CN103471752A - 一种测量单滚筒测功机自身消耗功率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量单滚筒测功机自身消耗功率的方法，该方法通过在不附加任何驱动阻力的情况下，用调速电机直接驱动滚筒，在固定的速度区间内，用恒定的加、减速度改变滚筒的转速，根据采集的数据求得测功机的基本惯量。然后根据此数据，即可得到在测功过程中，测功机自身所消耗的功率。本发明采用先测量测功机的基本惯量，并根据不同速度与载荷计算测功机与轴承损耗，得到的测功机在测功过程中的功率损耗准确度高、操作简便、容易实现。

Description

一种测量单滚筒测功机自身消耗功率的方法

技术领域

本发明涉及汽车发动机功率的测量、底盘测功机基本惯量的测量，尤其涉及一种单滚筒汽车底盘测功机在测功过程中的自身功率损耗的测量方法。

背景技术

单滚筒底盘测功机是一种不解体检验汽车性能的检测设备，它是通过在室内台架上模拟汽车道路行驶工况的方法来检测汽车的动力性，而且还可以测量多工况排放指标及油耗。由于汽车底盘测功机在试验时能通过控制试验条件，使周围环境影响减至最小，同时通过功率吸收加载装置来模拟道路行驶阻力，控制行驶状况，故能进行符合实际的复杂循环试验，因而得到广泛应用。

在发动机功率测试的过程中，汽车底盘测功装置受到诸多因素的影响如发动机技术状况、传动系技术状况与工作温度、汽车轮胎气压、测功机自身功率损耗等。

在现有的车辆整体输出测试方法中，测量结果容易受到车辆与测功装置的磨损以及人为操作等不确定因素的影响。如忽视汽车质量差异、测功机本身的损耗功率、不考虑对测试结果有重要影响的测功机基本惯量等，就会导致台架试验结果和道路试验相差甚远，会失去应有的精度。

发明内容

 本发明提供一种单滚筒底盘测功机在测功过程中测量其自身功率损耗的方法，用以解决现有的汽车功率测量技术中因底盘测功机自身引起的不准确、受不确定因素影响大的缺陷，考虑到了测功机的磨损及测试车辆质量的差异。本发明操作简便，容易实现，降低了外界因素对测量结果的影响，提高了车辆功率测量的准确性。

 所述发明解决其技术问题所采用的技术方案包括：测量测功机的基本惯量，避免因测功机的磨损、腐蚀等原因而造成测功机的基本惯量值不准确；然后利用测得的基本惯量值与空载滑行法得到底盘测功机空载时的损耗功率；再结合滚筒支撑轴承的功率损耗即可得到底盘测功机的功率损耗。

 测量测功机基本惯量的准确值将直接影响到测功机在运行过程中自身损耗功率的测量。

 本发明提供一种底盘测功机基本惯量的测量方法：在不附加任何驱动阻力的情况下，用调速电机直接驱动转鼓，在固定的速度区间内，用恒定的加、减速度改变转鼓的转速，根据采集的数据求得测功机的基本惯量。

 所述发明测量测功机的损耗功率包括测功机空载时的功率损耗与测功机负载时的功率损耗。

 本发明提供一种测量底盘测功机空载时的功率损耗的方法，包括：用调速电机将滚筒拖至某一速度至稳定；再用调速电机将滚筒加载至另一速度点，记录两速度点的时间；用前所述得出的基本惯量

与前所述的两点速度及时间差可得出测功机空载时的功率损耗。

 测功机负载时，由于车重不同，会导致测功机滚筒的支撑轴承所承受的压力不同，因此，计算测功机整体在负载时的损耗功率，必须准确的计算出轴承在不同负载下的损耗功率。

所述底盘测功机的功率损耗为空载时整个测功机的功率损耗与在负载情况下轴承的功率损耗之和。

 本发明提供的车辆底盘测功机自身损耗功率的测量方法，采用底盘测功机与调速电机的组合，可以得到测功机最准确的基本惯量值，可以准确的测得测功机空载时的功率损耗，并提供了在不同工况下计算滚筒支撑轴承损耗功率的方法，这样便可得到测功机在测量不同车型时的功率损耗，从而可以得到更准确的汽车底盘功率输出值，并且本方法操作方便，容易实现。

附图说明

 图1为本发明测功机自身损耗功率测量方法的流程图；

 图2为测功机基本惯量测量流程图；

 图3为测功机空载功率损耗测量流程图；

 图4为测功机示意图与调速电机的布局示意图。

   在图中，1、测功机 2、5为联轴器 3、7为支撑轴承 4、滚筒 6、调速电机。

具体实施方式

 如图1、图2、图3、图4所示，为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。

按照设备说明书的要求，将底盘测功机充分预热。

 首先测量基本惯量，使测功装置空载，将测功机(1)的模式选定为恒力控制方式，此时，用联轴器(2、5)将调速电机(6)与滚筒(4)连接，指定一固定加载力F，用调速电机(5)将滚筒速度从20km/h加速至                                               

