基于底盤測(cè)功機(jī)的整車空調(diào)功率研究

韋 巍

（安徽江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

基于底盤測(cè)功機(jī)的整車空調(diào)功率研究

韋 巍

（安徽江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

隨著油價(jià)的不斷上漲，用戶對(duì)車輛油耗的關(guān)注度不斷的提升。空調(diào)系統(tǒng)作為影響整車油耗的一個(gè)重要因素，也越來(lái)越受到客戶的關(guān)注。而空調(diào)系統(tǒng)的零部件級(jí)測(cè)試結(jié)果并不能真實(shí)的反映該系統(tǒng)在整車上的功率消耗。通過(guò)在底盤測(cè)功機(jī)上進(jìn)行整車空調(diào)功率研究試驗(yàn)?zāi)軠p少許多不可控因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。文章通過(guò)在底盤測(cè)功機(jī)上對(duì)某卡車進(jìn)行空調(diào)功率測(cè)試試驗(yàn)，對(duì)測(cè)量車輛的空調(diào)功率進(jìn)行測(cè)量，闡述底盤測(cè)功機(jī)在整車空調(diào)功率研究上的應(yīng)用。

汽車；底盤測(cè)功機(jī)；空調(diào)功率；試驗(yàn)

CLC NO.:U467 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)15-47-03

引言

目前客戶越來(lái)越關(guān)注汽車在使用過(guò)程中的油耗。而空調(diào)系統(tǒng)作為一項(xiàng)整車舒適性配置，其功率消耗直接影響到整車油耗。采用零部件臺(tái)架的測(cè)試方法無(wú)法準(zhǔn)確的對(duì)整車狀態(tài)下的空調(diào)功率進(jìn)行測(cè)量。本文重點(diǎn)研究利用在準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性方面具有明顯綜合優(yōu)勢(shì)的底盤測(cè)功機(jī)，對(duì)整車狀態(tài)的空調(diào)系統(tǒng)的功率進(jìn)行測(cè)試、研究。

1 試驗(yàn)設(shè)備、評(píng)價(jià)指標(biāo)及測(cè)試方法

1.1 測(cè)試設(shè)備

底盤測(cè)功機(jī)，是一種高精度的可以用于測(cè)量汽車驅(qū)動(dòng)輪輸出功率、扭矩（或驅(qū)動(dòng)力）和轉(zhuǎn)速（或速度）的專用計(jì)量設(shè)備，它通過(guò)在室內(nèi)臺(tái)架模擬汽車在某種特定載荷狀態(tài)下，正常行駛時(shí)的道路阻力。它不僅可以檢測(cè)汽車的動(dòng)力性，還可以測(cè)量多工況油耗指標(biāo)。

1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)

當(dāng)前，在整車狀態(tài)下對(duì)空調(diào)系統(tǒng)能耗的評(píng)價(jià)，主要是通過(guò)在某一固定車速下，空調(diào)系統(tǒng)開啟后對(duì)整車輪邊輸出能量的消耗來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，固定車速下的發(fā)動(dòng)機(jī)輪邊輸出能量消耗即作為空調(diào)系統(tǒng)功率的評(píng)價(jià)的一個(gè)重要指標(biāo)。

1.3 測(cè)試方法

1.3.1 整車空調(diào)功率的臺(tái)架測(cè)試方法[1]

為了保證試驗(yàn)的可對(duì)比性，使測(cè)試樣車試驗(yàn)過(guò)程中的環(huán)境溫度及光照條件保持一致，以避免因不同氣象條件導(dǎo)致樣車空調(diào)系統(tǒng)工作狀態(tài)不同而產(chǎn)生的試驗(yàn)誤差，在測(cè)試時(shí)，有針對(duì)性的將測(cè)試時(shí)的環(huán)境溫度設(shè)定為25℃同時(shí)，車輛檔位選取直接檔，空調(diào)檔位開至最大檔，打開AC開關(guān)，并調(diào)整底盤測(cè)功機(jī)的測(cè)量頻率，以10Hz的采樣頻率對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，以便分析、評(píng)價(jià)。

同時(shí)，為了確保數(shù)據(jù)的有效性，在測(cè)試同時(shí)，使用發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩測(cè)試方法對(duì)整車的機(jī)械效率進(jìn)行測(cè)量，以避免因機(jī)械效率不同所引起的試驗(yàn)誤差。

1.3.2 空調(diào)系統(tǒng)功率的臺(tái)架試驗(yàn)方法

空調(diào)系統(tǒng)功率的臺(tái)架試驗(yàn)方法分為：整車定速全油門測(cè)試方法和空調(diào)系統(tǒng)阻力測(cè)試方法[2]。

其中，整車定速全油門測(cè)試方法是一種通過(guò)研究空調(diào)系統(tǒng)所消耗的驅(qū)動(dòng)力，從而推算空調(diào)系統(tǒng)功率的測(cè)試方法[3]。該方法是：保證底盤測(cè)功機(jī)的速度恒定在某車速下，同時(shí)，將油門開度保持最大，實(shí)時(shí)測(cè)量出空調(diào)系統(tǒng)在開啟時(shí)底盤測(cè)功機(jī)的輪邊作用力Fdyno和閉合時(shí)的輪邊力Fdyno'，其代表含義如下：

