底盘测功机
04第四节 排放检测用底盘测功机
第四章排放检测用底盘测功机我国发布了GB 18285-2005及GB 3847-2005, 给出了点燃式发动机稳态工况法（ASM）、简易瞬态工况法(VMAS)、压燃式发动机汽车加载减速法（Lug Down）等排放加载检测方法。
在加载测量车辆排放性能时，需用到底盘测功机。
排放检测用底盘测功机主要依据标准：GB 18285-2005《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法》、GB 3847-2005《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》、HJ/T 291-2006 《汽油车稳态工况法排气污染物测量设备技术要求》、HJ/T 290-2006 《汽油车简易瞬态工况法排气污染物测量设备技术要求》、HJ/T 292-2006《柴油车加载减速工况法排气烟度测量设备技术要求》。
4.1 底盘测功机结构4.1.1 轻型底盘测功机台架基本结构轻型底盘测功机主要由测功机台架和控制系统组成，以石家庄华燕交通科技有限公司生产的HYCG-030测功机为例，台架基本结构如图4-1所示。
1 2 3 4 5 6 7 89 10 11 12 13 14 15 16 171-功率吸收装置（电涡流测功机） 7-同步带及同步轮 13-气囊举升器2-连轴器 8-飞轮 14-万向连轴器3-手动挡轮 9 -速度传感器 15-反拖电机及传动带4-滚筒 10-扭力传感器 16-框架5-产品铭牌及中间盖板 11-力臂 17-起重吊环6-滚筒轴承 12-轮胎挡轮图4-1 轻型底盘测功机结构1、滚筒直径要求简易稳态工况法（ASM）及简易瞬态工况法（VMAS）用于测量总质量为 3500kg以下的M、N类车辆，按HJ/T 290-2006、HJ/T 291-2006要求，底盘测功机滚筒直径要求在200～530mm之间，但ASM工况法机动车检测培训教材（原理篇）功率加载模型是按218mm直径为例给出的；HJ/T 292-2006对轻型压燃式发动机汽车的加载减速法测量用测功机，滚筒直径要求为（216±2）mm, 因此为兼顾点燃式发动机及压燃式发动机汽车工况法检测需要，一般滚筒直径都选在216mm～218mm之间。
汽车底盘测功机计量检定规程JJG865-94
汽车底盘测功机Verification Regulation of Automotive Chassis Dynamometer中华人民共和国国家计量检定规程JJG865-94本规程适用于新制造、使用中和修理后的各种类型的滚筒式汽车底盘测功机（以下简称底盘测功机）的检定。
一概述底盘测功机是用于测量汽车驱动轮输出功率、扭矩（或驱动力）和转速（或速度）的专用汁量设备。
底盘测功机主要部分为滚筒机构、动力吸收装置、控制与测量系统和辅助装置。
有些底盘测功机附加飞轮系统等，还可以测量汽车的加速性能、滑行性能等。
二技术要求1 外观和性能1.1 底盘测功机应标有型号、规格、出厂编号、制造厂名、出厂日期等。
1.2 各种开关、按纽、旋纽、仪表都应有明显的文字或符号标志，且操作灵活可靠。
1.3 底盘测功机的调整系统应灵活方便，各活动部件运转灵活，不应有明显的阻滞现象。
1.4 各种仪表显示应清晰，没有影响读数的明显缺陷。
2 滚筒机构2.1 主滚筒直径的磨损量不应超过标称外径的1%。
2.2 主滚筒表面的径向圆跳动不应超过标称外径的0.3%。
2.3 每组主、副滚筒内侧母线的平行度为1mm/m。
3 测量系统3.1 底盘测功机分成两类：A类和B类。
在规定的测量范围内。
功率、扭矩（或驱动力）和转速（或速度）示值的准确度应符合表1的要求。
