底盘测功机的区别
对底盘测功机检测汽车动力性问题的思考
对底盘测功机检测汽车动力性问题的思考作者：袁煜材来源：《职业·中旬》2012年第01期底盘测功机是对汽车动力性能进行检测的一种设备，它是通过在室内台架上模拟道路汽车行驶状况的方式，检测汽车的动力性的。
此外，它能够对汽车进行调试和故障诊断。
一、底盘测功机的基本结构、工作原理及功能底盘测功机主要有两种类型。
一种是单滚筒底盘测功机，它的滚筒直径比较大，安装费用较高，但是具有较高的测试精度，主要用于一些研究所或汽车生产厂家。
另一种是双滚筒式底盘测功机，它的滚筒直径比较小，使用起来很方便，成本也比较低，但是测试精度不够高，主要用在汽车的使用和维修等方面。
由于现在计算机网络技术的进步，数据的采集和分析利用计算机手段进行，更加方便和快捷。
再加上一些计算机软件的发展，汽车底盘测功机的使用越来越广泛。
1.底盘测功机的基本结构汽车底盘测功机主要由四个系统组成：数据采集和控制系统、道路模拟系统、引导系统、安全保障系统。
一般的道路模拟系统如图l所示。
2.底盘测功机工作原理汽车在行驶的时候会产生阻力和惯性，要模拟汽车行驶情况，就必须要先考虑在试验时模拟汽车的阻力和惯性，这样测试出来的数据才更为准确。
所以，在试验时，我们利用功率吸收加载设备来模拟汽车行驶时所收到的阻力，采用惯性飞轮的转动惯量对汽车行驶时的惯性进行模拟，以滚轮的表面代替路面来实现对道路路面的模拟。
在有安全措施进行保护的情况下，对惯性模拟系统和加载设备经由控制系统进行相应的控制，从而对车辆的动力性进行检测。
3.底盘测功机功能底盘测功机的具体功能有：对汽车的滑行性能进行检测，对汽车的加速性能进行检测，对汽车驱动轮的输出功率进行检验，检查汽车的里程表，检查汽车的车速表，检测相同速度时的油耗情况等。
二、汽车动力性检测指标汽车作为一种运输工具，其动力性决定了其运输效率。
随着如今公路路况的优化以及汽车性能的提高，汽车的行驶速度也越来越快，但是随着汽车使用寿命的增加，它的动力性也越来越低，不仅使运输效率明显降低，还会是造成一些交通事故发生的隐藏因素。
汽车底盘测功机综述
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。
解决途径
交流测功器模拟汽车滚筒阻力空气阻力，对汽车加速阻力进行准确模拟 开发基于嵌入式系统与模糊控制技术的测控系统 构建基于丌演算的智能主体模型，提出适合汽车底盘测功机阻力模拟的
高精度快速自补偿法 设计滤波电路和FIR滤波器,通过最小二乘法对数据进行拟合并用软件描
绘成图，排除和抑制系统中的干扰信号
辅助装置
汽车底盘测功机上一般还有用于防止 汽车偏摆和纵向移动的约束装置、用 于冷却发动机和轮胎的冷却装置以及 显示装置等。
冷却风机是模拟汽车行驶时的迎面风， 使发动机的热状况处于正常状态。
汽车防车轮偏摆装置。该装置中两个 防偏摆滚子找到车轮位置，防止高速 运行时车轮的偏摆。
返回
底盘测功机测试原理
1 道路模拟系统
结构组成2 数据采集与控制系统
3 辅助装置
返回
道路模拟系统
产品实物图 及结构简图
各部分结构功能 惯性飞轮模拟汽车旋转体
转动惯量及汽车直线运动惯量 功率吸收加载装置模拟汽车在运行过程中所受的空气阻力、非驱动轮的滚动阻力及爬坡阻力
等 滚筒来实现路面模拟，即以滚筒的表面取代路面，滚筒的表面相对于汽车作旋转运动 主、副滚筒间设有举升装置，方便汽车进出底盘测功机。
数进行修改 开发代表实际道路汽车运行工况的行驶循环
底盘测功机的发展及应用
底盘测功机的发展及应用-汽车底盘测功机的发展及应用在车辆检测及改装领域，底盘测功机这个名词已经越来越被广泛地熟悉和接受。
底盘测功机是一款测量车辆发动机功率及扭矩的设备，配上相应的尾气检测设备及油耗检测设备，它还可以检测尾气及油耗。
