CN106989938A - 加载和惯量检测汽车动力性方法 - Google Patents

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Abstract

加载和惯量检测汽车动力性方法，是在用汽车在较大当量惯量的底盘测功机上，功率吸收装置恒电流或恒力加载，加载力较小于驱动轮的驱动力，结合以底盘测功机的当量惯量M、汽车空挡动力传动系转动件的当量惯量m和发动机转动惯量Ie来作为加载负荷，检测发动机额定扭矩转速点na的驱动轮瞬时功率Pca和发动机惯性功率Pja，汽车挂空挡滑行，测量相同车速点的空挡滑行车轮滚筒系统阻力功率Pha，估算na转速点的发动机附件损耗功率Pf，把Pca+Pja+Pha+Pf校正在标准环境状态下的功率即为发动机额定扭矩功率。

Description

加载和惯量检测汽车动力性方法
技术领域
加载和惯量检测汽车动力性方法，是各种类型汽车在较大当量惯量的底盘测功机上，以功率吸收装置的加载力和台架惯量作为负荷，台试检测发动机额定扭矩点瞬态功率的一种方法，属于汽车性能检测方法的技术领域。
背景技术
现有技术检测汽车发动机动力性通常是采用台试加载力方法，汽车在底盘测功机上，功率吸收装置对汽车驱动轮作用加载力来稳态检测功率，具有以下的不足之处：(1)汽油发动机额定扭矩转速较高，功率吸收装置对汽车驱动轮会产生过加载，容易损坏或损伤在用汽车发动机。(2)液力传动自动变速箱的汽车难以在底盘测功机上准确寻找到发动机额定扭矩车速，难以恒速或恒力稳态检测，稳态检测时间较长，也容易损坏或损伤在用汽车发动机。由于发动机动力性是在用汽车的重要性能参数，尤其是在二手汽车买卖中，需要定量检测发动机动力性，从而准确评估二手车的技术状况，加载和惯量检测汽车动力性方法可以克服现有技术的不足。
发明内容
加载和惯量检测汽车动力性方法，是在用汽车在较大当量惯量的底盘测功机上，功率吸收装置恒电流或恒力加载，加载力较小于驱动轮的驱动力，结合以底盘测功机的当量惯量M、汽车空挡动力传动系转动件的当量惯量m和发动机转动惯量Ie来作为加载负荷，检测发动机额定扭矩转速点的动力性。
汽车空挡动力传动系转动件的当量惯量m主要是车轮的当量惯量，同一车型类别发动机相同排量系列的发动机转动惯量差异不大，可以按中国发明专利：《汽车和发动机转动件当量惯量检测方法》，专利号：ZL201410448389.6，在台架测量或统计各种车型的汽车空挡动力传动系转动件的当量惯量m，单位为kg，并统计m与车轮直径的函数关系，在台架测量或统计发动机转动惯量Ie，单位为kg×m2，并按汽车类别和发动机类别来统计Ie与发动机排量的函数关系，把这些函数输入计算机。
试验得到底盘测功机的当量惯量M，单位kg，把M作为定值输入计算机，底盘测功机可以采用多个惯性飞轮结构，可组合成多级当量惯量，根据所检车型的发动机功率来组成不同的底盘测功机的当量惯量，发动机功率越大，组成的当量惯量越大。把所检汽车的类型、车轮直径、驱动车轮数量、发动机额定扭矩转速、发动机类别和发动机排量输入计算机，自动计算m和Ie。输入发动机额定扭矩功率Pm或发动机额定功率Pe，单位为kW，按环境参数的大气压、温度、湿度自动计算功率校正系数。
关闭汽车空调等所有非必要的耗能装置，为使检测车速不过高，所检汽车在底盘测功机上挂上变速箱高速挡或中速挡，把油门踏板踩到底并稳定，功率吸收装置恒电流或恒力加载，车速逐渐升高，直至发动机转速超过额定扭矩转速300r/min后松油门，测量加速过程中发动机额定扭矩转速点na的发动机瞬时角加速度B，单位rad/s2，以及同一时刻对应的滚筒表面加载力Fa、单位N、瞬时车速Va、单位km/h和瞬时加速度A、单位m/s2，计算Va车速点的驱动轮瞬时功率Pca＝Fa×Va/3600+(M+m)×A×Va/3600、Pca单位为kW，计算Va车速点对应的发动机惯性功率Pja＝Ie×B×na/9549，Pja单位为kW。
汽车挂上变速箱高挡位，车速超过Va+5km/h后挂空挡滑行，测量Va车速点的滚筒表面减速度aj、单位m/s2，计算Va车速点的车轮滚筒系统滑行阻力功率Pha＝k1×(M+m)×aj×Va/3600、Pha单位为kW，由于车轮滚筒系统加速过程和滑行过程的传动力不同，所以汽车空挡滑行的车轮滚筒系统阻力比汽车加速状态的车轮滚筒系统阻力略小一些，设k1为滑行阻力功率修正系数，k1在1.0～1.08范围内选取，当台试惯量加速采用变速箱挡位越低时，k1可取偏大值，反之可取偏小值，如不考虑不同过程状态下的车轮滚筒系统阻力差异，可取k1＝1.0。