3.2 底盘测功机其它测量参数的示值误差应符合下列要求：3.2.1 测量距离示值误差不超过±1%。
3.2.2 测量时间示值误差不超过±0.2s。
表 1注：（1）d为分度值。
（2）*指测量值大于20%（F.S）**指测量值不大于20%（F.S）三检定条件4 检定时环境条件4.1 环境温度20-4O°C；相对湿度：不大于85%。
4.2 电源：额定电压±10%、5OHz±2%。
4.3 检定环境周围的污染、振动、电磁干扰应对检定结果无影响。
检定时，滚筒和轮胎表面应保持干燥、清洁。
JCG-03汽车底盘测功机操作规程
JCG-03汽车底盘测功机操作规程JCG-03汽车底盘测功机主要应用在各环保部门对汽油车尾气排放的检测，与五气分析仪和气体流量分析仪共同使用，用来模拟加速惯量和道路行驶阻力，可测量汽油车尾气中HC,CO,CO2,O2，NO含量，并实时分析车辆在道路负荷工况下排放质量，同时测控系统根据有关标准自动判定车辆排放是否合格，检测结果为g/km.1主要技术参数最大允许轴重：3500kg最大测试轴重：3500kg滚筒直径*长度：直径216*1000mm滚筒内宽*外宽：650*2650mm滚筒中心距：434mm最高试验车速：130km/h最大吸收功率：250kw驱动力测试活范围：0～8000N基本惯量：908.2±18.31KG反拖电机：YX3-132S-4-5.5KW(变频控制)举升方式、举升能力：气囊举升、能力≥3500KG工作气压：0.7～0.9Mpa电源：AC220V±10%,50HZAC380V,10KVA外形尺寸：3900*950*400MM重量：约1500功率吸收单元：风冷式电涡流机测力传感器：1000kg测速传感器：编码器（1024p/r）2准备工作2.1开机前检查2.1.1检查清扫检验台台面、滚筒及周围场地，确保无油渍、泥污、水和砂石等杂物。
2.1.2检查气压是否符合要求、气路系统中有无漏气现象等。
2.1.3检查滚筒运转时有无异响，滚筒表面有无损伤。
2.1.4检查轴承是否运转灵活无明显阻力等。
2.1.5检查导线有无损伤或接触不良情况。
2.1.6检查光电编码器有无松动。
2.1.7检查制器有无磨损或松弛，能否将滚筒刹住。
2.1.8满足上述条款要求后方可开机。
2.2开机2.2.1打开计算机电源，打开工位机电源。
计算机自动运行进入WINDOWS操作界面.2.3被检车辆的检查2.3.1车辆机械状况良好，无影响安全或引起试验偏差的机械故障。
2.3.2车辆进、排气系统不得有任何泄漏。
2.3.3车辆的发动机、变速箱和冷却系统等应无液体渗漏。
底盘测功机操作规程(新版)
( 操作规程 )
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底盘测功机操作规程(新版)
Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.
底盘测功机操作规程(新版)
1．应严格按照说明书进行各项操作
2．不允许轴载大雨lOt的车辆进行检测或通过。
3．车辆上台前，底盘下部应清洗干净，轮胎气压应达到规定值，将粘、嵌在轮胎上的泥沙和石块清除干净。
4．为保证测试精度，仪器箱必须预热30分钟以上。
5．当汽车为前轮驱动时，应使汽车处于直线行使状态。
6．当用高速(80~lOOkm／h)进行检测时，应特别注意安全操作，高速检测时间应<2min/次。
7.测试时，一定要用挡块（三角铁）抵住汽车前轮（既不压滚筒的车轮）或用牵引绳拉住。
测试中，汽车的前、后均严禁站人或通行。
8.在测试中，严禁将举升器升起。
严禁被测车轮接触到举升板。
