底盤測功機工作原理及基本結(jié)構(gòu)匯總

底盤測功機主要用于汽車動力性能測試，是種測量汽車驅(qū)動輪輸出功率的臺架試驗裝置，可以用于診斷汽車底盤在負(fù)載條件下出現(xiàn)的故障，下面合能電氣小編為您總結(jié)底盤測功機工作原理及基本結(jié)構(gòu)。

一、底盤測功機工作原理

汽車底盤測功機是檢驗汽車整車動力性、經(jīng)濟性、排放性等主要性能的檢測設(shè)備，它通過在室內(nèi)臺架上采用模擬道路行駛工況的方法來檢測汽車的動力性。不僅如此，汽車底盤測功機還可以測量多工況排放指標(biāo)及油耗，同時還能方便地進行汽車的加載調(diào)試和診斷汽車在負(fù)載條件下出現(xiàn)的故障等。

汽車底盤測功機通過控制試驗條件，使周圍環(huán)境影響減至 小，同時通過功率吸收加載裝置來模擬道路行駛阻力、控制行駛狀況，能進行符合實際的復(fù)雜循環(huán)試驗，因而被廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護、汽車制造、汽車檢測與維修行業(yè)。目前，市場上各種型號、各生產(chǎn)廠家的汽車底盤測功機產(chǎn)品較多，質(zhì)量良莠不齊。

滾筒反力式汽車制動檢驗臺是用于測量被檢車輛各輪（前后軸）的制動力及手剎力的儀器設(shè)備。其原理是：當(dāng)車輛制動時處在滾筒裝置上的車輪會給旋轉(zhuǎn)著的滾筒個反旋轉(zhuǎn)方向的力，而且該反作用力能反應(yīng)出制動力的大小，制動力的單位為N。

測功時，汽車驅(qū)動車輪置于滾筒問，汽車驅(qū)動輪帶動滾筒轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)子與試驗臺主動滾筒相連，此時轉(zhuǎn)子也轉(zhuǎn)動。而與轉(zhuǎn)子同軸的浮動定子上裝有勵磁繞組，當(dāng)勵磁繞組無電流通過時，轉(zhuǎn)子不受制動力矩的作用。

當(dāng)勵磁繞組通過直流電時，便產(chǎn)生磁場，轉(zhuǎn)子切割磁力線而感應(yīng)出電渦流。電渦流與勵磁線圈的磁場間的相互作用，使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動受到定的制動轉(zhuǎn)矩。當(dāng)汽車驅(qū)動輪經(jīng)滾筒帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，就要克服這種電渦流制動轉(zhuǎn)矩而消耗能量。通過調(diào)節(jié)勵磁線圈電流大小，就能改變磁場和電渦流的強度，從而改變驅(qū)動輪的負(fù)載。

當(dāng)測功機的滾筒穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，且給勵磁線圈加定的電流時，對滾筒起加載作用的制動轉(zhuǎn)矩，其大小與驅(qū)動輪對滾筒的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩相等。根據(jù)作用力與反作用力的原理，使測功器定子繞主軸擺動的電轉(zhuǎn)矩的大小與其制動轉(zhuǎn)矩相等。

因此，只要測得定子承受的電磁轉(zhuǎn)矩，則可得到驅(qū)動輪對滾筒的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。測量定子承受的電磁轉(zhuǎn)矩，可通過測功器定子外殼安裝的定長度的測力杠桿及在其部下方安裝的驅(qū)動力傳感器來進行。測功時，作用在定子上的電磁輕矩使浮動的殼體繞主軸擺動，從而帶動測力杠桿在其傳感器上動作，輸出電信號。

顯然，該力與杠桿長度之積便是定子所受電磁轉(zhuǎn)矩的數(shù)值，該數(shù)值即為驅(qū)動輪對滾筒的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。當(dāng)轉(zhuǎn)子在滾筒帶動下旋轉(zhuǎn)時，由于轉(zhuǎn)子的外圓上加工有均勻分布的齒與槽，因此通過齒頂和凹槽處的磁通量呈周期性變化，由此可以獲得滾筒的轉(zhuǎn)速信號。兩信號同時輸入計算機系統(tǒng)處理運算后，即可顯示底盤輸出功率(kW)、驅(qū)動力(N)和車速(km/h)的測定值。

通過改變電渦流測功器負(fù)荷的大小，可以模擬汽車在道路上行駛的各種阻力，因此可以實現(xiàn)汽車在各種車速下驅(qū)動輪上的輸出功率、驅(qū)動力的測定。但實際測試時，汽車發(fā)動機穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速下的 大功率點和 大轉(zhuǎn)矩點對應(yīng)的汽車底盤輸出功率及驅(qū)動力的測試用得 多，因為利用它們可以評價汽車及發(fā)動機的動力性和底盤的工作性能。

二、底盤測功機基本結(jié)構(gòu)

驅(qū)動輪輸出功率或牽引力的檢測，是通常所說的底盤測功。它在滾筒試驗臺上進行，般稱該試驗臺為底盤測功機。測力式測功試驗臺是以滾筒作為活動路面，用加載裝置模擬汽車行駛的情況，測定汽車在各種車速下驅(qū)動輪上的驅(qū)動功率、傳動系阻力以及燃料消耗等。目前各汽車檢測站均采用測力試驗臺。其結(jié)構(gòu)主要包括：滾筒裝置、加載裝置、測量裝置等。