則空調(diào)系統(tǒng)所消耗的驅(qū)動(dòng)力：

空調(diào)系統(tǒng)所消耗的功率：

而空調(diào)系統(tǒng)阻力測(cè)試方法使用的是底盤測(cè)功機(jī)反拖法[5]，即保證底盤測(cè)功機(jī)的速度恒定在某車速下，對(duì)整車空調(diào)進(jìn)行開啟、斷開操作，可以實(shí)時(shí)測(cè)量出離合器接合狀態(tài)下空調(diào)系統(tǒng)在開啟時(shí)底盤測(cè)功機(jī)的輪邊作用力fdyno和斷開空調(diào)系統(tǒng)后的fdyno'，如下：

2 試驗(yàn)舉例及分析

以某公司生產(chǎn)的某款后驅(qū)卡車為例，針對(duì)其空調(diào)系統(tǒng)，使用整車定速全油門測(cè)試方法對(duì)其不同車速段下消耗的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行測(cè)量，采集，同時(shí)將積累的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以研究該車的空調(diào)功率情況。

2.1 整車空調(diào)系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù)采樣

將試驗(yàn)樣車轉(zhuǎn)移至底盤測(cè)功機(jī)上，并在25℃恒溫下利用整車定速全油門測(cè)試方法對(duì)不同車速下開空調(diào)狀態(tài)的整車輸出力變化，結(jié)果見(jiàn)圖1、圖2。

圖1 時(shí)速35km/h狀態(tài)下整車輸出力

圖2 時(shí)速75km/h狀態(tài)下 整車輸出力

由這幾組數(shù)據(jù)可以看出，及時(shí)測(cè)試樣車的空調(diào)開關(guān)維持在開啟狀態(tài)，其實(shí)際吸、斷狀態(tài)依舊是間隔進(jìn)行，且同一車速狀態(tài)下，其吸、斷間隔基本固定。

2.2 空調(diào)系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù)分析

將測(cè)試樣數(shù)據(jù)分別按吸、斷狀態(tài)進(jìn)行取均值及求差，得到不同車速下空調(diào)系統(tǒng)造成整車輪邊輸出力的損失，利用P=F*v可以獲得該車速下空調(diào)系統(tǒng)的功率消耗。同時(shí)，利用車速與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系：v=0.3777*r*n/ig/i0，可以獲得不同車速下的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而獲得發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與空調(diào)功率的關(guān)系如表1，并對(duì)其進(jìn)行擬合，得到2次項(xiàng)擬合曲線圖如圖3。

表1 不同轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的空調(diào)系統(tǒng)功率

圖3 空調(diào)系統(tǒng)能耗二次擬合曲線

將測(cè)試數(shù)據(jù)與廠家提供的特定狀態(tài)（模擬車輛運(yùn)行狀態(tài)）的曲線圖及二次多項(xiàng)式相對(duì)比，其趨勢(shì)狀態(tài)基本一致。

3 結(jié)論

本文闡述了利用底盤測(cè)功機(jī)對(duì)整車空調(diào)功率的測(cè)試、研究以及分析方法。該試驗(yàn)方法試驗(yàn)效率高，不需要拆解空調(diào)系統(tǒng)；試驗(yàn)重復(fù)性好，完全滿足對(duì)比試驗(yàn)的需要，且可以直觀的用試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行分析說(shuō)明。

因此，在底盤測(cè)功機(jī)上進(jìn)行整車空調(diào)功率的測(cè)試證明是切實(shí)可行的，可在汽車制造商對(duì)車輛進(jìn)行正向分析開發(fā)時(shí)使用。

[1] GB/T 18297-2001, 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)方法[S].

[2] 葛勝迅.發(fā)動(dòng)機(jī)阻力矩測(cè)試方法研究.[J].汽車科技,2013,（5）, 29-32.

[3] 何淑梅.汽車底盤測(cè)功機(jī)試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì).[J],農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程,2011,（2）,23-25.

Research on vehicle air conditioning power based on chassis dynamometer

Wei Wei
（Test Department of JAC Technology Center, Anhui Hefei 230601）

As oil prices rise,user focus on automotive fuel consumption continues to improve.Air conditioning system is an important factor to affect vehicle fuel consumption, more and more attention by the customer. But the test results of the components of the air conditioning system can't truly reflect the power consumption of the system.Through the research on the chassis dynamometer, the influence of many uncontrollable factors on the test results can be reduced.In this paper, the power test of a truck is carried out on the chassis dynamometer, measurement of air conditioning power of vehicle, to application of chassis dynamometer in the research of vehicle air conditioning power is described.

car; chassis dynamometer; Air-conditioning power; test

U467

A

1671-7988 (2017)15-47-03

韋巍，就職于安徽江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.15.017