测试时车辆是在设备上运行，它可以进行一系列的道路模拟测试及工况模拟，可测试汽车极限性能、工况加载、故障诊断试验、经济性油耗测试、环保测试、汽车可靠性和耐久性试验等，底盘测功机现在已经广泛地用于汽车改装行业、汽车制造厂、汽车4S店和综合大型汽修厂，汽车诊断测试技术中心、高等职业技术院校等。
一、底盘测功机的发展底盘测功机的产生最早可以追溯到蒸汽机时代，在十八世纪下半叶，著名的瓦特对当时已经存在的蒸汽机进行了改良，使得机械效率大大提高，由此带来了发动机的工业化。
如何量化发动机的功率便直接导致了测功机的产生。
随着蒸汽机技术的发展，带有蒸汽机车头的火车在步入现代工业社会的道路上具有划时代的意义。
蒸汽机车技术高速发展，并且新的应用在不断的突飞猛进，蒸汽机头变得更快、更重，也更昂贵。
测量蒸汽机的实际功率是为了能够控制和降低其巨大的运转费用。
随着检测理念和技术的不断成熟与进步，现代化的底盘测功机便逐渐彤成了。
早期的蒸汽机车测功机是利用相对粗大的水力制动器在每个驱动轮下提供不断变化的载荷来工作的，这便是水力测功机。
最早的水力测功机于1881年就开始投入到商业用途中。
随着电气化技术对新兴汽车行业的影响，尤其是内燃机的出现，促进了汽车工业的革命，并已经开始胜过蒸汽和电驱动装置。
内燃机逐渐取代了蒸汽机，成为了主流的动力产品。
随着技术的发展，直流和交流电机以及电磁的电涡流制动器也随之出现，并应用于汽车功率测量的检测设备中。
现代化的底盘测功机露出水面。
二、底盘测功机种类目前市场上的底盘测功机主要分为两种，一种是用于整车厂=修理厂及改装行业的滚筒型底盘测功机，另一种是用于研发中心、实验室等地方的转鼓型底盘测功机。
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。
底盘输出功率
汽车在底盘测功机上试验时，在同一车速下， 汽车在底盘测功机上试验时，在同一车速下， 汽车及滚筒、 汽车及滚筒、飞轮机构和其他主要旋转部件所具有 的功能为： 的功能为：
1 2 1 1 1 2 2 ′ = Jωf + J 0ω0 + J hωh + J rω 2 + A 0 A 2 2 2 2
飞轮转动惯量（ ）、飞轮 式中 J、ωf —— 飞轮转动惯量（kg·m2）、飞轮 、 角速度（ 角速度（rad/s）； ）； J0、ω0 —— 滚筒转动惯量（kg·m2）、滚筒角速 滚筒转动惯量（ ）、滚筒角速 度（rad/s）； ）； J h、ω h —— 测功机转子转动惯量（kg·m2）、转 测功机转子转动惯量（ ）、转 子角速度（ 子角速度（rad/s）。 ）。
2. 底盘测功机的构造
1-框架 2-电涡流测功机 3-变速器 4-主动滚筒 5-速度传感器 10116-联轴器 7、8-飞轮 9、10-电磁离合器 11-举升器具 121312-从动滚筒 13-压力传感器
图2-11 滚筒装置的结构类型
（1）滚筒装置
单滚筒式 直径大（ 直径大（1.5~4m) 曲率小， 曲率小，接近平坦路 面，测试精度高 制造成本高， 制造成本高，占地面 积大 车辆安放定位要求高 适用于科研、 适用于科研、设计部 门 双滚筒式 直径小（ 直径小（ 185mm~400mm) 曲率大，滚动阻力增大， 曲率大，滚动阻力增大，测 试精度低 制造成本低 使用方便 适用于汽车维修企业
Pk
式中
Fv = 3600
驱动轮输出功率（ PK —— 驱动轮输出功率（kW）； F —— 驱动轮驱动力（N）； 驱动轮驱动力（ 试验车速( V —— 试验车速(km/h)。
Pk的大小取决于： Pk的大小取决于： 的大小取决于 发动机的输出功率； a. 发动机的输出功率； 传动系统的传动效率（80～90%）； b. 传动系统的传动效率（80～90%）； 滚动阻力损失（滚筒曲率的影响）（15～20%） ）（15 c. 滚动阻力损失（滚筒曲率的影响）（15～20%） 试验台的传动效率； d. 试验台的传动效率；
用于油耗检测的多功能底盘测功机解析
