底盘测功实验报告

1.实验目的

①了解底盘测功机的监测原理。

②熟悉汽车底盘测功机的检测功能。

③掌握底盘测功机的操作方法。

④利用底盘测功机进行加速、滑行、排放检测实验。

2.实验仪器和器材

汽车底盘测功机（CDM-300），汽车工况排放检测仪器（CDM-300ASM，成都弥荣），排气分析仪（南华NHA-503）。

3.实验原理

3.1底盘测功机

底盘测功机是一种不解体检验汽车性能的检测设备，它是通过在室内台架上汽车模拟道路行驶工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。同时能方便地进行汽车的加载调试和诊断汽车在负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，故能进行符合实际的复杂循环试验，因而得到广泛应用。

3.11 底盘测功机的分类和结构

①底盘测功机的基本结构

底盘测功机一般由道路模拟系统、数据采集于控制系统、安全保障系统和引导与举升系统组成。

⑴道路模拟系统主要由滚筒、功率吸能装置（加载装置）和惯性模拟装置组成。滚筒又分为主滚筒和从滚筒之分，通过滚筒的连续转动来模拟连续移动的路面；功率吸能装置的主要作用是吸收并测量驱动轮上的功率。常见的吸能装置有三类：水力式、电涡流式和直流电力式；惯性模拟装置的主要功用是模拟汽车的减速工况和加速工况，使底盘测功机能够测量汽车的加速、滑行性能。

⑵测量时需要采集汽车的行驶速度和驱动力矩，数据采集系统囊括了车速信号传感器、测力传感器等相应的传感器；控制系统具有控制加载（电压、电流），举升控制、滚筒锁定控制、车辆检测灯控制的功能。

⑶安全保障系统包括左右挡轮、车偃、系留装置、冷却装置等，主要作用是保障实验过程中的设备与人员安全。

⑷引导与举升系统是系统的辅助部分，引导装置（显示装置）能够引导实验人员更好的完成实验；举升装置举升汽车方便汽车进出底盘测功机，安装在主副滚筒间，常用有气动式、液压式、电动式。

②底盘测功机的分类

⑴底盘测功机按照滚筒的不同可以分为单筒式和双筒式。

单筒式底盘测功机顾名思义支撑两侧车轮的的滚筒都是单筒，滚筒半径一般在1500-2000mm之间，滚动直径越大，其表面曲率越小，车轮在滚筒上的接触就越接近在路面上滚动的正是情况，是轮胎与滚筒的滑转率小，滚动阻力小，因而测试精度高。但是车轮在但滚筒安放定位要求严格，而滚筒中心中心在垂直平面内的对中又比较困难，因而使用不方便，多用于科研和院校。

双滚筒测功机支撑汽车两侧驱动轮的滚动各有两个，滚筒直径在185-400mm之间，滚筒半径小，滚筒表面曲率大，与轮胎的接触面变形大，滚动阻力大，导致测试精度降低。相对于单滚筒，车轮在双滚筒上安装定位方便，且双滚筒结构简单，制造成本低，适合维修企业等生产单位使用。

表一是两者的对比：

                                      表一 但滚筒、双滚筒测功机优缺点对比

⑵按吸能装置的不同，可以分为水力式、电力式、电涡流式

水力式可控性较差，精度一般；电力式装置复杂，成本较高；电涡流式，可控性好、结构简单、体积小、质量轻、精度较高、便于安装，应用广泛。

三者对比见表二：

                                         表二 水力、电力、电涡流吸能装置对比

⑶在国标JT/T445-2008中将测功机按照额定承载质量划分为：3t、10t、13t，详参JT/T445-2008。

3.12底盘测功机的功用

①汽车驱动轮输出功率（外特性和部分特性）、输出扭力（扭矩）的检测。

②车速表、里程表误差的检测

③汽车加速性能、滑行性能的检测

④汽车传动系阻滞力的检测

⑤汽车油耗检测的加载及控制

⑥汽车排气污染物检测的加载及控制

3.2机动车排气污染检测

3.21检测方法

汽油车的排放检测方法一般有三种，汽油车稳态工况排放检测（ASM）、汽油车简易瞬态工况排放检测（VMAS）、汽车双怠速法排放检测。本次试验进行了稳态工况和双怠速工况的排放检测，下面来详述这两种工况的排放检测。

①汽油车稳态工况排放检测

稳态工况法的检测方法依据 GB18285-2005编写，其中有两个工况时间段，5025和2540，即车速分别稳定在25km/h和 40km/h，工况时间各90秒，其中包括10秒的快速检测段，即当车辆在该检测段，若排放值小于标准限值的50%则该车合格，停止后面的检测；若排放值大于标准限值的500%则该车不合格，停止后面的检测；若排放值在标准限值的50%至100%范围，则继续走完整个检测时间，直到两个工况段时间结束为止。

