CN102410900B - 轮胎滚动阻力测试方法和底盘测功机 - Google Patents

轮胎滚动阻力测试方法和底盘测功机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种轮胎滚动阻力测试方法和底盘测功机，其中，该轮胎滚动阻力测试方法包括：底盘测功机对测试车辆整车状态下的轮胎进行反拖测试，得到反拖阻力；所述底盘测功机进行空载测试，得到转鼓内阻；所述底盘测功机根据所述反拖阻力和所述转鼓内阻，计算所述测试车辆的轮胎滚动阻力，所述轮胎滚动阻力为所述反拖阻力减去所述转鼓内阻。本发明采用底盘测功机对测试车辆进行整车测试，可以得到测试车辆的轮胎滚动阻力，降低了外界环境和人为操作等不确定因素对车辆功率测试的影响，测试结果准确，操作简便，容易实现。

Description

轮胎滚动阻力测试方法和底盘测功机
技术领域
本发明涉及车辆测量技术，尤其涉及一种轮胎滚动阻力测试方法和底盘测功机。
背景技术
轮胎作为汽车结构的一个重要组成部分，对汽车的燃油经济性有着重要的影响。轮胎滚动阻力越大，汽车的道路阻力越大，燃油消耗量也越大，增加了尾气排放量，对环境造成污染。另外，汽车的轮胎滚动阻力对轮胎的磨耗也有很大影响。因此，从不管从节能方面，还是从环保方面，测试汽车的轮胎滚动阻力都具有非常重要的作用。
现有技术中在轮胎滚动阻力试验机上进行汽车的轮胎滚动阻力的测试。试验时，将单个轮胎固定在轮胎滚动阻力试验机上，在规定试验条件包括：试验时的环境温度、转鼓表面温度、试验气压、试验负荷以及试验车速等条件下，采用测力法、扭矩法、功率法和减车速法等测量方法获得测量数据，再将测量数据换算成作用于轮胎与转鼓接触面的滚动阻力值。
现有在轮胎滚动阻力试验机进行汽车的轮胎滚动阻力的测试的方法，需要拆卸汽车的轮胎，操作复杂。
发明内容
本发明提供一种轮胎滚动阻力测试方法和底盘测功机，用于实现在整车状态下，对车辆轮胎滚动阻力的测试，操作简单，测量准确。
本发明提供一种轮胎滚动阻力测试方法，包括：
底盘测功机对测试车辆整车状态下的轮胎进行反拖测试，得到反拖阻力；
所述底盘测功机进行空载测试，得到转鼓内阻；
所述底盘测功机根据所述反拖阻力和所述转鼓内阻，计算所述测试车辆的轮胎滚动阻力，所述轮胎滚动阻力为所述反拖阻力减去所述转鼓内阻。
本发明提供一种底盘测功机，包括：电机、转鼓滚筒和轮胎滚动阻力测试模块；
所述电机，用于反拖测试车辆；
所述转鼓滚筒，用于模拟所述测试车辆的道路运行状态；
所述轮胎滚动阻力测试模块，包括反拖阻力测试子模块、转鼓内阻子模块和计算子模块；
其中，所述反拖阻力测试子模块，用于对测试车辆整车状态下的轮胎进行反拖测试，得到反拖阻力；
所述转鼓内阻子模块，用于进行空载测试，得到转鼓内阻；
所述计算子模块，用于根据所述反拖阻力和所述转鼓内阻，计算所述测试车辆的轮胎滚动阻力，所述轮胎滚动阻力为所述反拖阻力减去所述转鼓内阻。
本发明提供的轮胎滚动阻力测试方法和底盘测功机，采用底盘测功机，可以对测试车辆进行室内整车测试，得到测试车辆的轮胎滚动阻力，不用拆卸轮胎，操作简便，容易实现，并且降低了外界环境和人为操作等不确定因素对车辆功率测试的影响，测试结果准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明轮胎滚动阻力测试方法第一实施例的流程图；
图2为本发明轮胎滚动阻力测试方法第一实施例中测试车辆在底盘测功机上行驶的模型示意图；
图3为本发明轮胎滚动阻力测试方法第二实施例中对全浮式半轴车辆测试的示意图；
图4为本发明轮胎滚动阻力测试方法第二实施例中对非全浮式半轴车辆测试的示意图；