9.测功完毕后，退出测功状态。
10.测功结束后，应切断总电源。
云博创意设计
MzYunBo Creative Design Co., Ltd.。
汽车底盘测功机测功系统的设计与实现的开题报告
汽车底盘测功机测功系统的设计与实现的开题报告一、选题背景汽车底盘测功机是为了检测汽车动力性能而设，在常规的使用中，底盘测功机往往作为测试汽车发动机最大输出功率、最大扭矩和加速性能的标准工具。
在汽车市场发展的今天，底盘测功机已经成为汽车生产企业和售后服务站不可或缺的测量设备之一。
底盘测功机的测功原理是基于设备的主轴受力和载荷传感器的拓扑结构，利用测力传感器测量受力情况。
传感器传感到的电信号经模拟处理后，最终经过AD采集到计算机系统内，通过计算机软件的曲线处理得到最终的测功结果。
二、研究目的本课题主要研究以机械传动为核心的汽车底盘测功机测功系统的设计和实现，通过对传感器、主轴与挠度补偿等单位的修正，提高设备的测功精度和测量结果的准确性，为客户提供更加高效，更加准确的测量服务。
三、研究内容本项目的具体研究内容包括以下几个方面：1.底盘测功机的原理和测量方法-详细介绍底盘测功机的基本原理，研究其测量方法并制定相应的测量计划。
2.传感器和主轴的优化与标定-对传感器和主轴进行标定和校准，利用挠度补偿器对信号进行处理，提高其故障排除和测量精度。
3.控制系统和数据处理的设计与实现-研究控制系统的信号处理，为数据处理提供高效的支持，并对测量过程进行实时监控和数据处理。
4.模拟实验与算法模拟-通过开展模拟实验并采用相应仿真算法进行模拟，进一步研究测功机的性能表现。
四、预期成果本项目的预期成果应能够达到以下几个方面：1.设计并实现一个基于机械传动的经过优化和标定的底盘测功机系统，使其测量结果达到预期的测量精度。
2.编制一套相应的数据处理软件，能够实时监控测量数据并进行高效的处理。
3.通过实验和仿真算法的实时监控结果，实现本项目相关技术的验证和进一步优化。
五、研究难点本项目的研究难点主要包括以下几个方面：1.传感器和主轴的标定和优化2.模拟实验和算法模拟3.高效数据处理与监控系统的实现六、研究方法本项目的研究方法主要包括以下几个方面：1.文献、调研查阅-根据相关文献和调研结果深入理解汽车底盘测功机的原理和测量方法，进行相关参数的计算和分析。
汽车底盘测功机(综述)19页PPT
结构改进设计
问题
滚筒技术规格没有科学的理论做指导 惯性系统不能实现精确的模拟
目标滚筒能够更真实的模拟汽来自路面行驶状态 惯性系统能进行更精确的无级模拟
解决途径
建立车轮在滚筒上运行的受力模型，列写受力 方程并优化求解
分析惯性系统模拟原理，提出惯性无级电力模 拟系统或者细分有级机械模拟的设计理论和方法
道路模拟理论
1 行驶阻力模拟
2 汽车惯量模拟
返回
行驶阻力模拟
功率吸收单元的主要作用是模拟汽车在加速度不变的情况下实际 道路负荷和底盘测功机上负荷的差值。
FRL=FW +Ff +Fe +FI =A+BV+CV2 FTloss =a+b V+c V 2
返回
汽车惯量模拟
惯量模拟系统是为模拟汽车实际行驶过程和底盘测功机上的惯量 差，从而在底盘测功机上产生与实际相仿的道路加减速阻力。目前比 较常用的惯性模拟装置有飞轮和电子惯量模拟两种。实际道路行驶的 加速阻力模型如式所示：
数进行修改 开发代表实际道路汽车运行工况的行驶循环
测试方法改进研究成果
重型车底盘测功机测试方法的研究 提高底盘测功机测试精度的研究 汽车底盘测功机试验数据分析与处理 车辆在底盘测功机上驱动功率的数据分析 底盘测功机基本惯量测试方法误差分析 底盘测功机模拟车辆道路行驶阻力加载力研究 底盘测功机摩擦功率测试方法研究 汽车底盘测功机阻力设定及其典型问题分析 基于道路试验的汽车滚动阻力和空气阻力系数计算方法研 究 基于台架检测汽车滚动阻力的修正模型 汽车底盘测功机的台架滚动阻力系数检测方法的研究
