CDS-150底盤測功機使用工況參數標定試驗研究

張更娥

摘 要：為了對車輛進行耐久性及一般排放試驗，在實驗室通常使用底盤測功機通過轉鼓對車輛進行模擬道路試驗，以期達到與實際道路試驗同樣的效果，但是在實驗室內進行道路模擬實驗，其模擬精度受到道路行駛阻力的測量及測功機摩擦阻力的測量精度等因素的影響。為了保證車輛狀態的一致性和試驗數據的穩定性，本文根據滑行阻力和速度的關系進行道路模擬實驗標定車輛固定裝置和試驗前熱車狀況、驅動輪胎壓力、驅動輪有效載荷等工況參數。關鍵詞：底盤測功機;試驗;標定中圖分類號：U467 ?文獻標識碼：B ?文章編號：1671-7988（2020）11-139-03

Abstract：?To vehicles for durability and general emission test， usually in the laboratory using a chassis dynamometer by drum used for simulating the vehicle road test， in order to achieve the same effect with the actual road test， but in the laboratory road simulation test， the simulation accuracy of road resistance measurement and friction resistance are given to the factors of the measurement precision.?In order to ensure the consistency of vehicle state and the stability of test data， this paper carries out road simulation experiments to calibrate vehicle fixed device， hot vehicle condition before test， driving tire pressure， driving wheel payload and other operating parameters according to the relationship between sliding resistance and speed.Keywords：?Chassis?dynamometer;?Test;?CalibrationCLC NO.：?U467??Document Code： B ?Article ID： 1671-7988（2020）11-139-03

1 前言

CDS-150底盤測功機主要用于兩輪驅動（前輪驅動或者后輪驅動）的輕型汽車里程耐久性試驗和一般排放試驗。底盤測功機通過轉鼓為試驗車輛提供精確的模擬負載以及各種不同道路路面狀態試驗條件。做試驗時，車輛駛上轉鼓，對中并通過車輛緊固裝置加以固定，測功機以速度方式及扭矩方式進行道路載荷模擬，使試驗車輛在試驗場達到與真實道路行駛狀態相同的效果[1]。底盤測功機作為一種模擬真實道路實驗，其在實驗過程中，其模擬精度受到道路行駛阻力的測量及測功機摩擦阻力的測量精度等因素的影響[2]。

2 試驗研究

2.1 試驗車輛

試驗車輛為一輛技術狀態完好的2010款寶來1.8T手動變速器的小轎車，車輛參數見表1。

2.2 試驗原理

底盤測功機主要由機械系統、電氣系統和測量、控制系統三大部分組成（如圖1所示）。

試驗原理為汽車在CDS-150轉鼓試驗臺上模擬道路滑行，汽車加速行駛到某一設定的車速后，換入空檔切斷發動機動力，利用汽車的動能在底盤測功機上繼續模擬道路行駛，讓汽車隨著測功機滑行減速，直至車輛完全停住不動為止。在轉鼓試驗臺上模擬道路滑行試驗中，測功機試驗系統的“滑行試驗界面”將自動記錄車輛滑行的每個速度間隔的時間和目標滑行時間、力和目標力，如圖2所示。根據滑行阻力和速度的關系標定車輛固定拉力、驅動輪胎壓力、驅動輪有效載荷等工況參數。

2.3 滑行試驗方法

試驗均按照GB/T12534-90汽車道路試驗方法通則要求進行，通過轉鼓滑行來標定使用工況參數的方法具有程序簡單、操作方便，實驗數根重復性好等優點。

3 標定試驗結果及分析

3.1 縱向約束的標定

在試驗室內的轉鼓上對試驗車進行固定時，將汽車驅動輪置于試驗臺轉鼓上，然后采用前端鋼絲繩拉緊、后端用輪胎夾具固定的方式，如圖3所示。

試驗車輛后端從動輪采用夾具固定，車輛前端使用鋼絲繩分別進行固定（圖3），試驗過程中各實驗條件不變，僅車輛前端分別以水平固定方式施加500N和800N規定拉力下的轉鼓加載阻力見圖4，各轉鼓加載阻力偏差值見圖5。由圖5可知，車輛在不同固定拉力下轉鼓加載阻力偏差值較大，即車輛固定拉力對轉鼓加載阻力影響較大。因此，試驗室內車輛固定拉力應根據車輛模擬道路滑行試驗要求進行設定，以保證車輛狀態的一致性和試驗數據的穩定性。

3.2 驅動輪胎壓力對轉鼓加載阻力的標定

GB/T12534-90汽車道路試驗方法通則中規定：輪胎壓力應與制造廠規定的相同，并與為調整底盤測功機而進行的預備性道路試驗所使用的壓力相同[3]。輪胎氣壓對汽車滾動阻力系數影響較大，氣壓越低滾動時輪胎變形越大損失增加。

該試驗在其他實驗條件相同的情況下，將試驗車輛輪胎氣壓分別設定在22OKPa及190KPa，其不同輪胎氣壓下的轉鼓加載阻力值見圖6，各轉鼓加載阻力偏差值見圖7。由圖7可看出，輪胎氣壓對汽車滾動阻力系數影響較大，氣壓越低轉鼓加載阻力越大。因此，試驗室內車輛輪胎氣壓應根據GB/T12534-90汽車道路試驗方法通則中規定進行設定，以保證車輛狀態的一致性和試驗數據的穩定性。

3.3 驅動輪上有效載荷對轉鼓加載阻力的標定

在試驗室內進行滑行試驗時，通常采用在在駕駛室內安裝一臺操縱機器人，其重量相當于一名駕駛員的質量。

試驗在其他實驗條件相同的情況下，在車內分別放置重量為60KG的機器人及60KG的砝碼模擬一名駕駛員及正副兩名駕駛員的情況進行滑行試驗。不同有效載荷下的轉鼓加載阻力值見圖8，各轉鼓加載阻力偏差值見圖9。由圖9可看出，驅動輪上有效載荷轉鼓加載阻力影響較大，有效載荷越小轉鼓加載阻力越小。因此，試驗室內車輛輪胎氣壓應根據汽車模擬道路試驗規定進行設定，以保證車輛狀態的一致性和試驗數據的穩定性。

4 轉鼓阻力設定與實驗

根據上述標定研究結果及試驗方法對試驗車輛進行轉鼓阻力設定，設定步驟：

（1）在車輛冷態時測量并調整驅動輪胎壓力至廠家標稱壓力220kPa，該壓力與道路滑行時一致。

（2）在轉鼓上固定車輛時捆綁鏈條水平牽拉車輛前后拖鉤使車輛不受垂直方向上外力影響。

（3）配置1名駕駛員或用相近配重代替。

（4）在轉鼓主控計算機界面上輸入車輛當量慣量道路目標滑行阻力系數并選擇車輛前驅模式。

（5）采用80km/h運行10min的預熱方式然后掛空擋開始滑行以獲取轉鼓阻力加載值。

5 小結

通過實驗研究發現，車輛固定裝置和試驗前熱車狀況、驅動輪胎壓力、驅動輪有效載荷等工況參數對轉鼓加載阻力影響較大，故在實驗室試驗中應符合GB/T12534-90汽車道路試驗方法通則。

參考文獻

[1] 底盤測功機使用說明書.

[2] 陶素連.底盤測功機模擬精度的影響因素分析及設計.廣西水利電力職業技術學院學報，2008.8.

[3] GB/T12534-90汽車道路試驗方法通則.