CN102809458A - 规定轮边功率检测方法 - Google Patents

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规定轮边功率检测方法，以规定百分比的说明书发动机额定功率作为规定轮边功率，计算得到规定车速点的轮边力，得到功率吸收装置的加载恒力值，在恒力加载和车速稳态下测量柴油车废气排放或动力性，可以等效模拟标准规定轮边功率限值的柴油机部分负荷工况，使在用柴油车在轮边功率和发动机转速合格的条件下，检测车辆最小废气排放或动力性，把现行过加载量很大的全负荷恒速控制不安全检测改变为无过加载的部分负荷恒力控制安全检测。

Description

规定轮边功率检测方法
技术领域
规定轮边功率检测方法，是柴油车在底盘测功机上，以规定轮边功率恒力加载恒速稳态检测废气排放或动力性，属于汽车性能台试检测方法技术领域。
背景技术
现有在用柴油车加载减速工况法检测废气排放，是在油门踏板最大位置发动机全负荷工况下，分别在100％、90％、80％最大轮边功率车速的三个车速点全负荷恒速控制稳态检测废气排放，评价指标有3个：最大轮边功率、最大轮边功率车速对应发动机转速、废气排放，三个指标都有限值要求，其中最大轮边功率不得低于50％说明书发动机额定功率。同一车辆在最大轮边功率合格的情况下，轮边功率越大废气排放越大，如果当轮边功率较大而废气排放超标时，通常认为轮边功率较大是废气排放超标的主要原因之一，所以现有加载减速工况法废气排放检测，绝大部分车辆都通过限定油门踏板位置或调小柴油机高压喷油泵的供油量，使发动机在部分油门工况检测，以减小轮边功率和废气排放，也提高了检测的安全性，当检测合格后再调回原状态。这种随机调整不规范，也无法定量保证轮边功率合格，而且容易使发动机技术参数变化造成错检错判。在最大油门位置全负荷从高速点向低速点过渡时，需要使功率吸收装置的加载力较大于发动机驱动力，才能使整个较大惯量系统减速，产生较大的过加载，检测时间长，安全性极差，容易损坏或损伤在用车发动机。动力性检测同样是全负荷工况检测、功率比值评价。为克服上述的不足，采用规定轮边功率检测方法，大大提高检测的准确性和安全性。
发明内容
规定轮边功率检测方法的基本原理是：等效模拟油门踏板限位或调低高压喷油泵供油量在轮边功率限值的柴油机部分负荷工况，检测车辆加载减速工况最小废气排放或动力性，把现行过加载量很大的全负荷恒速控制不安全检测改变为无过加载的部分负荷恒力控制安全检测。按柴油机稳定调速率，把柴油车在底盘测功机上的空载最高车速Va近似作为柴油车发动机最高转速对应车速，按统计计算柴油车实际发动机额定转速对应车速Vd＝(82％～94％)×Va，或者按其它规定等确定Vd，然后按规定百分比δ乘以说明书发动机额定功率Pe即δ×Pe作为规定轮边功率来计算Vd车速的恒力值Fd，在接近100％Vd车速点最大油门Fd恒力控制稳态测量废气排放或动力性，低速稳态的恒力值比高速稳态恒力值略有增大，从高速降至低速的过程中，驾驶员可减小油门使车速减速，无过加载并缩短了减速过渡时间。在90％Vd或80％Vd较低车速点检测废气排放，功率吸收装置恒力加载，驾驶员调整并稳定油门踏板位置使车速稳定在规定车速后检测废气，检测全过程的加载量都小于发动机全负荷相应轮边力，没有过加载，大大提高了检测安全性。规定轮边功率检测方法的步骤如下：
1、柴油车在底盘测功机上挂上规定挡位，功率吸收装置不加载，把油门踩到底后测量最高车速Va，确定车辆发动机实际额定转速对应车速或最大轮边功率车速或发动机最大功率车速Vd＝K×Va，K系数可在(0.82～0.94)范围选择，或按规定车速Vd。
2、按规定百分比δ×Pe作为规定轮边功率，计算在车速Vd的轮边力Fd＝δ×Pe×3600/Vd，δ在(0.3～0.7)范围内，可以按标准规定的轮边功率限值百分比作为δ，在轮边功率合格的条件下检测加载减速工况法最小废气排放或动力性。可以把Fd换算成检测环境状态下的轮边力Fb＝Fd/a，a为标准环境状态下的发动机功率修正系数。
3、如果规定轮边功率不包含台架阻功率，则功率吸收装置的加载恒力值Fg＝Fb或Fg＝Fd；如果规定轮边功率包含台架阻功率，则Fg＝Fb-Ff或Fg＝Fd-Ff；Ff是在相同车速点的台架阻力，已知台架阻力的车速曲线方程，可计算得到各车速点的台架阻力。
4、功率吸收装置逐步加载至恒力值Fg，驾驶员稳定油门踏板在最大位置，随着加载力增大车速减小，直至达到了平衡车速V1。如发动机实际额定功率车速点所产生的驱动力大于Fg时，在发动机调速段的V1≥Vd。如发动机实际额定功率车速点所产生的驱动力小于Fg时，V1＜Vd，为避免相对较大的Fg恒力加载使发动机转速过小甚至熄火，如果在车速小于Vd-ΔV范围内无法恒速稳定时，功率吸收装置可以自动减载，直至车速在不小于Vd-ΔV范围内恒力和恒速稳态测废气或动力性，ΔV可在(0～20)km/h范围内确定。
5、在油门踏板最大位置以F1＝Fg恒力加载在V1恒速稳态测废气后，或以小于Fg的F1恒力加载在车速不小于Vd+ΔV恒速稳态测废气后，可以确定90％V1、80％V1两车速，90％车速恒力值F0.9g＝δ1×F1，80％车速点的恒力值F0.8g＝δ1×F0.9g，δ1为(1.02～1.1)，等效模拟规定轮边功率的柴油机部分负荷工况检测加载减速工况法废气排放。
