CDS-150底盘测功机使用工况参数标定试验研究

张更娥

摘 要：为了对车辆进行耐久性及一般排放试验，在实验室通常使用底盘测功机通过转鼓对车辆进行模拟道路试验，以期达到与实际道路试验同样的效果，但是在实验室内进行道路模拟实验，其模拟精度受到道路行驶阻力的测量及测功机摩擦阻力的测量精度等因素的影响。为了保证车辆状态的一致性和试验数据的稳定性，本文根据滑行阻力和速度的关系进行道路模拟实验标定车辆固定装置和试验前热车状况、驱动轮胎压力、驱动轮有效载荷等工况参数。关键词：底盘测功机;试验;标定中图分类号：U467  文献标识码：B  文章编号：1671-7988（2020）11-139-03

Abstract： To vehicles for durability and general emission test， usually in the laboratory using a chassis dynamometer by drum used for simulating the vehicle road test， in order to achieve the same effect with the actual road test， but in the laboratory road simulation test， the simulation accuracy of road resistance measurement and friction resistance are given to the factors of the measurement precision. In order to ensure the consistency of vehicle state and the stability of test data， this paper carries out road simulation experiments to calibrate vehicle fixed device， hot vehicle condition before test， driving tire pressure， driving wheel payload and other operating parameters according to the relationship between sliding resistance and speed.Keywords： Chassis dynamometer; Test; CalibrationCLC NO.： U467  Document Code： B  Article ID： 1671-7988（2020）11-139-03

1 前言

CDS-150底盘测功机主要用于两轮驱动（前轮驱动或者后轮驱动）的轻型汽车里程耐久性试验和一般排放试验。底盘测功机通过转鼓为试验车辆提供精确的模拟负载以及各种不同道路路面状态试验条件。做试验时，车辆駛上转鼓，对中并通过车辆紧固装置加以固定，测功机以速度方式及扭矩方式进行道路载荷模拟，使试验车辆在试验场达到与真实道路行驶状态相同的效果[1]。底盘测功机作为一种模拟真实道路实验，其在实验过程中，其模拟精度受到道路行驶阻力的测量及测功机摩擦阻力的测量精度等因素的影响[2]。

2 试验研究

2.1 试验车辆

试验车辆为一辆技术状态完好的2010款宝来1.8T手动变速器的小轿车，车辆参数见表1。

2.2 试验原理

底盘测功机主要由机械系统、电气系统和测量、控制系统三大部分组成（如图1所示）。

试验原理为汽车在CDS-150转鼓试验台上模拟道路滑行，汽车加速行驶到某一设定的车速后，换入空档切断发动机动力，利用汽车的动能在底盘测功机上继续模拟道路行驶，让汽车随着测功机滑行减速，直至车辆完全停住不动为止。在转鼓试验台上模拟道路滑行试验中，测功机试验系统的“滑行试验界面”将自动记录车辆滑行的每个速度间隔的时间和目标滑行时间、力和目标力，如图2所示。根据滑行阻力和速度的关系标定车辆固定拉力、驱动轮胎压力、驱动轮有效载荷等工况参数。

2.3 滑行试验方法

试验均按照GB/T12534-90汽车道路试验方法通则要求进行，通过转鼓滑行来标定使用工况参数的方法具有程序简单、操作方便，实验数根重复性好等优点。

3 标定试验结果及分析

3.1 纵向约束的标定

在试验室内的转鼓上对试验车进行固定时，将汽车驱动轮置于试验台转鼓上，然后采用前端钢丝绳拉紧、后端用轮胎夹具固定的方式，如图3所示。

试验车辆后端从动轮采用夹具固定，车辆前端使用钢丝绳分别进行固定（图3），试验过程中各实验条件不变，仅车辆前端分别以水平固定方式施加500N和800N规定拉力下的转鼓加载阻力见图4，各转鼓加载阻力偏差值见图5。由图5可知，车辆在不同固定拉力下转鼓加载阻力偏差值较大，即车辆固定拉力对转鼓加载阻力影响较大。因此，试验室内车辆固定拉力应根据车辆模拟道路滑行试验要求进行设定，以保证车辆状态的一致性和试验数据的稳定性。

3.2 驱动轮胎压力对转鼓加载阻力的标定

GB/T12534-90汽车道路试验方法通则中规定：轮胎压力应与制造厂规定的相同，并与为调整底盘测功机而进行的预备性道路试验所使用的压力相同[3]。轮胎气压对汽车滚动阻力系数影响较大，气压越低滚动时轮胎变形越大损失增加。

该试验在其他实验条件相同的情况下，将试验车辆轮胎气压分别设定在22OKPa及190KPa，其不同轮胎气压下的转鼓加载阻力值见图6，各转鼓加载阻力偏差值见图7。由图7可看出，轮胎气压对汽车滚动阻力系数影响较大，气压越低转鼓加载阻力越大。因此，试验室内车辆轮胎气压应根据GB/T12534-90汽车道路试验方法通则中规定进行设定，以保证车辆状态的一致性和试验数据的稳定性。

3.3 驱动轮上有效载荷对转鼓加载阻力的標定

在试验室内进行滑行试验时，通常采用在在驾驶室内安装一台操纵机器人，其重量相当于一名驾驶员的质量。

试验在其他实验条件相同的情况下，在车内分别放置重量为60KG的机器人及60KG的砝码模拟一名驾驶员及正副两名驾驶员的情况进行滑行试验。不同有效载荷下的转鼓加载阻力值见图8，各转鼓加载阻力偏差值见图9。由图9可看出，驱动轮上有效载荷转鼓加载阻力影响较大，有效载荷越小转鼓加载阻力越小。因此，试验室内车辆轮胎气压应根据汽车模拟道路试验规定进行设定，以保证车辆状态的一致性和试验数据的稳定性。

4 转鼓阻力设定与实验

根据上述标定研究结果及试验方法对试验车辆进行转鼓阻力设定，设定步骤：

（1）在车辆冷态时测量并调整驱动轮胎压力至厂家标称压力220kPa，该压力与道路滑行时一致。

（2）在转鼓上固定车辆时捆绑链条水平牵拉车辆前后拖钩使车辆不受垂直方向上外力影响。

（3）配置1名驾驶员或用相近配重代替。

（4）在转鼓主控计算机界面上输入车辆当量惯量道路目标滑行阻力系数并选择车辆前驱模式。

（5）采用80km/h运行10min的预热方式然后挂空挡开始滑行以获取转鼓阻力加载值。

5 小结

通过实验研究发现，车辆固定装置和试验前热车状况、驱动轮胎压力、驱动轮有效载荷等工况参数对转鼓加载阻力影响较大，故在实验室试验中应符合GB/T12534-90汽车道路试验方法通则。

参考文献

[1] 底盘测功机使用说明书.

[2] 陶素连.底盘测功机模拟精度的影响因素分析及设计.广西水利电力职业技术学院学报，2008.8.

[3] GB/T12534-90汽车道路试验方法通则.