图5为本发明轮胎滚动阻力测试方法第二实施例中对转鼓内阻测试的示意图；
图6为本发明底盘测功机第一实施例的示意图；
图7为本发明底盘测功机第二实施例的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明轮胎滚动阻力测试方法第一实施例的流程图，如图1所示，该轮胎滚动阻力测试方法包括：
步骤101、底盘测功机对测试车辆整车状态下的轮胎进行反拖测试，得到反拖阻力；
如图2所示，为本发明轮胎滚动阻力测试方法第一实施例中测试车辆在底盘测功机上行驶的模型示意图，底盘测功机的运行模式一般可以包括道路运行模式和恒速模式，底盘测功机1的电机11和转鼓滚筒12可以对测试车辆2的轮胎进行力矩加载，使测试车辆2保持在某一挡位下的一个稳定车速。改变底盘测功机1的电机11加载的力矩，可以测量出测试车辆2挡位、转速等参数。
其中，测试车辆可以分为全浮式半轴车辆和非全浮式半轴车辆，步骤101中对不同的测试车辆的反拖阻力进行测试的过程具体可以包括以下情况：
情况一、测试车辆为全浮式半轴车辆。
在拆除所述测试车辆的驱动桥半轴状态下，将所述底盘测功机的运行模式设置为恒速模式，所述底盘测功机反拖所述测试车辆的驱动轮轮胎以设定的预热车速转动；
经过设定的预热时间后，所述底盘测功机反拖所述测试车辆以设定的测试车速转动，并测试在所述测试车速的状态下，所述测试车辆的驱动轮轮胎与所述底盘测功机的转鼓滚筒之间的反拖阻力。
情况二、测试车辆为非全浮式半轴车辆。
在所述测试车辆的非驱动轴的轴荷等于驱动轴的轴荷、所述测试车辆的非驱动轮轮胎气压与驱动轮轮胎气压相等的状态下，将所述底盘测功机的运行模式设置为恒速模式，所述底盘测功机反拖所述测试车辆的非驱动轮轮胎以设定的预热车速转动；
经过设定的预热时间后，所述底盘测功机反拖所述测试车辆以设定的测试车速转动，并测试在所述测试车速的状态下，所述测试车辆的非驱动轮轮胎与所述底盘测功机的转鼓滚筒之间的反拖阻力。
在反拖测试的过程中，通常将测试车辆的变速器置于空挡，并将发动机熄火。
步骤102、底盘测功机进行空载测试，得到转鼓内阻；
其中，步骤102具体可以包括：在所述底盘测功机的运行模式设置为恒速模式的状态下，电机以设定的预热转速正向转动；
经过设定的预热时间后，所述电机以设定的测试转速正向转动，所述底盘测功机对转鼓滚筒进行测量得到所述转鼓内阻。
上述的步骤101和102可以没有时序关系，执行时不分先后，在执行完成步骤101和102和之后，测得反拖阻力和转鼓内阻，然后执行步骤103。
步骤103、底盘测功机根据所述反拖阻力和所述转鼓内阻，计算所述测试车辆的轮胎滚动阻力，所述轮胎滚动阻力为所述反拖阻力减去所述转鼓内阻。
本实施例采用底盘测功机，可以对测试车辆室内整车测试，得到测试车辆的轮胎滚动阻力，不用拆卸轮胎，操作简便，容易实现，且降低了外界环境和人为操作等不确定因素对车辆功率测试的影响，测试结果准确。
图3为本发明轮胎滚动阻力测试方法第二实施例中对全浮式半轴车辆测试的示意图，如图3所示，对于装有全浮式半轴的车辆，即测试车辆为全浮式半轴车辆，在测试反拖阻力的过程中，可以采用拆除半轴切断动力扭矩传递的方式，进行驱动轮滚动阻力的测试。测试时，将测试车辆2的驱动轮21置于底盘测功机1的转鼓滚筒12上，紧固车辆，拆除测试车辆的驱动桥半轴后，断开汽车传动系统的动力传输，车辆的发动机熄火，变速器档位置于空档，调整测试车辆的轮胎气压及载荷到设定的要求，底盘测功机1的电机11按照设定的转速反拖测试车辆2的驱动轮21转动，测试得到反拖阻力。由于利用底盘测功机反拖汽车驱动轮轮胎转动，底盘测功机运转需要克服底盘测功机内部传动系和附件等内阻和汽车驱动轮轮胎滚动阻力，此时底盘测功机内阻损失一部分能量，驱动轮滚动阻力损失一部分能量，测试得出的轮胎滚动阻力为轮胎滚动阻力和转鼓内阻之和。