以上，再以固定加载力-F将滚筒速度从

减速至，分别测量在各个速度区间加速、减速所用的时间t，加速和减速过程分别以

及测功机的最大加速度进行；

由式1计算得出各个加速度下测功机的基本惯量值，取其平均值，即得到测功机的基本惯量，用此方法可以获得较高的测量精度。

式中：DIW—基本惯量值，kg；

—初始速度，

；

—末速度，

；t—加/减速度时间，s；F—加载力，N。

空载时功率损耗的测量：由调速电机(6)带动滚筒(4)转动至少96

的速度进行空载时内部功率损耗滑行测试，外力不能对滑行测试结果产生影响。

 滑行测试的速度间隔区间、相应的名义速度和数据记录如表1所示

表 

 内部损耗功率滑行测试速度区间和相应的名义速度

 用调速电机(6)驱动滚筒(4)转动，将滚筒转速稳定在某个速度点，然后再让滚筒自由滑行，测得表1中要求的各个滑行速度区间所滑行用的时间

。

测得相应的数据后，用所测得的DIW与

按公式2即可求出测功机空载时在各个名义速度点的自身损耗功率

式中：

 —名义速度为

时的自身损耗功率，KW；

   

= 88、80、72、64、56、48、40、32、24、16，km/h；

         

—相应速度段的滑行时间，S；

       DIW—基本惯量，kg。

 在测功机测功的过程，因为汽车的重量施加在滚筒上，从而会导致滚筒支撑轴承(3)、(7)的压力大大增加，此时，轴承摩擦的功率损耗就会影响测功的精度，这部分损耗也应于与测功机内部损耗之中。

 实践中轴承摩擦力矩的计算常采用经验公式，这里将轴承摩

擦力矩分为与轴承载荷无关的

和与轴承载荷有关的两部分。计

算由(3)(4)(5)式给出

式中：

为经验系数；为载荷系数；n为轴承转速，r/min；P为当量动载荷，N；v为润滑油运动粘度，

；D为轴承节圆直径。

由上一步所得到的数据，再根据式（6）即可得到滚筒支撑轴承的摩擦功率损失

 将以上所述步骤所得到的空载状态下测功机的功率损耗值与负载状态下滚动轴承的值输入测试模块，建立模型计算方法，这样就可根据不同车型的重量来输入相应的参数，对测功过程中测功机的功率损耗进行精确的补偿，从而得到更好的测量精度。

本方法大大减小了由于测功机的磨损导致基本惯量发生变化从而引起的测功机内部损耗计算的不准确性，并考虑到了在运行过程中由负载而引起的轴承损耗，本方法具有简单、方便、成本低廉的优点，大大提高了车辆在底盘测功机上的动态检测精度。

Claims (5)

1.一种测量单滚筒测功机自身消耗功率的方法，其特征在于：用调速电机(6)对滚筒(4)进行加速，通过采集数据，测得测功机的基本惯量，再利用此数据，对测功机用空载滑行法，得到测功机在空载时的功率损耗，再将此损耗功率与支撑轴承(3)、(7)的损耗功率相加，即得到底盘测功机的自身消耗功率。

2. 根据权利要求1所述的一种测量单滚筒测功机自身消耗功率的方法，其特征是单滚筒底盘测功机基本惯量的测量方法为：

(1)前期准备，使底盘测功机充分预热，充分预热后的底盘测功机滑行测试时，滑行时间应是趋于稳定的；

(2)将测功机空载，将测功机(1)设定为恒力控制方式；

(3) 使调速电机在不附加任何阻力的情况下驱动滚筒；

(4)用一固定加载力F对测功机进行加载，使其从一低速度点到另一高速度点；

(5)用一固定加载力-F对测功机进行减速，使其从一高速度点到另一低速度点；

(6)用三种不同的加载力使测功机在不同加速度的情况下进行实验，用公式得到基本惯量的结果，最后取平均值得到单滚筒底盘测功机的基本惯量值。

3. 根据权利要求1所述的一种测量单滚筒测功机自身消耗功率的方法，其特征是单滚筒底盘测功机空载时自身功率损耗的测量方法，包括下列步骤：

(1) 用调速电机(6)将滚筒(4)拖至某一速度至稳定；

(2) 再用调速电机(6)将滚筒(4)加载至另一速度点，记录两速度点的时间；

(3) 用前所述得出的基本惯量与前所述的两点速度及时间差可得出测功机空载时的功率损耗。

4. 根据权利要求1所述的一种测量单滚筒测功机自身消耗功率的方法，其特征是测功机运行过程中滚筒支撑(3)、(7)轴承功率损耗的计算方法为：

(1) 将轴承摩擦力矩分为与轴承载荷无关的                                               

和与轴承载荷有关的

两部分；

(2) 根据轴承转速不同分别用不同公式进行计算；

(3) 根据轴承转速与、

之和相乘，即可得到在不同转速下支撑轴承的功率损耗。

5. 根据权利要求1、2、3、4所述的一种测量单滚筒测功机自身消耗功率的方法，其特征是底盘测功机的损耗功率等于测功机空载时的损耗功率与滚筒支撑轴承损耗功率之和。

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