CDS-150底盤測(cè)功機(jī)使用工況參數(shù)標(biāo)定試驗(yàn)研究

張更娥

摘 要：為了對(duì)車輛進(jìn)行耐久性及一般排放試驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)室通常使用底盤測(cè)功機(jī)通過轉(zhuǎn)鼓對(duì)車輛進(jìn)行模擬道路試驗(yàn)，以期達(dá)到與實(shí)際道路試驗(yàn)同樣的效果，但是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行道路模擬實(shí)驗(yàn)，其模擬精度受到道路行駛阻力的測(cè)量及測(cè)功機(jī)摩擦阻力的測(cè)量精度等因素的影響。為了保證車輛狀態(tài)的一致性和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，本文根據(jù)滑行阻力和速度的關(guān)系進(jìn)行道路模擬實(shí)驗(yàn)標(biāo)定車輛固定裝置和試驗(yàn)前熱車狀況、驅(qū)動(dòng)輪胎壓力、驅(qū)動(dòng)輪有效載荷等工況參數(shù)。關(guān)鍵詞：底盤測(cè)功機(jī);試驗(yàn);標(biāo)定中圖分類號(hào)：U467 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B ?文章編號(hào)：1671-7988（2020）11-139-03

Abstract：?To vehicles for durability and general emission test， usually in the laboratory using a chassis dynamometer by drum used for simulating the vehicle road test， in order to achieve the same effect with the actual road test， but in the laboratory road simulation test， the simulation accuracy of road resistance measurement and friction resistance are given to the factors of the measurement precision.?In order to ensure the consistency of vehicle state and the stability of test data， this paper carries out road simulation experiments to calibrate vehicle fixed device， hot vehicle condition before test， driving tire pressure， driving wheel payload and other operating parameters according to the relationship between sliding resistance and speed.Keywords：?Chassis?dynamometer;?Test;?CalibrationCLC NO.：?U467??Document Code： B ?Article ID： 1671-7988（2020）11-139-03

1 前言

CDS-150底盤測(cè)功機(jī)主要用于兩輪驅(qū)動(dòng)（前輪驅(qū)動(dòng)或者后輪驅(qū)動(dòng)）的輕型汽車?yán)锍棠途眯栽囼?yàn)和一般排放試驗(yàn)。底盤測(cè)功機(jī)通過轉(zhuǎn)鼓為試驗(yàn)車輛提供精確的模擬負(fù)載以及各種不同道路路面狀態(tài)試驗(yàn)條件。做試驗(yàn)時(shí)，車輛駛上轉(zhuǎn)鼓，對(duì)中并通過車輛緊固裝置加以固定，測(cè)功機(jī)以速度方式及扭矩方式進(jìn)行道路載荷模擬，使試驗(yàn)車輛在試驗(yàn)場(chǎng)達(dá)到與真實(shí)道路行駛狀態(tài)相同的效果[1]。底盤測(cè)功機(jī)作為一種模擬真實(shí)道路實(shí)驗(yàn)，其在實(shí)驗(yàn)過程中，其模擬精度受到道路行駛阻力的測(cè)量及測(cè)功機(jī)摩擦阻力的測(cè)量精度等因素的影響[2]。

2 試驗(yàn)研究

2.1 試驗(yàn)車輛

試驗(yàn)車輛為一輛技術(shù)狀態(tài)完好的2010款寶來1.8T手動(dòng)變速器的小轎車，車輛參數(shù)見表1。

2.2 試驗(yàn)原理

底盤測(cè)功機(jī)主要由機(jī)械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和測(cè)量、控制系統(tǒng)三大部分組成（如圖1所示）。

試驗(yàn)原理為汽車在CDS-150轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)上模擬道路滑行，汽車加速行駛到某一設(shè)定的車速后，換入空檔切斷發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，利用汽車的動(dòng)能在底盤測(cè)功機(jī)上繼續(xù)模擬道路行駛，讓汽車隨著測(cè)功機(jī)滑行減速，直至車輛完全停住不動(dòng)為止。在轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)上模擬道路滑行試驗(yàn)中，測(cè)功機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)的“滑行試驗(yàn)界面”將自動(dòng)記錄車輛滑行的每個(gè)速度間隔的時(shí)間和目標(biāo)滑行時(shí)間、力和目標(biāo)力，如圖2所示。根據(jù)滑行阻力和速度的關(guān)系標(biāo)定車輛固定拉力、驅(qū)動(dòng)輪胎壓力、驅(qū)動(dòng)輪有效載荷等工況參數(shù)。

2.3 滑行試驗(yàn)方法

試驗(yàn)均按照GB/T12534-90汽車道路試驗(yàn)方法通則要求進(jìn)行，通過轉(zhuǎn)鼓滑行來標(biāo)定使用工況參數(shù)的方法具有程序簡(jiǎn)單、操作方便，實(shí)驗(yàn)數(shù)根重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。

3 標(biāo)定試驗(yàn)結(jié)果及分析

3.1 縱向約束的標(biāo)定

在試驗(yàn)室內(nèi)的轉(zhuǎn)鼓上對(duì)試驗(yàn)車進(jìn)行固定時(shí)，將汽車驅(qū)動(dòng)輪置于試驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)鼓上，然后采用前端鋼絲繩拉緊、后端用輪胎夾具固定的方式，如圖3所示。