F加=(R W+I M f+I w1/r 2+I w2/r 2)dv/dt 式中，R W为试验车重量；IM f为飞轮当量惯量；Iw1/r2为驱 动轮的当量惯量；Iw2/r2为从动轮的当量惯量。 底盘测功机上加速阻力模型如式所示： F加′=(I M f +I w1/r 2+I M d)dv/dt 式中，IM f为飞轮当量惯量；Iw1/r2为驱动轮当量惯量；IM d 为底盘测功机的当量惯量值。 由上面两式可以得，底盘测功机惯量模拟系统就是通过改变系统 的惯性惯量从而改变底盘测功机的当量惯量值IM d从而模拟真实惯量
底盘测功机日常检查记录(2019新版)
年月日
差值/%
理论值
实测
理论值
实测
附加损失测试
在40km/h速度下附加损失功率/kW
在25km/h速度下附加损失功率/kW
差值/%
首次
实测
首次
实测
数据分析判断及结论：
按照JJF 1221-2009、GB18285-2018及GB3847-2018规定，该仪器满足技术要求，可以继续使用。
按照JJF 1221-2009、GB18285-2018及GB3847-2018规定，该仪器不满足技术要求，仪器不能继续使用，维修后重新检定方可继续投入使用。）
本次核查日期
20年月日
核查人
核验人
核查环境条件
温度：℃,相对湿度：%,大气压力：kPa
扭力核查
标准值/N
测量值/N
平均值/N
误差/%
杠杆比：
1
2
3
速度核查
转速表示值/ r/min
测功机速度示值/km/h
示值误
差/%
1
2
3
平均值
1
2
3
平均值
滑行测试
50〜30km/h滑行测试时间/s
35〜15km/h滑行测试时间/s
底盘测功机日常检查记录
编号：XXXX/JL03-9-1-2019
被核查
仪器设备
名称
底盘测功机
型号规格
出厂编号
最大允许误差
扭力：MPE:±1.0%
速度：MPE:±0.5%
周期检定/校准起止时间
20年月日～20年月日
所使用的高准确度等级仪器设备
名称
砝码、转速表
型号规格
底盘测功机的区别
汽车底盘测功机按中华人民共和国国家计量检定规程JJG865－1994《汽车底盘测功机》中定义为:“底盘测功机是用于测量汽车驱动轮输出功率、扭矩(或驱动力)和转速的专用计量设备。
底盘测功机主要部分分为滚筒机构、动力吸收装置、控制与测量系统和辅助装置。
”目前，其主要用于两个方面:1)测量汽车底盘输出最大功率测量或某一速度下底盘最大输出功率，简称性能底盘测功机；2)汽车尾气排放简易工况法环保检测中用以模拟汽车道路行驶阻力，简称环保底盘测功机。
两种类型底盘测功机虽然都称为汽车底盘测功机，但由于其使用对象和要求不同，在性能、技术含量和价格上存在本质的区别，具体分析如下:1.底盘测功机测量目的和状态不同性能底盘测功机主要是用来测量在用汽车底盘最大输出功率或某一恒定速度点汽车底盘最大输出功率，主要是考察在用汽车发动机输出功率和传动机构性能下降情况。
而环保底盘测功机主要是用来模拟汽车在道路行驶的阻力，其实际上是台驾式汽车道路阻力模拟装置。
由于实际使用的目的和状态不同，因此两者在设计理念、目的和出发点上存在本质的区别，造成两者在性能上存在本质区别。
2.底盘测功机测量精度和加载精度要求不同环保底盘测功机的测量精度和加载精度比性能底盘测功机要求高。
性能底盘测功机吸收功率加载精度要求为:“A类±3.8％(测量值大于20％F·S)或±8％(测量值小于20％F·S)”；而环保底盘测功机吸收功率加载精度要求为:“±0.2kW或吸收功率±2％，两者取大值。