70·June-CHINA 栏目编辑：文二霞 ******************用于油耗检测的多功能底盘测功机解析随着汽车工业的迅猛发展，能源消耗、交通事故及环境污染对人类的威胁越来越大，因而汽车检测技术的重要性日益突显，各种检测设备也应运而生。
作为大型测试设备，汽车底盘测功机可以模拟汽车道路测试的各种工况，完成汽车的经济性测试、动力性测试、油耗经济性能检测、排放性能评价与分析、可靠性试验以及与汽车传动系统有关的专项试验。
它在汽车试验研究、产品开发和新车及在用车质量检测中是不可或缺的。
使用汽车底盘测功机完成汽车试验及各类型的质量检测与通常的道路试验相比具有试验速度快、精度高、费用低、数据稳定、可比性好等优点。
以下将对佛山市南华仪器股份有限公司的一款底盘测功机NHC-03(A)进行介绍。
一、NHC-03(A)底盘测功机的结构及工作原理NHC-03(A)底盘测功机是佛山市南华仪器股份有限公司研制的一款多功能测功机，如图1、图2所示，主要由台架、滚筒、功率吸收装置、飞轮、举升装置、滑行电机、力和速度传感器等组成。
NHC-03(A)底盘测功机的工作原理如下：汽车驱动轮带动测功机滚筒及电涡流制动器转子旋转，由于磁通密度发生变化使转子表面产生电涡流，该电涡流与磁场相互作用产生反向制动力矩，通过测功机滚筒作用于汽车驱动轮，并使电涡流制动器定子绕主轴轴线摆动。
该制动力矩通过固定在电涡流制动器定子的杠杆传递给压力传感器，由压力传感器测出瞬时驱动力值。
与此同时，底盘测功机的速度传感器测出瞬时的速度值，经计算可得出瞬时的功率值。
图1 NHC-03(A)底盘测功机结构图图2 NHC-03(A)底盘测功机产品底盘测功机控制系统按工况要求设定加载功率或驱动力，由传感器得到实时的加载力或功率，经控制器进行闭环控制，通过调节电涡流制动器的励磁电流来调节制动力(力矩)的大小，从而实现对汽车的精确加载。
二、NHC-03(A)底盘测功机的技术参数与特点1.技术参数NHC-03(A)底盘测功机的技术参数如下：①最大吸收功率250kW(70km/h)；②最大测试速度130km/h；③滚筒直径216mm；④基本惯量907kg±18kg；⑤风冷式电涡流缓速器作为功率吸收装置；⑥力值误差±10N或±1%；⑦速度误差±0.2km/h；⑧工作气压0.6~0.8MPa。
底盘测功机
二、 汽车四轮定位仪
汽车四轮定位的机理
汽车车轮定位主要是前轮定位，现代汽车随着行驶速度的提高、超低压扁平胎的 使用，以及后轮独立悬架的普及，除其车轮定位参数有减少或呈负值的趋势外，后 轮也有定位，即四轮定位。
车轮定性、舒适性和经济性等。因此，车轮定位值的检测不仅对在用车十分 必要，而且对新车定型和质量抽查也是必不可少的。
2．以推力线定位 也称为补偿四轮定位，是以不与汽
车的几何中心线重合的后轮推力线为 基准来调整前轮前束角，完成整车的 车轮定位。
对于后轮前束不可调整的车辆来说， 是必须采用的方法。
3．完全四轮定位 当推力线与汽车几何中心线不重合 时: ① 以后者为基准，进行后轮位置的
调整，使推力线重合于汽车几何中心 线;
它是后轮总前束(左、右轮前束之和)的角平分线。
1.2 车轮定位的种类
1．以汽车几何中心线定位
它又称为高级四轮定位，是以汽车的几何中心线为 基准，来检查和调整前、后轮前束角。
如果后轮的位置准确，其推力线重合于汽车的几何 中心线，只要将四个车轮的前束调到标准值，就会产 生理想的定位效果；
如果后轮的位置不准确，推力线与汽车的几何中心 线不重合时，即便各个车轮的前束值正确，仍然会存 在异常情况。
② 再以重合了的推力线和汽车几何 中心线为基准调整前轮前束。
1.2 车轮定位参数 1．前束
同轴上左、右两车轮的旋转平面，其前端距离小于后端距离，称为前束。 正常情况下，同轴左、右车轮的前束值应当相等，二者之和称为总前束。 前束值也可用前束角表示。
前束角示意图
