CN107907345A - 汽车功率惯量台试的检测方法 - Google Patents

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Abstract

汽车功率惯量台试的检测方法，汽车在惯性滚筒台架上，已知台架当量惯量M、汽车空挡传动件当量惯量G和发动机转动惯量Ie或当量惯量me，把油门踏板踩到额定功率位置并稳定，测量加速过程中规定转速ni的发动机瞬时角加速度B，测量在ni同一时刻的滚筒车速Vi，以及Vi的滚筒瞬时加速度，计算ni的发动机惯性扭矩和功率，计算Vi的驱动轮净驱动功率，或者计算稳态等效驱动轮净驱动功率，或者检测发动机功率，在汽车空挡自由滑行过程中，测量Vi的滚筒减速度，计算加载工况Vi的系统阻力，估算ni的发动机附件损耗功率，计算Vi的发动机功率，或者当G或me的功率相对发动机功率较小时，可以设定G＝0或不测量B设me＝0来计算。

Description

汽车功率惯量台试的检测方法
技术领域
汽车功率惯量台试的检测方法，是各种结构类型的汽车，在装有惯性飞轮的滚筒台架上，以台架的当量惯量和汽车转动件当量惯量作为负荷，采用台试检测发动机额定扭矩点或额定功率点功率的一种方法，属于汽车性能检测方法的技术领域。
背景技术
在惯量滚筒制动台上，以台架的当量惯量和汽车转动件当量惯量作为负荷来检测车轮制动力，在该台架上不能测量等效稳态的驱动轮净驱动功率和发动机功率。汽车修理厂需对道路运输车辆二级维护竣工质量检验，检测汽车的制动性和动力性，底盘测功机价格较高，占用场地较大，所以，在装有惯性飞轮的滚筒台架上，以台架的当量惯量和汽车转动件当量惯量作为负荷检测汽车动力性，也可实现惯性飞轮滚筒制动台的一机多用，大大提高性价比。
发明内容
汽车功率惯量台试的检测方法，是把台架当量惯量M、汽车空挡传动件当量惯量G、发动机转动惯量Ie或发动机当量惯量me作为负荷，检测驱动轮驱动功率和发动机功率。汽车空挡传动件当量惯量G主要是车轮的当量惯量，可以通过台试测量或统计各种车型的汽车空挡传动件当量惯量G，单位kg，可统计G与车轮直径的函数关系。同一类别发动机相同排量系列的发动机转动惯量Ie差异不大，在台试测量或统计发动机转动惯量Ie，单位kg×m2，可按汽车类别或发动机类别统计Ie与发动机排量的函数关系，把这些函数关系输入计算机。
台架当量惯量M是固定已知量，单位kg，把所检汽车类型或发动机类别、车轮直径、车轮数量和发动机排量输入计算机，可以自动计算G和Ie，也可以采用两次滑行法测量me或系统总当量惯量mg＝M+G+me。输入说明书发动机额定扭矩Mm、额定扭矩转速nm或发动机额定功率PE、额定转速ne，按检测环境参数的大气压、温度、湿度自动计算功率校正系数。
设发动机额定扭矩转速nm或额定转速ne为规定转速ni，所检汽车在有惯性飞轮的滚筒台架上，关闭汽车空调等所有非必要的耗能装置，挂上合适的变速箱挡位，把油门踏板踩到额定功率位置并稳定，直至发动机转速超过规定转速ni的150r/min或达到最高转速后，松油门挂空挡自由滑行，测量规定转速ni的发动机瞬时角加速度B，单位rad/s2，测量在检测规定转速点ni同一时刻对应的滚筒车速点Vi，单位km/h，以及Vi的滚筒加速度A，单位m/s2，计算ni对应的发动机惯性扭矩Mj＝Ie×B和功率Pj＝Ie×B×ni/9549，扭矩单位Nm，功率单位kW，计算Vi的驱动轮净驱动力Fc＝(M+G)×A，或者计算Vi车速的稳态等效驱动轮净驱动力Fv＝Fc+Mj×r/R和净功率Pv＝Fv×Vi/3600，r为变速箱挡位传动比与主传动比的乘积，R为驱动车轮动力半径，单位m，力单位N，稳态等效驱动轮净驱动功率可与标准规定的稳态功率进行比较。如果台架上有功率吸收装置加载力，把该加载力迭加入Fc中。
检测手动变速箱汽车，可以采用两次滑行法，测量汽车检测时所挂挡位的发动机转动件当量惯量me和系统总当量惯量Mg＝me+M+G，也可以把Ie等效换算成当量惯量me，则可以不测量发动机瞬时角加速度B，测量Vi的稳态等效驱动轮净驱动力Fsv＝(M+G+me)×A和净功率Psv＝Fsv×Vi/3600，功率单位为kW。
如果要测量发动机功率，在空挡自由滑行过程中，测量Vi的滚筒减速度a，单位m/s2，计算Vi的自由滑行系统阻力Fh＝(M+G)×a，单位N，由于汽车加速工况与自由滑行工况的汽车传动系所传递动力不同，汽车加速工况的系统阻力比空挡自由滑行工况的系统阻力更大，需要对Fh进行修正，设定所需修正部分的加载工况输出负荷是Fc，按所检汽车类别的统计传动系效率η，计算汽车传动系加载工况的输入负荷为Fcm/η，加载工况Vi的系统阻力fh＝Fh+Fc×(1-η)/η。
估算ni的发动机附件损耗功率Pf＝K1×PE，K1在0.03～0.12范围内选取，或者Pf＝K2×PM，K2在0.06～0.15范围内选取，乘用车取偏小值，货车取偏大值；手动变速箱取偏小值，液力自动变速箱取偏大值；额定扭矩转速检测时取偏小值，额定转速检测时取偏大值。