满负荷精度为±0.5kW”。
产生以上差异主要是因为性能底盘测功机测量的是汽车的最大底盘输出功率或某点恒速最大功率，至少都有几十千瓦的输出功率；因此，误差几个千瓦对测量结果影响不大。
而环保底盘测功机是模拟汽车在城市道路行驶的状况，对于普通轿车，一般加载功率为几千瓦~十几千瓦，加载功率较小，且加载的准确度直接影响排放测量的准确度和重复性，故要求较高和更严。
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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。
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），设备成本低，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发展，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，加速了底盘测功机的发展，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。
底盘测功试验台一般由滚筒装置、功率吸收装置(即加载装置)、测量装置和辅助装置4部分组成。
一、滚筒装置
滚筒相当于连续移动的路面，被检汽车的车轮在其上滚动。
滚筒有单滚筒和双滚筒等型式，如图13—1所示。
单滚筒试验台的滚筒直径较大，车轮轮胎与滚筒的接触更接近其与路面接触的实际情况，滑转率小，滚动阻力小，因而试验精度高。
但这种试验台的制造、安装、检测都比较复杂，且成本高，所以它常用于汽车制造和科研单位。
双滚筒试验台的滚筒直径较小，车轮轮胎与滚筒的接触与其在路面上的受压情况相差较大，滑转率、滚动阻力大，因此，检测精度比较低。
但这种试验台结构简单，安装、使用方便，且成本低，故适用于汽车制造单位，维修企业和交通管理部门。
其中，单轴双滚筒式试验台应用更为广泛。
滚筒表面可以有光滚筒、滚花滚筒、带槽滚筒、带涂覆层滚筒等，可根据使用情况适应选择，尽量使滚筒的附着力接近于道路的实际情况。
光滚筒是目前应用最多的一种形式，对于双滚筒的光滚筒，由于轮胎对滚筒的比压增大，
虽然附着系数较低，但车轮与光滑滚筒问的附着能力可以产生足够的牵引力。
带涂覆层的光滑滚筒，可使附着力增大，是有发展前途的一种形式，对于滚花和带槽滚筒，由于在使用过程中打滑率不能保持恒定，故很少使用。
二、功率吸收装置(即加载装置)
汽车在道路上行驶时，其外部阻力由车轮滚动阻力、车轮轴承的摩擦和空气的作用而引起的。
而汽车在试验台上运转时，其外部阻力是驱动轮的滚动阻力、轴承摩擦和空气摩擦以及转数组件的轴承摩擦等，这些阻力比在道路上行驶时所受的外部阻力小得多。
另外，在试验台上不存在汽车在道路上行驶时所受的空气阻力和爬坡阻力。
因此，空气阻力、爬坡阻力、从动轮的轴承摩擦和空气摩擦等就用试验台上的功率吸收装置来模拟，使汽车在试验台上的受力情况同行驶在道路上基本一样。
功率吸收装置上用来吸收并测量汽车发动机经传动系传至驱动车轮上的功率和牵引力的。
常用的功率吸收装置有水力测功器，直流电机电力测功器和电涡流测功器。
1．水力测功器
它是用水作为制动介质。
水在测功器的转子和定子之间起联结作用，而形成制动力矩。
通过调节进出水量，可以得到不同的制动功率。
在水流量一定时，测功器的制动转矩随转子转速的增加而提高。
这种测功器精度较低。
2．电力测功器
电力测功器又称为平衡电机，作为负载用时，它吸收功率，其功用相当于直流发电机，但平衡电机还可作为驱动机械之用，这时它输出功率，其功用则相当于直流电动机。