②汽油车双怠速工况排放检测

怠速工况是指发动机无负载状态。双怠速法检测尾气分别在怠速（油门踏板处松开状态）和高怠速状态（额定转速的50%，一般去2500转，上下100转左右）进行排放检测。同时要求在高怠速状态时过量空气系数λ在0.97～1.03之间。

4.实验步骤或内容

本次试验包括三个主要内容，汽车加速性能、汽车滑行性能、汽车排气污染物测试。

①汽车加速性能实验

点击加速实验进入加速性能实验。首先设置加速初速度0和末速度30km/h，起动汽车，开始实验。起步连续换档加速或以最高档加速，使车速接近设定的加速末速度，停止实验。重复实验3次。

②汽车滑行性能试验

点击滑行实验进入滑行性能实验。首先设置滑行初速度35km/h，起动汽车，开始实验后，将汽车加速到高于所设定的滑行初速度，当速度下降到30km/h时，然后空档滑行，此时可以开始实验记录数据。重复进行试验3次。

③汽车排气污染物测试实验

⑴稳态工况法

进入检测界面，系统进行自检后，插入采样探头，进入双怠速工况检测界面，按照提示将车速控制在25km/h±1.5km/h范围内行驶。将车速控制在引导屏幕的两条红线之间，并按照屏幕上的黄色提示文字完成操作。

检测流程：检测前准备→废气调零、管道残留检查等→插入探头→5025 检测→取出探头→废气仪反吹（详参在用车排气污染物检测软件使用说明书V1.0.0）。

⑵双怠速工况法

进入检测界面，车辆进入空挡，加速到某个转速进行预热，预热完成后，插入采样探头，然后进入高怠速检测，检测完毕后进入怠速检测。

检测流程：检测前准备→废气调零、管道残留检查等→接转速计→车辆预热?→插入探头→高怠速检测→怠速检测→取出探头→废气仪反吹。（详参在用车排气污染物检测软件使用说明书V1.0.0）。

5.数据记录

车辆信息：基准质量1690kg，最大总质量1990kg

测功机信息：基本惯量907±20kg（详参CDM-300测功机系统简介）

①加速性能测试实验记录

②滑行性能测试实验记录

③排放污染物测试实验记录

⑴双怠速工况法测试结果

⑵稳态工况法测试结果

6.数据处理及分析

①加速性能实验分析

加速时间取三次实验结果的最小值。但由于测功机转鼓和其他干扰的影响，以及测功机飞轮个数有限，当量惯量不可能社和每一辆车型，所以实验结果并不能直接拿来使用，要加以修正，修正如下[1]：

其中为测试值，为车辆基准当量，为测功机基准当量。本次试验中，，修正后的结果为：

故加速时间为3.38s。加速度为：

计算百公里加速时间为：

符合一般车辆的百公里加速情况。

②滑行实验分析

由于汽车的型号繁多，其基准质量相差很多，但底盘测功机通常只有一个惯性飞轮，根本无法满足不同基准质量的汽车检测要求。通常采用等效模拟检测，但检测结果要加以修正。对于汽车滑行距离的等效模拟检测结果的修正如下：

其中是等效模拟整车惯量的滑行距离，为车辆在当量为的底盘测功机上从初速度滑行至车速为0的距离，为车辆基准质量，为汽车空档时底盘传动系当量，一般车辆空档底盘传动系当量惯量为车辆基准质量的1.5%-3.5%，为测功机基本惯量。当时，取0.97；当时，取1.03，相差不大时取1[2]。

本次实验中，，，此时时，取0.97，利用公式(1)对3次实验结果进行修正，修正后结果如下表：

通过修正后的数据可以看出2.3此实验修正后的距离是满足滑行标准的，但第一次数据和后两次实验数据差距很大，可能是由于实验中操作不当造成的，故将该次数据剔除，可以看出实验车辆是满足滑行性能要求的。

③污染物排放实验分析

通过实验记录和排放标准对比，能够很清楚的看出实验车辆满足排放要求。

7.总结

本次实验了解了测功机的基本原理，能够利用测功机进行一般的汽车性能测试，对实验数据的处理有了更多的认识。

参考文献

[1]巢凯年.汽车底盘测功机试验数据分析与处理[J].四川工业学院学报.2001

[2]吴明.台式等效模拟检测汽车滑行距离的方法[J].汽车维护与修理.2004.9

第二篇：底盘测功机