛輪組裝置是在底盤測功機基礎上改裝添加而成。整個車動力性評價系統基本結構由測功系統、反拖系統、飛輪組裝置及顯示系統組成。測功系統由測試滾筒、支撐滾筒、機械框架、加載裝置和測量系統等組成。反拖系統由反拖電機、力傳感器、前後滾筒速度傳感器、變頻器(控制反拖電機的起動及起動)等組成。飛輪組裝置由各級飛輪、支撐裝置、電磁離合器、傳輸皮帶、聯軸器等組成。顯示系統由儀表、控制電路等組成。底盤測功機的測試滾筒一端裝有功率吸收器，另一端裝有反拖電機和飛輪組裝置，飛輪組裝置和反拖電機是通過傳輸皮帶連接。反拖電機可驅動滾筒、車輪和傳動系等部件的旋轉，測出電機輸出功率，最終實現測出底盤測功機在測功狀態下各傳動部件消耗功率的大小。飛輪組裝置在反拖電機的一側，通過皮帶和測功機測試滾筒相連。利用反拖系統和飛輪組裝置最終實現綜合評價發動機動力性的目的。
所說的飛輪組9是有具有多級轉動慣量的飛輪組合而成，每個飛輪通過電磁離合器和飛輪軸相配合。
底盤測功機飛輪組可以模擬汽車加速阻力以實現對汽車加速能力的測試，儲存汽車行駛時的動能實現對滑行距離的測試並據此判斷汽車傳動及行駛系統的阻力。顯然，根據被測車型科學地確定飛輪系統的轉動慣量，對於汽車加速能力和滑行距離的測試精度具有至關重要的意義。
飛輪組裝置設計原則是1、根據二分法確定飛輪的轉動慣量及飛輪組的個數；2、在飛輪組裝置整體結構允許的情況下，轉動慣量一樣的飛輪儘量設計成大直徑，這樣可減小飛輪的質量；3、大轉動慣量的飛輪應儘量布置在飛輪組的兩側，以減小飛輪軸的彎矩變形。4、整個飛輪組的飛輪直徑設計成三種或四種，可方便加工和布置。
如圖1所示，底盤測功機的測試滾筒3一端裝有功率吸收器1，另一端裝有反拖電機7，反拖電機7安裝在支撐框架8上，電機處於懸浮狀態，即電機可以繞支撐軸轉動。反拖電機7外殼上的懸臂支撐在拉壓傳感器6上，拉壓傳感器6另一端固定在機械框架上，拉壓傳感器6可測出反拖狀態下反拖電機7所受的切向力。測力傳感器2可測出測功狀態下功率吸收器所受的力。測速轉盤13和速度傳感器12可測出滾筒的轉速，根據公式P＝F·V，通過所測的力和滾筒轉速即可計算出功率吸收器吸收功率大小和反拖電機輸出功率大小。
飛輪組9安裝在飛輪組支撐框架10上，每個飛輪通過電磁離合器和飛輪軸相配合。離合器的離合可以確定在汽車加速性能測試時是否旋轉。飛輪組9通過皮帶5和測功機測試滾筒4相聯繫。滾筒4旋轉時可帶動飛輪組9旋轉。
檢測過程是首先，發動機在正驅動方式下進行測功，即功率吸收器控制在發動機最大輸出扭矩點時的轉速(該轉速較低，易測)，發動機驅動測功機滾筒及功率吸收器運轉，油門開至最大，測出功率吸收器吸收功率Pdy。在同一轉速下，利用反拖電機帶動滾筒及傳動系運轉，測出電機輸出功率Pd，則發動機在最大扭矩點輸出功率為Pe＝Pdy＋Pd。加速性能測試時，根據被檢車的質量，由計算機計算出所需飛輪組轉動慣量大小。然後控制電磁離合器的離合，合理組合飛輪，使飛輪組儘可能精確地模擬汽車的平移質量。最後測試汽車在直接檔從某一轉速加速到另一轉速所需的時間Δt，根據Δt評定汽車的加速性能。
權利要求1.汽車底盤測功機反拖測試裝置是由測功、反拖、飛輪組和顯示部分組成，其特徵在於測試滾筒(3)和支撐滾筒(4)平行布置，測試滾筒(3)一端裝有功率吸收器(1)，另一端裝有反拖電機(7)和飛輪組(9)，反拖電機(7)安裝在支撐框架(8)上，並可繞支撐軸轉動，功率吸收器(1)和反拖電機(7)外殼上的懸臂分別支撐在測力傳感器(2)和拉壓傳感器(6)上，測試滾筒(3)和支撐滾筒(4)的一端分別裝有測速轉盤(13)和速度傳感器(12)，飛輪組(9)支撐在飛輪組支撐框架(10)上，並通過傳動件(5)與測功機的測試滾筒(4)連接。
2.按權利要求1所述的汽車底盤測功機反拖測試裝置，其特徵在於所說的飛輪組(9)是有具有多級轉動慣量的飛輪組合而成，每個飛輪通過電磁離合器和飛輪軸相配合。
3.按權利要求1或2所述的汽車底盤測功機反拖測試裝置，其特徵在於所說的飛輪組(9)的飛輪直徑可以設計三種或四種，大轉動慣量的飛輪應儘量布置在飛輪組的兩側，轉動慣量一致的飛輪應儘量設計成大直徑。
專利摘要本實用新型屬汽車性能檢測領域。它是由測功、反拖、飛輪組和顯示部分組成,測試滾筒和支撐滾筒平行布置,測試滾筒一端裝有功率吸收器,另一端裝有反拖電機和飛輪組,反拖電機安裝在支撐框架上,並可繞支撐軸轉動,功率吸收器和反拖電機外殼上的懸臂分別支撐在測力傳感器和拉壓傳感器上,測試滾筒和支撐滾筒的一端分別裝有測速轉盤和速度傳感器,飛輪組支撐在飛輪組支撐框架上,並通過傳動件與測功機的測試滾筒連接。
文檔編號B60S13/00GK2476468SQ01240949
公開日2002年2月13日 申請日期2001年3月28日 優先權日2001年3月28日
發明者蘇建, 王建強, 潘洪達, 張立斌, 何鳳江, 武洪澤, 王鵬, 張良 申請人:吉林大學