利用电子控制的电力测功器能很好的模拟汽车的行驶阻力和惯性力。
因此，它大大的扩大了滚筒试验台的用途。
但电力测功器的制造成本高，一般科研单位使用较多。
3．电涡流测功器
目前大多数滚筒试验台的功率吸收装置均采用电涡流测功器，如图13-2所示。
它主要由定子和转子两部分组成。
在定子四周装有激磁线圈。
转子作为电磁盘与试验台主动滚筒相连，并在磁场线圈之间转动。
当激磁线圈通过直流电时，两级间产生磁场。
转子通过激磁线圈磁场转动，因而在转盘上产生涡电流。
由于涡电流和外磁场的相互作用，对转子盘产生一个制动阻力矩。
调节通过激磁线圈电流的大小，即可改变制动阻力矩(即吸收功率)的范围。
电涡流测功器将吸收汽车驱动轮输出的功率而产生的涡电流变为热能，所以电涡流测功器分为水冷式和风冷式两类。
三、测量装置
测量装置包括测力装置、测速装置、测距装置和功率指示装置。
因为电涡流测功器不能直接测出汽车驱动轮的输出功率值，它需要测出旋转运动时的转速与扭矩，或直线运动时的速度
汽车底盘测功机按中华人民共和国国家计量检定规程JJG865－1994《汽车底盘测功机》中定义为:
“底盘测功机是用于测量汽车驱动轮输出功率、扭矩(或驱动力)和转速的专用计量设备。
底盘测功机主要部分分为滚筒机构、动力吸收装置、控制与测量系统和辅助装置。
”目前，其主要用于两个方面:1)测量汽车底盘输出最大功率测量或某一速度下底盘最大输出功率，简称性能底盘测功机；2)汽车尾气排放简易工况法环保检测中用以模拟汽车道路行驶阻力，简称环保底盘测功机。
两种类型底盘测功机虽然都称为汽车底盘测功机，但由于其使用对象和要求不同，在性能、技术含量和价格上存在本质的区别，具体分析如下:
1.底盘测功机测量目的和状态不同
性能底盘测功机主要是用来测量在用汽车底盘最大输出功率或某一恒定速度点汽车底盘最大输出功率，主要是考察在用汽车发动机输出功率和传动机构性能下降情况。
而环保底盘测功机主要是用来模拟汽车在道路行驶的阻力，其实际上是台驾式汽车道路阻力模拟装置。
由于实际使用的目的和状态不同，因此两者在设计理念、目的和出发点上存在本质的区别，造成两者在性能上存在本质区别。
2.底盘测功机测量精度和加载精度要求不同
环保底盘测功机的测量精度和加载精度比性能底盘测功机要求高。
性能底盘测功机吸收功率加载精度要求为:
“A类±
3.8％(测量值大于20％F·S)或±8％(测量值小于20％F·S)”；而环保底盘测功机吸收功率加载精度要求为:
“±
0.2kW或吸收功率±2％，两者取大值。
满负荷精度为±
0.5kW”。
产生以上差异主要是因为性能底盘测功机测量的是汽车的最大底盘输出功率或某点恒速最大功率，至少都有几十千瓦的输出功率；因此，误差几个千瓦对测量结果影响不大。
而环保底盘测功机是模拟汽车在城市道路行驶的状况，对于普通轿车，一般加载功率为几千瓦~十几千瓦，加载功率较小，且加载的准确度直接影响排放测量的准确度和重复性，故要求较高和更严。
3.底盘测功机响应时间要求不同
环保底盘测功机对底盘测功机的力矩加载响应时间有较为严格的要求，为:
“在测功机控制系统发出命令后，200毫秒内扭矩响应达到指定值的90％，并且在300毫秒内达到指定扭矩，误差不得超过2％，最大扭矩冲击值不得超过指定扭矩的25％。
”而性能底盘测功机对此没有要求。
主要是因为性能底盘测功机测量汽车的最大底盘输出功率或某点恒速最大功率，只要能测出最大功率点就可以，对测功机响应时间基本没有要求。
而环保底盘测功机是模拟汽车在城市道路行驶的状况，有加速、减速和恒速过程，要求底盘测功机具有瞬时测量和实时变载荷加载功能，故对测功机响应时间有严格要求，且这项指标对排放测量结果有一定的影响，故其要求较严和较高。