具体地，测试时，将测试车辆的发动机熄火，变速器置于空挡，设置底盘测功机为恒速(Constant Speed)状态后，可以先预热测试车辆的轮胎和底盘测功机，以设定的预热车速例如：80km/h的车速，利用底盘测功机的电机带动转鼓滚筒反拖驱动轮的轮胎转动一定的预热时间例如：至少1小时。
在预热测试车辆的轮胎和底盘测功机结束后，底盘测功机可以反拖测试车辆的驱动轮，使测试车辆以设定的测试车速转动，例如：从测试车速为20km/h开始测试，以每增加10km/h达到的测试车速为一测试点，逐点测试，直至测试车速达到120km/h，在每个测试点反拖一定的测试时间例如：至少20分钟，使反拖阻力趋于稳定，然后记录测试车速为稳定状态的数据，即反拖阻力，此时反拖阻力是驱动轮轮胎与底盘测功机的转鼓滚筒之间的阻力。
图4为本发明轮胎滚动阻力测试方法第二实施例中对非全浮式半轴车辆测试的示意图，如图4所示，对于装有非全浮式半轴的车辆，即测试车辆为非全浮式半轴车辆，可以采用非驱动轮替代的方式测试驱动轮的滚动阻力，通过加减载称重的方式，调整非驱动轴的轴荷等于驱动轴的轴荷，调整非驱动轮22轮胎气压与驱动轮21轮胎气压为一致，此时，非驱动轮22的状态可以等效于驱动轮21的状态，将非驱动轮22置于底盘测功机1转鼓滚筒12上，按照规定的车速，通过底盘测功机的电机11带动转鼓滚筒12反拖非驱动轮22转动，测试得到反拖阻力。
具体地，测试时，将非驱动轴的轴荷等于驱动轴的轴荷后，可以将测试车辆的发动机熄火，变速器置于空挡，设置底盘测功机为恒速(CohstantSpeed)模式后，先预热测试车辆的轮胎和底盘测功机，以设定的预热车速例如：80km/h的车速，利用底盘测功机的电机带动转鼓滚筒反拖非驱动轮22的轮胎转动一定的预热时间例如：至少1小时。
在预热测试车辆的轮胎和底盘测功机结束后，底盘测功机可以反拖测试车辆的非驱动轮，使测试车辆以设定的测试车速转动，例如：从测试车速为20km/h开始测试，以每增加10km/h达到的测试车速为一测试点，逐点测试，直至测试车速达到120km/h，在每个测试点反拖一定的测试时间例如：至少20分钟，使反拖阻力趋于稳定，然后记录测试车速为稳定状态的数据，即反拖阻力，此时反拖阻力是非驱动轮轮胎与底盘测功机的转鼓滚筒之间的阻力。
图5为本发明轮胎滚动阻力测试方法第二实施例中对转鼓内阻测试的示意图，如图5所示，在根据不同测试车辆的类型，选取上述两种反拖阻力的测试方法中的一种，测量得到测试车辆的反拖阻力之后，可以将测试车辆从底盘测功机1推下，使底盘测功机1的电机11带动转鼓滚筒12空转，此时底盘测功机转动时仅需要克服底盘测功机传动系和附件等内阻，因此，底盘测功机测试出的数据为底盘测功机的转鼓内阻。
具体地，测试时，先预热底盘测功机，设置底盘测功机为恒速(Constant Speed)模式后，设定的预热车速例如：以80km/h的车速，使底盘测功机空转一定的测试时间例如：至少1小时。
在预热底盘测功机结束后，底盘测功机从设定的测试车速例如：20km/h转速开始，以每增加10km/h的测试转速为一测试点，逐点测试，直至测试转速达到120km/h，每个测试点空转一定的测试时间例如：至少空转5分钟，使转鼓内阻趋于稳定，然后记录底盘测功机转鼓滚筒在稳定状态的数据，即转鼓内阻。
在测试得到测试车辆的反拖阻力和底盘测功机的转鼓内阻后，可以根据如下公式(1)计算测试车辆的轮胎滚动阻力：
