学习任务3 汽车动力性检测
汽车动力性是汽车最基本、最重要的一种性能，它直接关系到汽车的平均技术速度，对汽车的运输生产效率有着极其重要的影响。在汽车检测部门，常用发动机最大输出功率、驱动轮最大输出功率作为汽车动力性评价指标。
汽车整车输出功率（即驱动轮输出功率）的测定是汽车综合性能检测的一个必检项目，也是评价汽车技术状况的基本参数之一。检测汽车整车的输出功率，是为了获得汽车驱动轮的输出功率或牵引力，以评价汽车的动力性，也可以用测得的驱动轮输出功率与发动机输出功率进行对比，求出传动系的传动效率，以判定底盘传动系的技术状况。
汽车整车输出功率的室内试验具有周期短、节省人力、精度高等特点，因此在检测实践中应用十分广泛。检测时采用的设备是底盘测功试验台。
一、底盘测功机试验台的结构与检测原理
1. 底盘测功试验台结构
底盘测功试验台一般由滚筒装置、加载装置、测量装置、控制与指示装置和辅助装置等组成，其机械部分结构如图2-1所示。
（l）滚筒装置。滚筒装置是测功试验台的基本组成件，其结构和性能将直接影响测功试验台的测试精度。试验台的双滚筒有主、副滚筒之分，与测功器相连的滚筒为主滚筒，左右两个主滚简之间装有联轴器，左右两个副滚筒处于自由
图2-1  底盘侧功试验台结构图
状态。滚筒一般为钢制空心结构，并经动平衡试验，通过滚动轴承安装在框架上。滚筒直径、表面状况、两滚筒的中心距是影响测功试验台性能的主要结构参数。
（2）加载装置。用底盘测功试验台测试汽车性能和技术状况时，要求其必须能模拟汽车在道路行驶时所受的各种阻力。汽车在道路上行驶的外部阻力不同于在测功试验台上运转时的阻力，在测功试验台上运转只有驱动轮转动，所引起的外部阻力较在道路上行驶时少，在测功试验台上不存在汽车在道路上行驶时所受的空气阻力、爬坡阻力及从动轮的滚动阻力。这些外部阻力必须利用测功机的加载装置来模拟，以使汽车受力状况和汽车在道路上行驶一样。
加载装置有水力式、电力式和电涡流式等多种类型。水力式功率吸收装置的可控性较电祸流式差，电力测功试验台的成本较高，目前双滚筒底盘测功试验台的加载装置普遍采用电涡流测功器，它具有测试范围广、成本低、尺寸小、耗电小和易实现自动控制等优点。
（3）测量装置。测量装置包括测力装置、测速装置、测距装置等。该装置应工作可靠，测量误差小，并能迅速地适应被测量值的变化。
①测力装置。测功器的转子与定子之间制动力矩由与定子相连的测力臂传给测力装置，然后由仪表指示出数值，该指示值即为驱动轮上的驱动力。根据测量原理的不同，测力装置有机械式、液压式、转矩仪式和电测式等多种类型，其中电测式测力装置应用最为广泛，它主要由电涡流测功器外壳、测力臂、测力传感器及信号处理电路等组成，如图2-5所示。电涡流测功器的外壳（定子）用轴承安装在轴承座上，外壳可在轴承座上绕转子轴转动。测力臂的一端装在外壳上，另一端装测力传感器。
②测速装置。测速装置一般由测速传感器、中间处理装置和指示装置组成。常见的测速传感器有光电式、磁电式、霍耳式等类型。测速传感器一般安装在从动滚筒的端部，随滚筒一起转动，并把滚筒的转动转变为电信号。
图2-5 测力装盆结构简图        图2-6 测力装置的工作原理       
1-框架；    2-测力传感器          1-车轮；2-前滚轮；3-涡流机定子（外壳）
3-测力臂；  4-测功器外壳汽车空调工作原理图        4-涡流机转子；5-测力传感器； 6-力臂；7-后滚筒
光电式测速传感器由光源、带孔圆盘（光栅）和光敏管组成，图2-7为光电式测速传感器工作示意图。汽车车轮驱动滚筒转动时。带动光栅以一定的转速旋转，光源连续发光，当光束通过光栅上的小孔时，光束照到光敏管上，使它产生相应的电脉冲信号。此信号送入计数器即可得到被测轴的转速。车速信号测量方法有两种，一种是测量单位时间计数（频率），另一种是测量脉宽（周期），两者均可得到滚筒的转速信号，根据滚筒的半径及光栅盘上小孔的个数，经过计算即可得到车速信号。
图2-7光电式测速传感器工作示竞图
1-光源；2-圆盘；3-光敏管
磁电式传感器由旋转齿轮、永久磁铁和感应线圈组成，图2-8为磁电式测速传感器工作示意图。旋转齿轮固装在滚筒轴上，当汽车车轮驱动滚筒转动时，带动齿轮以一定的转速旋转，当磁电传感器对准齿顶时，磁电传感器感应电动势增强，当磁电传感器对准齿槽时，磁电传感器感应电动势则减弱，由于磁阻的变化，感应线圈中的磁通址随之变化，使磁电传感器输出交变的感应电动势，即信号电压。将信号电压（一般在3.0V左右）放大及整形后，变为脉冲信号送入CPU处理，以获取车速信号。
图2-8  磁电式测速传感器工作示意图
1-齿顶；2-绕组；3-永久磁铁；4-脉冲电压
③测距装置。在底盘测功试验台上测量加速距离、滑行距离、油耗时，除测量车速外，还需用测距装置测量汽车的行驶距离。它采用与滚筒相连的光电式或磁电式测速传感器测取距离脉冲，结构原理同测速装置。加速距离由计算机测量从ν1加速至ν2的光电脉冲数，经换算获取加速距离。
（4）控制与指示装置。由计算机控制的底盘测功试验台的控制与指示装置常制成一体，有多个按键、显示窗、旋钮、功能灯、指示灯和报警灯等，安装在底盘测功试验台机械部分左前方易于操作和观察的地方，用来控制和显示操作过程与检测结果。
（5）辅助装置。
①举升装置。为方便被测车辆驶人和驶出试验台，在试验台两个滚筒之间装有举升装置，举升装置由举升器和举升平板组成。举升器有气动式、液动式和电动式三种，气动式使用较广。图2-9为气动式举升器结构。
②移动式风冷装置。由于汽车在底盘测功试验台上测试时并不发生位移，缺少迎风冷却，
会导致发动机冷却系的散热速度相对不足，特别是进行长时间大负荷、全负荷检测时，发动机易过热，此外，长时间试验会使轮胎工作温度升高，影响其使用寿命。为此，在试验台设有移动式风冷装置，以加强冷却。
③惯性模拟装置。汽车在底盘测功试验台滚筒上是相对静止的，它不具有汽车在道路上行驶时的平移动能。检测时汽车驱动轮带动测功试验台的滚筒旋转，由于系统转动惯量小于汽车的平移质量，加速时不足以产生与汽车在道路上行驶的加速阻力；减速时，又不具有汽车在道路行驶的动能。为了模拟汽车在非稳定工况运行时的阻力，进行非稳定工况的性能侧试（如加速性能、滑行性能等），底盘测功试验台通常配置模拟汽车质量的机械式转动惯量装置，即飞轮。