2．主销后倾角
在纵向垂直平面内，主销轴线与通过车轮中心垂线 的夹角称为主销后倾角。
形大，增加了车轮回正的力臂，二者的共同作用使回正
底盘测功机原理及在汽车维修中的应用实例汽车底盘测功机原理
底盘测功机原理及在汽车修理中的应用实例汽车底盘测功机原理底盘测功机(Dynamometer)是一种用来模拟汽车在道路上行驶时受到的阻力，测量其驱动轮输出功率、扭矩(或驱动力)以及车辆速度、加速度、滑行等性能的设备。
本文将简要介绍底盘测功机的原理、构造及其在汽车修理中的应用。
一、底盘测功机的原理和构造底盘测功机是一种不解体检验汽车性能的检测设备，它不但可以通过在室内台架上模拟道路行驶工况的方法来检测汽车的动力性、燃油经济性以及排放性能，同时还能便利地对汽车进展加载从而再现汽车在不同负荷条件下的故障，便于进展诊断。
由于汽车在底盘测功机上进展试验时能通过调整不同负荷转变试验条件，使四周环境影响减至最小，同时通过功率吸取加载装置来模拟道路行驶阻力，掌握行驶状况，故能进展符合实际的简单循环试验，同时在全部试验中，车辆又相对于地面保持静止，可连接多种仪器，因而得到广泛应用。
如图1 所示。
通常见到轻型车所用的底盘测功机主要有以下几种分类方法：(1)依据滚筒数量可分为单滚筒和双滚筒，其中单滚筒底盘测功机，其滚筒直径较大，大约在 1000-2500mm 左右，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，或许为 180-500mm，设备本钱低，使用便利，但测试精度较差，一般用于汽车使用、修理行业及汽车检测线、站。
(2)依据驱动方式可分为两驱式转鼓和四驱式转鼓，两驱式转鼓价格廉价，可以测量前驱或后驱车辆；四驱式转鼓则价格较贵，不但可测试两驱车辆还可测试全时四驱车辆。
(3)依据用途可分为综合性能转鼓和专用转鼓，其中专用转鼓主要针对某些专用功能而设计制造的，例如专用于进展排放测量的排放转鼓，目前很多城市进展简易工况排放测试的转鼓就属于这类转鼓，其可达最高车速通常在120km／h 以下，最大吸取功率在160kW 左右，而性能转鼓则可用来对车辆动力性、燃油经济性及排放特性等综合性能进展测试，最高车速通常可达 200km／h，最大吸取功率在 250kW 以上。
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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。
4.底盘测功机速度测量精度要求
环保底盘测功机的速度测量精度比性能底盘测功机要求高。
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，而速度的准确度对最大功率影响不大，故对测功机速度测量精度要求不高。
而环保底盘测功机是模拟汽车在城市道路行驶的状况，是一瞬态过程，速度测量范围较大，但是车辆控制要求按照标准车速工况曲线的要求行驶，且有公差带的限制，各点速度测量准确与否对测功机加载准确度影响较大，故对测功机速度测量精度有严格要求。
5.有无惯量模拟功能要求
环保底盘测功机此要求是基本要求，国标GB18285－2005中明确提出“测功机必须具有惯量模拟装置”。
并规定:
测功机实际转速在16~96km/h之间时，惯量模拟误差不得超过被测车辆所选惯量的2％。
而性能底盘测功机一般没有惯量模拟功能。
综上所述，性能底盘测功机和环保型底盘测功机在功能上存在本质区别。
因此简易工况法排放检测设备所采用的底盘测功机必须是环保型底盘测功机，而不能采用汽车安全检测或综合性能检测用性能底盘测功机。
目前国产销售的环保底盘测功机实际上为汽车性能底盘测功机，不是真正的环保测试用底盘测功机。
他们采用偷换概念的方式，只强调底盘测功机，故意不提是环保型还是性能底盘测功机，误导了广大消费者，我们对此必须要有清醒的认识。