计算Vi的发动机功率P＝Pf+Pj+(Fc+fh)×Vi/3600，或者检测手动变速箱汽车时已知me，计算Vi的发动机功率Ps＝Pf+Psv+fh×Vi/3600，如有功率吸收装置加载力，则加上功率吸收装置的加载功率，把功率校正在标准环境状态下。
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，当油门踏板超过额定功率位置再往下踩到底后，发动机可以短时间输出比额定功率更大的功率，应按额定功率位置限位油门踏板并稳定，没有短时附加功率则把油门踏板踩到底并稳定。
汽车功率惯量台试的检测方法，是在装有惯性飞轮的滚筒台架上，以台架的当量惯量和车辆转动件当量惯量作为负荷，检测发动机规定转速的汽车各种功率的方法，其特征在于：设发动机额定扭矩转速nm或额定转速ne为规定转速点ni，已知台架当量惯量M、所检汽车空挡传动件当量惯量G和发动机转动惯量Ie或发动机当量惯量me，汽车在台架上按所检汽车类别挂上合适的变速箱挡位，把油门踏板踩到额定功率位置并稳定，直至发动机转速超过ni的150r/min或达到最高转速后，松油门挂空挡自由滑行，测量加速过程中ni的发动机瞬时角加速度B，测量ni同一时刻对应的滚筒车速点Vi，以及测量Vi的滚筒瞬时加速度A，计算ni对应的发动机惯性扭矩Mj和功率Pj，计算Vi的驱动轮净驱动力Fc和功率Pc或稳态等效驱动轮净驱动力Fv和功率Pv；或者测量发动机功率，在空挡自由滑行过程中，测量Vi的滚筒减速度a，计算Vi的自由滑行系统阻力Fh，修正得到加载工况Vi的系统阻力fh，估算ni的发动机附件损耗功率Pf，计算Vi的发动机功率P；或者检测手动变速箱汽车的各种功率，已知汽车检测时所挂挡位的系统总当量惯量Mg＝me+M+G，不测量发动机瞬时角加速度B，测量Vi的稳态等效驱动轮净功率Psv，或者测量发动机功率Ps；或者当台架上有功率吸收装置加载力，计算驱动轮净驱动力Fc时应加上该加载力；或者当G或me的动态功率相对发动机功率较小时，可以设定G＝0或不测量发动机瞬时角加速度设me＝0来计算。
具体实施方式
以手动变速箱汽油乘用车台试检测为例，来说明汽车功率惯量台试的检测方法的具体实施方式。由于该汽车的额定功率转速过高，为安全起见只检测额定扭矩转速点的汽车驱动轮净驱动功率或首稳态等效驱动轮净驱动功率或者发动机功率。
已知台架当量惯量M，单位kg，把所检乘用车的类型、发动机类别、车轮直径、车轮数量和发动机排量输入计算机，自动计算所检乘用车空挡传动件当量惯量G和发动机转动惯量Ie，输入说明书标明的发动机额定扭矩Mm、额定扭矩转速nm或额定扭矩转速范围，按检测环境参数的大气压、温度、湿度自动计算功率校正系数。
乘用车在台架上关闭空调，安装好发动机转速仪，如果已知发动机转速与车速的固定比值，可以由车速计算对应发动机转速，无需安装发动机转速仪。挂上手动变速箱合适挡位，该乘用车发动机在油门踏板最大位置没有短时附加功率，把油门踏板踩到底并稳定，乘用车加速使车速逐渐升高，直至发动机转速超过规定转速ni的150r/min后，松油门挂空挡自由滑行，测量加速过程中规定转速ni的发动机角加速度B，测量ni同一时刻对应的滚筒瞬时车速Vi，单位km/h，测量Vi的滚筒加速度A，单位m/s2，计算ni的发动机惯性扭矩Mj＝Ie×B和功率Pj＝Ie×B×ni/9549，计算Vi的驱动轮净驱动力Fc＝(M+G)×A和功率Pc＝Fc×Vi/3600，或者计算Vi的稳态等效驱动轮净驱动力Fv＝Fc+Mj×r/R和净功率Pv＝Fv×V/3600，功率单位为kW，可与标准规定的稳态功率进行比较。
如果要测量发动机功率，在空挡自由滑行过程中，测量Vi的滚筒减速度a，单位m/s2，计算Vi的自由滑行系统阻力Fh＝(M+G)×a，按所检乘用车类别的统计传动系效率η＝0.9，计算加载工况Vi的系统阻力fh＝Fh+Fc×(1-η)/η＝Fh+0.111×Fc，估算ni的发动机附件损耗功率Pf＝K1×PE＝0.07×PE，计算Vi的发动机功率P＝Pf+Pj+(Fc+fhm)×Vi/3600。如在左、右对称的惯量滚筒制动台上检测功率，以左右两台架同一时刻车速的平均车速作为检测车速。可把P校正在标准环境状态下。
检测手动变速箱汽车，也可以采用两次滑行法，测量汽车检测时所挂挡位的系统总当量惯量Mg＝me+M+G，也可以把Ie等效换算在车轮表面上的当量惯量me，可以不测量发动机瞬时角加速度，计算Vi的驱动轮净驱动力Fc＝(M+G)×A，或者计算Vi的稳态等效驱动轮净驱动力Fsv＝(M+G+me)×A和净功率Psv＝Fsv×Vi/3600，或者计算发动机功率Ps＝Pf+Psv+fh×Vi/3600。
如果台架上有功率吸收装置加载力，计算驱动轮净驱动力Fc时应加上功率吸收装置的加载力。当G或me相对Mg很小时，或者有功率吸收装置加载力，G或me的惯性功率所占发动机功率比例不大时，可以设定G＝0或不测量发动机瞬时角加速度设me＝0来计算。
汽车功率惯量台试的检测方法，适用于各种类型的在用汽车动力性检测，具有适用车型广、检测准确、安全、设备简单等优点。