試驗(yàn)車輛后端從動(dòng)輪采用夾具固定，車輛前端使用鋼絲繩分別進(jìn)行固定（圖3），試驗(yàn)過程中各實(shí)驗(yàn)條件不變，僅車輛前端分別以水平固定方式施加500N和800N規(guī)定拉力下的轉(zhuǎn)鼓加載阻力見圖4，各轉(zhuǎn)鼓加載阻力偏差值見圖5。由圖5可知，車輛在不同固定拉力下轉(zhuǎn)鼓加載阻力偏差值較大，即車輛固定拉力對(duì)轉(zhuǎn)鼓加載阻力影響較大。因此，試驗(yàn)室內(nèi)車輛固定拉力應(yīng)根據(jù)車輛模擬道路滑行試驗(yàn)要求進(jìn)行設(shè)定，以保證車輛狀態(tài)的一致性和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。

3.2 驅(qū)動(dòng)輪胎壓力對(duì)轉(zhuǎn)鼓加載阻力的標(biāo)定

GB/T12534-90汽車道路試驗(yàn)方法通則中規(guī)定：輪胎壓力應(yīng)與制造廠規(guī)定的相同，并與為調(diào)整底盤測(cè)功機(jī)而進(jìn)行的預(yù)備性道路試驗(yàn)所使用的壓力相同[3]。輪胎氣壓對(duì)汽車滾動(dòng)阻力系數(shù)影響較大，氣壓越低滾動(dòng)時(shí)輪胎變形越大損失增加。

該試驗(yàn)在其他實(shí)驗(yàn)條件相同的情況下，將試驗(yàn)車輛輪胎氣壓分別設(shè)定在22OKPa及190KPa，其不同輪胎氣壓下的轉(zhuǎn)鼓加載阻力值見圖6，各轉(zhuǎn)鼓加載阻力偏差值見圖7。由圖7可看出，輪胎氣壓對(duì)汽車滾動(dòng)阻力系數(shù)影響較大，氣壓越低轉(zhuǎn)鼓加載阻力越大。因此，試驗(yàn)室內(nèi)車輛輪胎氣壓應(yīng)根據(jù)GB/T12534-90汽車道路試驗(yàn)方法通則中規(guī)定進(jìn)行設(shè)定，以保證車輛狀態(tài)的一致性和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。

3.3 驅(qū)動(dòng)輪上有效載荷對(duì)轉(zhuǎn)鼓加載阻力的標(biāo)定

在試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行滑行試驗(yàn)時(shí)，通常采用在在駕駛室內(nèi)安裝一臺(tái)操縱機(jī)器人，其重量相當(dāng)于一名駕駛員的質(zhì)量。

試驗(yàn)在其他實(shí)驗(yàn)條件相同的情況下，在車內(nèi)分別放置重量為60KG的機(jī)器人及60KG的砝碼模擬一名駕駛員及正副兩名駕駛員的情況進(jìn)行滑行試驗(yàn)。不同有效載荷下的轉(zhuǎn)鼓加載阻力值見圖8，各轉(zhuǎn)鼓加載阻力偏差值見圖9。由圖9可看出，驅(qū)動(dòng)輪上有效載荷轉(zhuǎn)鼓加載阻力影響較大，有效載荷越小轉(zhuǎn)鼓加載阻力越小。因此，試驗(yàn)室內(nèi)車輛輪胎氣壓應(yīng)根據(jù)汽車模擬道路試驗(yàn)規(guī)定進(jìn)行設(shè)定，以保證車輛狀態(tài)的一致性和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。

4 轉(zhuǎn)鼓阻力設(shè)定與實(shí)驗(yàn)

根據(jù)上述標(biāo)定研究結(jié)果及試驗(yàn)方法對(duì)試驗(yàn)車輛進(jìn)行轉(zhuǎn)鼓阻力設(shè)定，設(shè)定步驟：

（1）在車輛冷態(tài)時(shí)測(cè)量并調(diào)整驅(qū)動(dòng)輪胎壓力至廠家標(biāo)稱壓力220kPa，該壓力與道路滑行時(shí)一致。

（2）在轉(zhuǎn)鼓上固定車輛時(shí)捆綁鏈條水平牽拉車輛前后拖鉤使車輛不受垂直方向上外力影響。

（3）配置1名駕駛員或用相近配重代替。

（4）在轉(zhuǎn)鼓主控計(jì)算機(jī)界面上輸入車輛當(dāng)量慣量道路目標(biāo)滑行阻力系數(shù)并選擇車輛前驅(qū)模式。

（5）采用80km/h運(yùn)行10min的預(yù)熱方式然后掛空擋開始滑行以獲取轉(zhuǎn)鼓阻力加載值。

5 小結(jié)

通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，車輛固定裝置和試驗(yàn)前熱車狀況、驅(qū)動(dòng)輪胎壓力、驅(qū)動(dòng)輪有效載荷等工況參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)鼓加載阻力影響較大，故在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)中應(yīng)符合GB/T12534-90汽車道路試驗(yàn)方法通則。

參考文獻(xiàn)

[1] 底盤測(cè)功機(jī)使用說明書.

[2] 陶素連.底盤測(cè)功機(jī)模擬精度的影響因素分析及設(shè)計(jì).廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2008.8.

[3] GB/T12534-90汽車道路試驗(yàn)方法通則.