估算na转速点的发动机附件损耗功率Pf＝k2×Pe，k2为发动机附件损耗功率系数，在0.03～0.10范围内选取，或者Pf＝k3×Pm，k3在0.06～0.13范围内选取，乘用车取偏小值，工程作业车取偏大值，手动变速箱取偏小值，液力传动自动变速箱取偏大值。把Pca+Pja+Pha+Pf校正在标准环境状态下的功率即为发动机额定扭矩功率。
加载和惯量检测汽车动力性方法，是以功率吸收装置的加载力和台架惯量作为负荷，台试检测发动机额定扭矩点瞬态功率的一种方法，其特征在于：汽车在较大当量惯量的底盘测功机上，已知底盘测功机的当量惯量M、汽车动力传动系转动件的当量惯量m和发动机转动惯量Ie，根据输入或测量台试环境状态的大气压、温度、湿度自动计算功率校正系数；关闭汽车所有非必要的耗能装置，根据所检车型挂上合适的变速箱挡位，把油门踏板踩到底并稳定，功率吸收装置恒电流或恒力加载，加载力较小于驱动轮的驱动力，车速逐渐升高，直至发动机转速超过额定扭矩转速300r/min后松油门，测量加速过程中发动机额定扭矩转速点na的发动机瞬时角加速度B，以及同一时刻对应的滚筒表面加载力Fa、瞬时车速Va和瞬时加速度A，计算Va车速点的驱动轮瞬时功率Pca＝Fa×Va/3600+(M+m)×A×Va/3600，计算Va车速点对应的发动机惯性功率Pja＝Ie×B×na/9549；汽车挂上变速箱高挡位，车速超过Va+5km/h后挂空挡滑行，测量Va车速点的滚筒表面减速度aj，计算空挡滑行车轮滚筒系统阻力功率Pha＝k1×(M+m)×aj×Va/3600，k1在1.0～1.08范围内选取；估算na转速点的发动机附件损耗功率Pf，把Pca+Pja+Pha+Pf校正在标准环境状态下的功率即为发动机额定扭矩功率。
功率吸收装置的加载力较小于驱动轮的驱动力，可以确保对发动机没有过加载，也可以适当减小底盘测功机的当量惯量或延长检测加速时间，有利于提高检测精度，同时也大大减小了惯量误差所造成的检测误差。
某些较大功率的柴油机能够短时附加功率，油门踏板有两个位置，一个是额定功率位置，该位置到底时，发动机为额定功率工况，没有短时附加功率；另一个是附加功率位置，当超过额定功率位置再往下踏到底后，发动机可以短时间输出比额定功率更大的功率，由于在用车检测发动机额定扭矩功率要与说明书标明的额定扭矩功率相比较和评估，故检测时要避免这种附加功率。油门踏板在额定功率位置和附加功率位置的踏板力有所差异，可以按额定功率位置限位油门踏板操作。对于绝大多数没有短时附加功率发动机的汽车，加速检测过程中应把油门踏板踩到底并稳定。
具体实施方式
以手动变速箱的乘用车台试检测为例，来说明加载和惯量检测汽车动力性方法的具体实施方式。
把汽车类别、轮胎直径、驱动轮数量、发动机类别和发动机排量输入计算机，自动得到汽车空挡动力传动系转动件的当量惯量m和发动机转动惯量Ie。确定底盘测功机的试验当量惯量M并输入计算机，根据输入或测量路试环境状态的大气压、温度、湿度自动计算功率校正系数，输入发动机额定功率Pe或发动机额定扭矩功率Pm。
乘用车在底盘测功机上关闭空调，挂上变速箱三挡，该乘用车发动机没有短时附加功率，把油门踏板踩到底并稳定，功率吸收装置恒电流或恒力加载，车速逐渐升高，直至发动机转速超过额定扭矩转速300r/min后松油门，测量加速过程中发动机额定扭矩转速点na的发动机瞬时角加速度B，以及同一时刻对应的滚筒表面加载力Fa、瞬时车速Va和瞬时加速度A，计算Va车速点的驱动轮瞬时功率Pca＝Fa×Va/3600+(M+m)×A×Va/3600，计算Va车速点对应的发动机惯性功率Pja＝Ie×B×na/9549；
乘用车挂变速箱四挡，车速超过Va+5km/h后挂空挡滑行，测量Va车速点的滚筒表面减速度aj，计算空挡滑行的车轮滚筒系统阻力功率Pha＝k1×(M+m)×ai×Va/3600，取k1为1.04。估算na转速点的发动机附件损耗功率Pf＝k2×Pe，取k2为1.06，把Pca+Pja+Pha+Pf校正在标准环境状态下的功率即为发动机额定扭矩功率。
加载和惯量检测汽车动力性方法，具有适用车型广、检测准确、安全、设备简单等优点，适用于各种类型在用汽车的动力性检测。

