汽车性能试验

车辆工程综合实践

实验报告书

院系：机械工程学院

学号：02010220

姓名：苏冠明

同组同学：俞斌（02010201）费凡（02010221）吕雪冬（02010207）庞云天（02010220）

实验地点：机械楼

实验时间：2013 .09.—2014.1.

实验报告成绩：

评阅人：

东南大学机械学院车辆实验室

2013年11月制表

目录

实验一底盘测功机使用实验。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。P3 实验二四轮定位仪原理与使用实验。。。。。。。。。。。。。。。。P9 实验三四轮驱动混合动力汽车整车性能仿真试验。。。。P14 总结******************************************* P18 参考文献*************************************** P18

实验项目一

实验题目

底盘测功机使用实验

实验目的

1、掌握汽车底盘测功机系统的组成、工作原理

2、熟悉且掌握底盘测功过程基本步骤与方法

3、掌握有关测试项目与内容

4、了解相应的国家或行业测试技术规范

实验内容

1、电涡流测功机简介

电涡流测功机的产生的制动扭矩（转矩）Md是由励磁电流I和转速n决定的，即Md=f（I，n）。通常称电涡流测功机励磁电流不变时的转矩-转速曲线为电涡流测功机的机械特性，又

图1-1 涡流测功机的机械特性

2、底盘测功机系统的组成与工作原理

底盘测功机一般由滚筒装置、测功装置、飞轮机构、测速装置和控制显示系统等构成。参见下图：

1-机架 2-功能吸收装置 3-变速箱 4-滚筒 5-速度传感器 6-联轴节

7-举升器 8-制动器 9-滚筒 10-力传感器

图1-2 普通型汽车底盘测功机道路模拟系统结构示意图

各装置的基本功能介绍：

（1）滚筒装置：测功试验时，汽车驱动轮在滚筒上滚动，驱动滚筒旋转。因此，滚筒装置的作用相当于能够连续移动的路面，支撑车轮，并传递功率、转矩、速度。底盘测功机的滚筒装置有单筒和双筒两种类型。

（2）测功装置：测功装置用于吸收和测量汽车驱动轮的输出功率，通常称为测功器。汽车在试验台上运转时，其外部阻力为驱动轮的滚动阻力、轴承摩擦力和空气摩擦力及滚筒机构的轴承摩擦力等，这些阻力之和比汽车在道路上行驶时受到的外部阻力要小得多。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坡度阻力。因此，测功装置也是一个加载装置，可以模拟汽车在道路上行驶时所受的各种阻力，使车辆受力情况如同在道路上行

图1-3 风冷式电涡流功率吸收装置

（3）测速、测距装置：底盘测功机在进行测功、加速试验、等速试验、滑行试验和燃油经济性试验时，都必须对试验车辆车速和行驶过距离进行测试。测速装置一般由测速传感器、中间处理装置和指示装置构成。常用测速传感器有光电式、磁电式、霍尔传感器和测速电机等类型。测距装置一般为光电盘脉冲计数式，主要由光电变换器、计数器和控制电路组成。（4）飞轮装置：飞轮机构用来模拟汽车在道路上行驶时的动能，常采用离合器以实现与滚筒的自由结合。飞轮机构通常具有一组多个飞轮。