6、在较高稳态车速向较低稳态车速的降速过渡阶段，功率吸收装置逐渐加载到较低车速的较大恒力值，同时驾驶员可减小油门踏板位置，使系统在没有过加载的情况下以较小的加载力安全减速至较低车速，然后再调整并稳定油门位置，在恒力加载下使车速稳定在规定车速点稳态检测废气排放。
规定轮边功率检测方法，是柴油车在底盘测功机上，以规定轮边功率恒力加载恒速稳态检测废气排放或动力性，其特征在于：确定柴油车发动机实际额定转速对应车速或最大轮边功率车速或发动机最大功率车速或规定车速Vd后，Vd单位为km/h，按规定百分比δ×Pe作为规定轮边功率，Pe为说明书发动机额定功率，单位为kW，计算在车速Vd的轮边力Fd＝δ×Pe×3600/Vd，Fd单位为N，δ在(0.3～0.7)范围内，可以按标准规定的轮边功率限值百分比作为δ，在轮边功率合格的条件下检测车辆最小废气排放或动力性。可以把Fd换算成检测环境状态下的轮边力Fb＝Fd/a，a为标准环境状态下的发动机功率修正系数，如果规定轮边功率包含台架阻功率，则功率吸收装置的加载恒力值Fg＝Fd-Ff或Fg＝Fb-Ff，Ff为相同车速点的台架阻力，单位为N，如果规定轮边功率不包含台架阻功率，则Fg＝Fd或Fg＝Fb。驾驶员保持油门踏板在最大位置，当加载达到恒力值Fg并达到稳定车速V1≥Vd，在该稳态检测废气排放或动力性。
在最大油门位置，当加载达到恒力Fg而瞬时车速在小于Vd-ΔV的车速范围内仍在减速不能稳定，ΔV可在(0～20)km/h范围内确定，则功率吸收装置应逐渐减载，直至车速在不小于Vd-ΔV的车速范围内恒力和恒速稳定后检测废气排放或动力性，可按瞬态功率或稳态功率来计算功率比值。规定轮边功率检测方法的优点如下：
(1)模拟柴油机部分负荷工况，无需油门限位或减小喷油泵供油量，避免了全程调速器部分负荷工况柴油机转速偏小不合格的错检错判，把标准规定的轮边功率限值作为规定轮边功率来检测最小废气排放或动力性，可使轮边功率和发动机转速易合格。
(2)对于技术状况很差或者油门踏板很大限位的动力性很差在用车，具有安全的自动减载作用并能完成稳态废气检测。把过加载量很大的全负荷恒速控制不安全检测改变为无过加载的部分负荷恒力控制安全检测。
(3)较低车速设定恒力值略有增大，符合发动机的负荷自动适应性，等效模拟油门踏板限位或调低喷油泵供油量在轮边功率限值的柴油机部分负荷工况。调整油门降速过渡和达到低速稳态的时间短，无过加载，大大提高了车辆、设备和检测的安全性。
具体实施方式
以国标GB3847-2005《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》中加载减速法为例，来说明规定轮边功率检测方法的具体实施方式。
试验车辆的发动机额定功率为62kW，说明书发动机额定转速直接挡对应车速为86.5km/h，功率修正系数a＝1.036。
1、变速箱挂上4挡(直接挡)把油门踩到底并稳定，测得最高车速为93.8km/h，设K＝0.89，得到发动机实际额定功率车速Vd＝0.89×93.8＝83.5km/h。
2、按GB3847-2005最大轮边校正功率不小于50％说明书发动机额定功率，或设动力性功率比不小于0.5，轮边功率包含台架阻功率，Fd＝0.5×62×3600/83.5＝1336.5N，标准环境状态下的轮边力Fb＝1336.5/1.036＝1290.1N。也可设δ略大于0.5。
3、83.5km/h车速点的台架阻力为132N，则功率吸收装置的加载恒力值Fg＝1290.1-132＝1158.1N。
4、驾驶员保持油门踏板在最大位置，功率吸收装置逐渐加载至恒力1158.1N，在车速85.8km/h达到了恒速稳定，测量废气光吸收系数为1.41。计算实际最大轮边功率，在85.8km/h车速点的台架阻力为139N，稳态平均实际加载力为1166N，实际最大轮边功率为85.8×(139+1166)/3600＝31.1kW，标准环境状态校正功率为31.1×1.036＝32.2，功率比值为32.2/62＝0.52＞0.50，合格。动力性功率也评价为合格。
5、90％车速点为85.8×0.9＝77.2km/h，取δ1为1.06，90％车速点的恒力值为1158×1.06＝1227N，驾驶员减小油门，功率吸收装置加载至1227恒定，系统车速快捷减速后，驾驶员调整并稳定油门在77.2km/h稳态测量废气光吸收系数为1.38。
6、80％车速点为85.8×0.8＝68.6km/h，取δ1为1.06，80％车速点的恒力值为1227×1.06＝1300.6N，驾驶员减小油门，功率吸收装置加载至1300.6N恒定，系统车速快捷减速后，驾驶员调整并稳定油门在68.6km/h稳态测量废气光吸收系数为1.32，三个车速点的废气光吸收系数都合格。
7、同一车辆按最大油门全负荷进行83.5km/h、83.5×0.9＝75.2km/h、83.5×0.8＝66.8km/h三个车速点加载减速工况检测，所测三个车速点的轮边力分别为2078N、2261N、2436N，过加载力分别为2355N、2587N，2750N，相比上述设定恒力值增大了1倍多，三个车速点的废气光吸收系数分别为2.11、2.07、2.05都超标。
规定轮边功率检测方法，可在标准规定轮边功率限值的柴油机部分负荷工况检测车辆最小废气排放或动力性，具有良好的检测准确性，操作性和安全性。