Claims (1)

1.加载和惯量检测汽车动力性方法，是以功率吸收装置的加载力和台架惯量作为负荷，台试检测发动机额定扭矩点瞬态功率的一种方法，其特征在于：汽车在较大当量惯量的底盘测功机上，已知底盘测功机的当量惯量M、汽车动力传动系转动件的当量惯量m和发动机转动惯量Ie，根据输入或测量台试环境状态的大气压、温度、湿度自动计算功率校正系数；关闭汽车所有非必要的耗能装置，根据所检车型挂上合适的变速箱挡位，把油门踏板踩到底并稳定，功率吸收装置恒电流或恒力加载，加载力较小于驱动轮的驱动力，车速逐渐升高，直至发动机转速超过额定扭矩转速300r/min后松油门，测量加速过程中发动机额定扭矩转速点na的发动机瞬时角加速度B，以及同一时刻对应的滚筒表面加载力Fa、瞬时车速Va和瞬时加速度A，计算Va车速点的驱动轮瞬时功率Pca＝Fa×Va/3600+(M+m)×A×Va/3600，计算Va车速点对应的发动机惯性功率Pja＝Ie×B×na/9549；汽车挂上变速箱高挡位，车速超过Va+5km/h后挂空挡滑行，测量Va车速点的滚筒表面减速度aj，计算空挡滑行车轮滚筒系统阻力功率Pha＝k1×(M+m)×aj×Va/3600，k1在1.0～1.08范围内选取；估算na转速点的发动机附件损耗功率Pf，把Pca+Pja+Pha+Pf校正在标准环境状态下的功率即为发动机额定扭矩功率。
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