（5）控制装置：底盘测功机的控制装置和指示装置通常做成一体。

测功系统控制逻辑如下：

图1-4 电涡流式加载装置控制系统框图

3、底盘测功机的基本功能

参见电脑系统界面

4、测功机控制系统操作

参见测功系统操作

实验步骤

1.使用前的准备工作

（1）车辆外部清洗干净；

（2）不容许轮胎花纹中夹有石粒；

（3）轮胎气压符合标准；

（4）发动机底壳机油油面应在允许范围内；

（5）发动机机油压力应在允许范围内；

（6）自动变速器（液力变扭器）的液面应在规定的范围内。

（7）运行走热全车，使之达到正常热状态。

2.汽车底盘测功机的使用

（1）开机前必须按使用说明书的要求，对底盘测功机做好准备工作；

（2）按规定程序操作；

（3）惯性模拟系统除进行多工况油耗试验、加速、滑行试验外，不允许任意使用；（4）突然停电时，引车驾驶员应即可松油门并挂空挡；

（5）引车驾驶员必须严格按引导系统提示操作。

3．功率测试方法

（1）设定试验车速或力矩。

（2）启动车辆发动机，按规定程序加载负荷。

（3）待发动机转速稳定后，读取并记录指示功率数值。

（4）重复测试三次，取平均值。

实验结果与分析说明

在设定速度为55km/h时，得出的数据变化图线如下图所示：

从图中可以发现，随着车速逐渐达到预定的速度，相对应的牵引力和功率也趋于稳定。实验数据也存在一定的问题，那就是当车速达到预定的55km/h左右时，相应的牵引力却还没有达到稳定值，还在上升中，这表示牵引力的数据相比于速度数据有延迟。同样，功率也有相应的延迟。但数据的总体变化趋势还是较为合理的。

5档手动变速器汽车的驱动力-阻力平衡分布示意图如下图：

低档对应的驱动力大，速度小；高档对应的驱动力小，速度大。

实验思考题

1、底盘测功机的基本组成是什么？各装置有什么作用？

答：底盘测功机一般由滚筒装置、测功装置、飞轮机构、测速装置和控制显示系统等构成。

滚筒装置的作用相当于能够连续移动的路面，支撑车轮，并传递功率、转矩、速度。

测功装置用于吸收和测量汽车驱动轮的输出功率。

飞轮机构用来模拟汽车在道路上行驶时的动能。

测速、测距装置作用是对试验车辆车速和行驶过距离进行测试。

2、底盘测功原理是什么？

答：汽车在试验台上运转时，其外部阻力为驱动轮的滚动阻力、轴承摩擦力和空气摩擦力及滚筒机构的轴承摩擦力等，这些阻力之和比汽车在道路上行驶时受到的外部阻力要小得多。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坡度阻力。因此，测功装置也是一个加载装置，可以模拟汽车在道路上行驶时所受的各种阻力，使车辆受力情况如同在道路上行驶时一样。

3、底盘测功机滑行实验项目有何功用？应用特点？

答：滑行实验用来检查汽车底盘装配和调整质量。

计算机根据滑行速度实时计算滑行过程中阻力的变化，按计算的阻力对电涡流测功机进行实时模拟加载控制。

4、电涡流测功器的外特性如何？

电涡流测功器精度高且有较宽的转速与功率调节范围。它的工作原理是:可转动的定子绕组内通有电流,当具有齿状的电感器由被测机械通过轴带动旋转时，由于磁通的变化而感生电动势，产生的电涡流引起制动作用，因此这种测功器只能测量有效输出功率。由于电涡流测功器吸收的功率全部变成涡流环的温升，故需要有相应的冷却系统。

5、底盘测功机有哪些主要功能？

答：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）的专用计量设备。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。

6、本测功机系统进行车辆恒速功率测试时候的最小许可车速是多少？为什么？

答：25r/min。

7、哪些因素影响底盘测功机的车辆动力性（功率等）测试精度？

答：1.检测工况的控制精度。2.底盘测功机内阻的功率损耗。3.车轮滚动阻力的影响。底盘测功机车型库不完备。

8、请写出底盘测功机实验的基本操作步骤？

答：首先在计算机上设定要达到的转速值，车辆上的操作人员根据此数值逐渐加速到这一数值并保持恒定一段时间，计算机便会绘出转矩车速功率的变化图。

9、查阅有关资料，简要说明如何用底盘测功机测定试验车辆的滑行距离？

答：滑行距离检测开始时，速度型号反馈到计算机，计算机根据速度实时计算滑行过程中阻