Fr＝F反拖-FD                        (1)
其中，Fr为测试车辆的轮胎滚动阻力，F反拖为测试车辆的反拖阻力，FD为底盘测功机的转鼓内阻。即测试车辆的反拖阻力减去底盘测功机的转鼓内阻，得到的数据即为测试车辆的轮胎滚动阻力。
此外，测试并计算得到轮胎滚动阻力后，还可以计算得出轮胎滚动阻力系数，参见如下公式(2)：
f＝Fr/Fz                            (2)
其中，f为轮胎滚动阻力系数；Fr为驱动轮滚动阻力；Fz为驱动轮垂直载荷。
本实施例采用底盘测功机，可以对测试车辆进行室内整车测试，得到测试车辆的轮胎滚动阻力，不用拆卸轮胎，操作简便，容易实现，并且降低了外界环境和人为操作等不确定因素对车辆功率测试的影响，测试结果准确。
图6为本发明底盘测功机第一实施例的示意图，如图6所示，该底盘测功机包括：电机11、转鼓滚筒12和轮胎滚动阻力测试模块13；
其中，电机11，用于反拖测试车辆；
转鼓滚筒12，用于模拟所述测试车辆的道路运行状态；
轮胎滚动阻力测试模块13，包括反拖阻力测试子模块31、转鼓内阻子模块32和计算子模块33；
其中，反拖阻力测试子模块31，用于对测试车辆整车状态下的轮胎进行反拖测试，得到反拖阻力；
转鼓内阻子模块32，用于进行空载测试，得到转鼓内阻；
计算子模块33，用于根据所述反拖阻力和所述转鼓内阻，计算所述测试车辆的轮胎滚动阻力，所述轮胎滚动阻力为所述反拖阻力减去所述转鼓内阻。
其中，底盘测功机的反拖阻力测试子模块测试得到反拖阻力的具体方法，可以参照本发明轮胎滚动阻力测试方法第一、第二实施例中的相关描述和图3、图4。
本实施例底盘测功机对测试车辆进行室内整车测试，得到测试车辆的轮胎滚动阻力，不用拆卸轮胎，操作简便，容易实现，并且降低了外界环境和人为操作等不确定因素对车辆功率测试的影响，测试结果准确。
图7为本发明底盘测功机第二实施例的示意图，如图7所示，在本发明底盘测功机第一实施例的基础上，反拖阻力测试子模块31包括：全浮式测试单元311或非全浮式测试单元312。
其中，全浮式测试单元311，用于若所述测试车辆为全浮式半轴车辆，则在拆除所述测试车辆的驱动桥半轴状态下，将运行模式设置为恒速模式，反拖所述测试车辆的驱动轮轮胎以设定的预热车速转动；经过设定的预热时间后，反拖所述测试车辆以设定的测试车速转动，并测试在所述测试车速的状态下，所述测试车辆的驱动轮轮胎与所述转鼓滚筒之间的反拖阻力；具体方法可以参照本发明轮胎滚动阻力测试方法第一、第二实施例中的相关描述和图3。
非全浮式测试单元312，用于若所述测试车辆为非全浮式半轴车辆，则在所述测试车辆的非驱动轴的轴荷等于驱动轴的轴荷、所述测试车辆的非驱动轮轮胎气压与驱动轮轮胎气压相等的状态下，将运行模式设置为恒速模式，反拖所述测试车辆的非驱动轮轮胎以设定的预热车速转动；经过设定的预热时间后，反拖所述测试车辆以设定的测试车速转动，并测试在所述测试车速的状态下，所述测试车辆的非驱动轮轮胎与所述底盘测功机的转鼓滚筒之间的反拖阻力，具体方法可以参照本发明轮胎滚动阻力测试方法第一、第二实施例中的相关描述和图4。
在全浮式测试单元和非全浮式测试单元进行反拖测试的过程中，通常将测试车辆的变速器置于空挡，并将发动机熄火。
进一步地，转鼓内阻子模块32具体用于：
转鼓内阻预热单元321，用于在运行模式设置为恒速模式的状态下，电机以设定的预热转速正向转动；
转鼓内阻测量单元322，用于经过设定的预热时间后，所述电机以设定的测试转速正向转动，对转鼓滚筒进行测量得到所述转鼓内阻。具体方法可以参照本发明轮胎滚动阻力测试方法第一、第二实施例中的相关描述和图5