Claims (1)

1.规定轮边功率检测方法，是柴油车在底盘测功机上，以规定轮边功率恒力加载恒速稳态检测废气排放或动力性，其特征在于：确定柴油车发动机实际额定转速对应车速或最大轮边功率车速或发动机最大功率车速或规定车速Vd后，Vd单位为km/h，按规定百分比δ×Pe作为规定轮边功率，Pe为说明书发动机额定功率，单位为kW，计算在车速Vd的轮边力Fd＝δ×Pe×3600/Vd，Fd单位为N，δ在(0.3～0.7)范围内，可以按标准规定的轮边功率限值百分比作为δ，在轮边功率合格的条件下检测车辆最小废气排放或动力性。可以把Fd换算成检测环境状态下的轮边力Fb＝Fd/a，a为标准环境状态下的发动机功率修正系数，如果规定轮边功率包含台架阻功率，则功率吸收装置的加载恒力值Fg＝Fd-Ff或Fg＝Fb-Ff，Ff为相同车速点的台架阻力，单位为N，如果规定轮边功率不包含台架阻功率，则Fg＝Fd或Fg＝Fb。驾驶员保持油门踏板在最大位置，当加载达到恒力值Fg并达到稳定车速V1≥Vd，在该稳态检测废气排放或动力性。
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