Claims (1)

1.汽车功率惯量台试的检测方法，是在装有惯性飞轮的滚筒台架上，以台架的当量惯量和车辆转动件当量惯量作为负荷，检测发动机规定转速的汽车各种功率的方法，其特征在于：设发动机额定扭矩转速nm或额定转速ne为规定转速点ni，已知台架当量惯量M、所检汽车空挡传动件当量惯量G和发动机转动惯量Ie或发动机当量惯量me，汽车在台架上按所检汽车类别挂上合适的变速箱挡位，把油门踏板踩到额定功率位置并稳定，直至发动机转速超过ni的150r/min或达到最高转速后，松油门挂空挡自由滑行，测量加速过程中ni的发动机瞬时角加速度B，测量ni同一时刻对应的滚筒车速点Vi，以及测量Vi的滚筒瞬时加速度A，计算ni对应的发动机惯性扭矩Mj和功率Pj，计算Vi的驱动轮净驱动力Fc和功率Pc或稳态等效驱动轮净驱动力Fv和功率Pv；或者测量发动机功率，在空挡自由滑行过程中，测量Vi的滚筒减速度a，计算Vi的自由滑行系统阻力Fh，修正得到加载工况Vi的系统阻力fh，估算ni的发动机附件损耗功率Pf，计算Vi的发动机功率P；或者检测手动变速箱汽车的各种功率，已知汽车检测时所挂挡位的系统总当量惯量Mg＝me+M+G，不测量发动机瞬时角加速度B，测量Vi的稳态等效驱动轮净功率Psv，或者测量发动机功率Ps；或者当台架上有功率吸收装置加载力，计算驱动轮净驱动力Fc时应加上该加载力；或者当G或me的动态功率相对发动机功率较小时，可以设定G＝0或不测量发动机瞬时角加速度设me＝0来计算。
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