本实施例底盘测功机对测试车辆进行室内整车测试，得到测试车辆的轮胎滚动阻力，不用拆卸轮胎，操作简便，容易实现，并且降低了外界环境和人为操作等不确定因素对车辆功率测试的影响，测试结果准确。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种轮胎滚动阻力测试方法，其特征在于，包括：
底盘测功机对测试车辆整车状态下的轮胎进行反拖测试，得到反拖阻力；
所述底盘测功机进行空载测试，得到转鼓内阻；
所述底盘测功机根据所述反拖阻力和所述转鼓内阻，计算所述测试车辆的轮胎滚动阻力，所述轮胎滚动阻力为所述反拖阻力减去所述转鼓内阻；
其中，所述测试车辆为非全浮式半轴车辆，所述底盘测功机对测试车辆整车状态下的轮胎进行反拖测试，得到反拖阻力，包括：
在所述测试车辆的非驱动轴的轴荷等于驱动轴的轴荷、所述测试车辆的非驱动轮轮胎气压与驱动轮轮胎气压相等的状态下，将所述底盘测功机的运行模式设置为恒速模式，所述底盘测功机反拖所述测试车辆的非驱动轮轮胎以设定的预热车速转动；
经过设定的预热时间后，所述底盘测功机反拖所述测试车辆以设定的测试车速转动，并测试在所述测试车速的状态下，所述测试车辆的非驱动轮轮胎与所述底盘测功机的转鼓滚筒之间的反拖阻力。
2.根据权利要求1所述的轮胎滚动阻力测试方法，其特征在于，所述底盘测功机进行空载测试，得到转鼓内阻，包括：
在运行模式设置为恒速模式的状态下，电机以设定的预热转速正向转动；
经过设定的预热时间后，所述电机以设定的测试转速正向转动，所述底盘测功机对转鼓滚筒进行测量得到所述转鼓内阻。
3.一种底盘测功机，其特征在于，包括：电机、转鼓滚筒和轮胎滚动阻力测试模块；
所述电机，用于反拖测试车辆；
所述转鼓滚筒，用于模拟所述测试车辆的道路运行状态；
所述轮胎滚动阻力测试模块，包括反拖阻力测试子模块、转鼓内阻子模块和计算子模块;
其中，所述反拖阻力测试子模块，用于对测试车辆整车状态下的轮胎进行反拖测试，得到反拖阻力，所述反拖阻力测试子模块包括非全浮式测试单元，用于若所述测试车辆为非全浮式半轴车辆，则在所述测试车辆的非驱动轴的轴荷等于驱动轴的轴荷、所述测试车辆的非驱动轮轮胎气压与驱动轮轮胎气压相等的状态下，将运行模式设置为恒速模式，反拖所述测试车辆的非驱动轮轮胎以设定的预热车速转动；经过设定的预热时间后，反拖所述测试车辆以设定的测试车速转动，并测试在所述测试车速的状态下，所述测试车辆的非驱动轮轮胎与所述转鼓滚筒之间的反拖阻力；
所述转鼓内阻子模块，用于进行空载测试，得到转鼓内阻；
所述计算子模块，用于根据所述反拖阻力和所述转鼓内阻，计算所述测试车辆的轮胎滚动阻力，所述轮胎滚动阻力为所述反拖阻力减去所述转鼓内阻。
4.根据权利要求3所述的底盘测功机，其特征在于，所述转鼓内阻子模块包括：
转鼓内阻预热单元，用于在运行模式设置为恒速模式的状态下，电机以设定的预热转速正向转动；
转鼓内阻测量单元，用于经过设定的预热时间后，所述电机以设定的测试转速正向转动，对转鼓滚筒进行测量得到所述转鼓内阻。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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道路与滚筒上汽车滚动阻力的试验研究;卫修敬，龚标;《江苏理工大学学报》;19940731;第15卷(第4期);29-32 *

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