基于底盤測功機的整車空調功率研究

韋 巍

（安徽江淮汽車股份有限公司技術中心，安徽 合肥 230601）

基于底盤測功機的整車空調功率研究

韋 巍

（安徽江淮汽車股份有限公司技術中心，安徽 合肥 230601）

隨著油價的不斷上漲，用戶對車輛油耗的關注度不斷的提升。空調系統作為影響整車油耗的一個重要因素，也越來越受到客戶的關注。而空調系統的零部件級測試結果并不能真實的反映該系統在整車上的功率消耗。通過在底盤測功機上進行整車空調功率研究試驗能減少許多不可控因素對試驗結果的影響。文章通過在底盤測功機上對某卡車進行空調功率測試試驗，對測量車輛的空調功率進行測量，闡述底盤測功機在整車空調功率研究上的應用。

汽車；底盤測功機；空調功率；試驗

CLC NO.:U467 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)15-47-03

引言

目前客戶越來越關注汽車在使用過程中的油耗。而空調系統作為一項整車舒適性配置，其功率消耗直接影響到整車油耗。采用零部件臺架的測試方法無法準確的對整車狀態下的空調功率進行測量。本文重點研究利用在準確性和穩定性方面具有明顯綜合優勢的底盤測功機，對整車狀態的空調系統的功率進行測試、研究。

1 試驗設備、評價指標及測試方法

1.1 測試設備

底盤測功機，是一種高精度的可以用于測量汽車驅動輪輸出功率、扭矩（或驅動力）和轉速（或速度）的專用計量設備，它通過在室內臺架模擬汽車在某種特定載荷狀態下，正常行駛時的道路阻力。它不僅可以檢測汽車的動力性，還可以測量多工況油耗指標。

1.2 評價指標

當前，在整車狀態下對空調系統能耗的評價，主要是通過在某一固定車速下，空調系統開啟后對整車輪邊輸出能量的消耗來實現。因此，固定車速下的發動機輪邊輸出能量消耗即作為空調系統功率的評價的一個重要指標。

1.3 測試方法

1.3.1 整車空調功率的臺架測試方法[1]

為了保證試驗的可對比性，使測試樣車試驗過程中的環境溫度及光照條件保持一致，以避免因不同氣象條件導致樣車空調系統工作狀態不同而產生的試驗誤差，在測試時，有針對性的將測試時的環境溫度設定為25℃同時，車輛檔位選取直接檔，空調檔位開至最大檔，打開AC開關，并調整底盤測功機的測量頻率，以10Hz的采樣頻率對試驗數據進行采集，以便分析、評價。

同時，為了確保數據的有效性，在測試同時，使用發動機輸出扭矩測試方法對整車的機械效率進行測量，以避免因機械效率不同所引起的試驗誤差。

1.3.2 空調系統功率的臺架試驗方法

空調系統功率的臺架試驗方法分為：整車定速全油門測試方法和空調系統阻力測試方法[2]。

其中，整車定速全油門測試方法是一種通過研究空調系統所消耗的驅動力，從而推算空調系統功率的測試方法[3]。該方法是：保證底盤測功機的速度恒定在某車速下，同時，將油門開度保持最大，實時測量出空調系統在開啟時底盤測功機的輪邊作用力Fdyno和閉合時的輪邊力Fdyno'，其代表含義如下：

則空調系統所消耗的驅動力：

空調系統所消耗的功率：

而空調系統阻力測試方法使用的是底盤測功機反拖法[5]，即保證底盤測功機的速度恒定在某車速下，對整車空調進行開啟、斷開操作，可以實時測量出離合器接合狀態下空調系統在開啟時底盤測功機的輪邊作用力fdyno和斷開空調系統后的fdyno'，如下：

2 試驗舉例及分析

以某公司生產的某款后驅卡車為例，針對其空調系統，使用整車定速全油門測試方法對其不同車速段下消耗的驅動力進行測量，采集，同時將積累的數據進行對比，以研究該車的空調功率情況。

2.1 整車空調系統測試數據采樣

將試驗樣車轉移至底盤測功機上，并在25℃恒溫下利用整車定速全油門測試方法對不同車速下開空調狀態的整車輸出力變化，結果見圖1、圖2。

圖1 時速35km/h狀態下整車輸出力

圖2 時速75km/h狀態下 整車輸出力

由這幾組數據可以看出，及時測試樣車的空調開關維持在開啟狀態，其實際吸、斷狀態依舊是間隔進行，且同一車速狀態下，其吸、斷間隔基本固定。

2.2 空調系統測試數據分析

將測試樣數據分別按吸、斷狀態進行取均值及求差，得到不同車速下空調系統造成整車輪邊輸出力的損失，利用P=F*v可以獲得該車速下空調系統的功率消耗。同時，利用車速與發動機轉速的關系：v=0.3777*r*n/ig/i0，可以獲得不同車速下的發動機轉速，從而獲得發動機轉速與空調功率的關系如表1，并對其進行擬合，得到2次項擬合曲線圖如圖3。

表1 不同轉速對應的空調系統功率

圖3 空調系統能耗二次擬合曲線

將測試數據與廠家提供的特定狀態（模擬車輛運行狀態）的曲線圖及二次多項式相對比，其趨勢狀態基本一致。

3 結論

本文闡述了利用底盤測功機對整車空調功率的測試、研究以及分析方法。該試驗方法試驗效率高，不需要拆解空調系統；試驗重復性好，完全滿足對比試驗的需要，且可以直觀的用試驗數據對關鍵指標進行分析說明。

因此，在底盤測功機上進行整車空調功率的測試證明是切實可行的，可在汽車制造商對車輛進行正向分析開發時使用。

[1] GB/T 18297-2001, 汽車發動機性能試驗方法[S].

[2] 葛勝迅.發動機阻力矩測試方法研究.[J].汽車科技,2013,（5）, 29-32.

[3] 何淑梅.汽車底盤測功機試驗臺檢測系統的設計.[J],農業裝備與車輛工程,2011,（2）,23-25.

Research on vehicle air conditioning power based on chassis dynamometer

Wei Wei
（Test Department of JAC Technology Center, Anhui Hefei 230601）

As oil prices rise,user focus on automotive fuel consumption continues to improve.Air conditioning system is an important factor to affect vehicle fuel consumption, more and more attention by the customer. But the test results of the components of the air conditioning system can't truly reflect the power consumption of the system.Through the research on the chassis dynamometer, the influence of many uncontrollable factors on the test results can be reduced.In this paper, the power test of a truck is carried out on the chassis dynamometer, measurement of air conditioning power of vehicle, to application of chassis dynamometer in the research of vehicle air conditioning power is described.

car; chassis dynamometer; Air-conditioning power; test

U467

A

1671-7988 (2017)15-47-03

韋巍，就職于安徽江淮汽車股份有限公司技術中心。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.15.017