（1）滾筒裝置。

支承汽車兩驅(qū)動輪的滾筒各為雙滾筒，其結(jié)構(gòu)。滾筒通常采用鋼制材料制成，空心結(jié)構(gòu)。滾筒表面采用有光滑、滾花或涂層式等多種形式。目前光滑式滾筒 多。由于光滑式滾筒表面摩擦系數(shù)較低，在光滑滾筒表面涂上層涂料是種較理想的形式。

滾筒直徑般在186～400mm之間，隨試驗車速提高而增大。據(jù)有關(guān)資料介紹，在較高試驗車速下，輪胎的滾動阻力常達(dá)到傳遞功率的15%～20%。當(dāng)滾筒直徑太小時，長時間在較高車速下運轉(zhuǎn)會使輪胎溫度升高，胎面達(dá)到臨界溫度而導(dǎo)致早期損壞。因此，當(dāng)試驗車速達(dá)200km/h時，滾筒直徑不應(yīng)小于350mm。

（2）加載裝置。

汽車在滾筒試驗臺上進行性能測試時，要模擬汽車在道路上行駛時的各種阻力。汽車在道路上行駛時，它受到的阻力有：汽車傳動系阻力、車輪滾動阻力、空氣阻力和加速阻力等。汽車在試驗臺上試驗時，它受到的阻力有：汽車傳動系阻力、試驗臺傳動機構(gòu)阻力和車輪與滾筒之間的接觸阻力等。二者之和不等，前者大于后者。這樣必須要有加載裝置，使汽車在試驗臺上的受力情況同道路上樣。在滾筒試驗臺上可用水力式、電力式或機械式測功器作為加載裝置和測功裝置。

汽車維修行業(yè)使用的滾筒試驗臺，多采用電渦流測功器。電渦流測功器具有測量精度高、振動小和結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，并具有較寬的轉(zhuǎn)速范圍。這種測功機主要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。轉(zhuǎn)子周圍裝有激磁線圈，轉(zhuǎn)子的軸與試驗臺主動滾筒相連，齒輪形的轉(zhuǎn)子盤則在激磁線圈中轉(zhuǎn)動。當(dāng)激磁線圈通過直流電時形成磁場，隨著齒輪形轉(zhuǎn)子盤的轉(zhuǎn)動，致使磁通量不斷增減變化，因而在定子中產(chǎn)生渦電流，該渦電流對轉(zhuǎn)子盤產(chǎn)生制動作用的磁場，于是對主動滾筒造成定的阻力矩。該阻力矩吸收了汽車驅(qū)動輪上的功率，同時又對滾筒進行了加載。

（3）測量裝置。

測量裝置包括測力裝置、測速裝置和功率指示裝置。因為電渦流測功器不能直接測出汽車驅(qū)動輪的輸出功率值，它需要測出旋轉(zhuǎn)運動時的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩，或直線運動時的速度與牽引力，再換算成其功率值，所以測功試驗臺必須備有測力裝置與測速裝置。同時，試驗臺在對汽車進行加速性能、滑行性能、燃油消耗量等的檢測時，都要準(zhǔn)確地表示其車速，也需要測速裝置。

①測力裝置

測得的是滾筒軸上的轉(zhuǎn)矩，經(jīng)變換后即得作用在驅(qū)動輪上的切向力。在測功器的定子對其轉(zhuǎn)子施加制動作用的同時，定子本身便受到大小相等，方向相反的反作用力矩。由于定子是可擺動的，因此該力矩是由定子經(jīng)定長度的桿臂，傳給測力裝置，然后由儀表指示出其數(shù)值。測力裝置有液壓測力裝置、機械測力裝置、電測力裝置、電轉(zhuǎn)矩儀等。

② 測速裝置

汽車發(fā)動機的功率是不能由 測功器直接測出的，而是根據(jù)測得的轉(zhuǎn)矩和相應(yīng)的車速經(jīng)計算求出。此外，汽車的速度也需要根據(jù)轉(zhuǎn)速進行換算。  測速裝置般是電測式，由 測速發(fā)電機和毫伏電壓表組成，毫伏電壓表的刻度為r/min和km/h。利用直流發(fā)電機的電壓與轉(zhuǎn)速成正比的關(guān)系的測速裝置，其精度約為2%，且易受溫度影響，而利用交流發(fā)電機的電壓的測速裝置，其精度較高，約為1%，被廣泛采用。

③功率值標(biāo)度 測力裝置的指示值多以牛頓為單位的力，即汽車驅(qū)動輪上的牽引力，這時汽車驅(qū)動輪的功率是根據(jù)牽引力與其相應(yīng)的車速算出的。

(5)輔助裝置

①舉升裝置

為方便被測 車輛駛?cè)牒婉偝龅妆P測功試驗臺，在主、副兩滾筒中間裝有舉升裝置。舉升裝置有氣動、液動和電動三種型式，以氣動式舉升裝置為多見。

②冷風(fēng)裝置

般底盤測功試驗臺在汽車前面面對散熱器設(shè)置有移動式冷風(fēng)裝置，以加強汽車檢測時對發(fā)動機的冷卻。