加載和慣量檢測汽車動力性方法，是各種類型汽車在較大當(dāng)量慣量的底盤測功機(jī)上，以功率吸收裝置的加載力和臺架慣量作為負(fù)荷，臺試檢測發(fā)動機(jī)額定扭矩點(diǎn)瞬態(tài)功率的一種方法，屬于汽車性能檢測方法的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)檢測汽車發(fā)動機(jī)動力性通常是采用臺試加載力方法，汽車在底盤測功機(jī)上，功率吸收裝置對汽車驅(qū)動輪作用加載力來穩(wěn)態(tài)檢測功率，具有以下的不足之處：(1)汽油發(fā)動機(jī)額定扭矩轉(zhuǎn)速較高，功率吸收裝置對汽車驅(qū)動輪會產(chǎn)生過加載，容易損壞或損傷在用汽車發(fā)動機(jī)。(2)液力傳動自動變速箱的汽車難以在底盤測功機(jī)上準(zhǔn)確尋找到發(fā)動機(jī)額定扭矩車速，難以恒速或恒力穩(wěn)態(tài)檢測，穩(wěn)態(tài)檢測時間較長，也容易損壞或損傷在用汽車發(fā)動機(jī)。由于發(fā)動機(jī)動力性是在用汽車的重要性能參數(shù)，尤其是在二手汽車買賣中，需要定量檢測發(fā)動機(jī)動力性，從而準(zhǔn)確評估二手車的技術(shù)狀況，加載和慣量檢測汽車動力性方法可以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
加載和慣量檢測汽車動力性方法，是在用汽車在較大當(dāng)量慣量的底盤測功機(jī)上，功率吸收裝置恒電流或恒力加載，加載力較小于驅(qū)動輪的驅(qū)動力，結(jié)合以底盤測功機(jī)的當(dāng)量慣量m、汽車空擋動力傳動系轉(zhuǎn)動件的當(dāng)量慣量m和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動慣量ie來作為加載負(fù)荷，檢測發(fā)動機(jī)額定扭矩轉(zhuǎn)速點(diǎn)的動力性。
汽車空擋動力傳動系轉(zhuǎn)動件的當(dāng)量慣量m主要是車輪的當(dāng)量慣量，同一車型類別發(fā)動機(jī)相同排量系列的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動慣量差異不大，可以按中國發(fā)明專利：《汽車和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動件當(dāng)量慣量檢測方法》，專利號：zl201410448389.6，在臺架測量或統(tǒng)計(jì)各種車型的汽車空擋動力傳動系轉(zhuǎn)動件的當(dāng)量慣量m，單位為kg，并統(tǒng)計(jì)m與車輪直徑的函數(shù)關(guān)系，在臺架測量或統(tǒng)計(jì)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動慣量ie，單位為kg×m2，并按汽車類別和發(fā)動機(jī)類別來統(tǒng)計(jì)ie與發(fā)動機(jī)排量的函數(shù)關(guān)系，把這些函數(shù)輸入計(jì)算機(jī)。
試驗(yàn)得到底盤測功機(jī)的當(dāng)量慣量m，單位kg，把m作為定值輸入計(jì)算機(jī)，底盤測功機(jī)可以采用多個慣性飛輪結(jié)構(gòu)，可組合成多級當(dāng)量慣量，根據(jù)所檢車型的發(fā)動機(jī)功率來組成不同的底盤測功機(jī)的當(dāng)量慣量，發(fā)動機(jī)功率越大，組成的當(dāng)量慣量越大。把所檢汽車的類型、車輪直徑、驅(qū)動車輪數(shù)量、發(fā)動機(jī)額定扭矩轉(zhuǎn)速、發(fā)動機(jī)類別和發(fā)動機(jī)排量輸入計(jì)算機(jī)，自動計(jì)算m和ie。輸入發(fā)動機(jī)額定扭矩功率pm或發(fā)動機(jī)額定功率pe，單位為kw，按環(huán)境參數(shù)的大氣壓、溫度、濕度自動計(jì)算功率校正系數(shù)。
關(guān)閉汽車空調(diào)等所有非必要的耗能裝置，為使檢測車速不過高，所檢汽車在底盤測功機(jī)上掛上變速箱高速擋或中速擋，把油門踏板踩到底并穩(wěn)定，功率吸收裝置恒電流或恒力加載，車速逐漸升高，直至發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速超過額定扭矩轉(zhuǎn)速300r/min后松油門，測量加速過程中發(fā)動機(jī)額定扭矩轉(zhuǎn)速點(diǎn)na的發(fā)動機(jī)瞬時角加速度b，單位rad/s2，以及同一時刻對應(yīng)的滾筒表面加載力fa、單位n、瞬時車速va、單位km/h和瞬時加速度a、單位m/s2，計(jì)算va車速點(diǎn)的驅(qū)動輪瞬時功率pca＝fa×va/3600+(m+m)×a×va/3600、pca單位為kw，計(jì)算va車速點(diǎn)對應(yīng)的發(fā)動機(jī)慣性功率pja＝ie×b×na/9549，pja單位為kw。
汽車掛上變速箱高擋位，車速超過va+5km/h后掛空擋滑行，測量va車速點(diǎn)的滾筒表面減速度aj、單位m/s2，計(jì)算va車速點(diǎn)的車輪滾筒系統(tǒng)滑行阻力功率pha＝k1×(m+m)×aj×va/3600、pha單位為kw，由于車輪滾筒系統(tǒng)加速過程和滑行過程的傳動力不同，所以汽車空擋滑行的車輪滾筒系統(tǒng)阻力比汽車加速狀態(tài)的車輪滾筒系統(tǒng)阻力略小一些，設(shè)k1為滑行阻力功率修正系數(shù)，k1在1.0～1.08范圍內(nèi)選取，當(dāng)臺試慣量加速采用變速箱擋位越低時，k1可取偏大值，反之可取偏小值，如不考慮不同過程狀態(tài)下的車輪滾筒系統(tǒng)阻力差異，可取k1＝1.0。
估算na轉(zhuǎn)速點(diǎn)的發(fā)動機(jī)附件損耗功率pf＝k2×pe，k2為發(fā)動機(jī)附件損耗功率系數(shù)，在0.03～0.10范圍內(nèi)選取，或者pf＝k3×pm，k3在0.06～0.13范圍內(nèi)選取，乘用車取偏小值，工程作業(yè)車取偏大值，手動變速箱取偏小值，液力傳動自動變速箱取偏大值。把pca+pja+pha+pf校正在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境狀態(tài)下的功率即為發(fā)動機(jī)額定扭矩功率。
加載和慣量檢測汽車動力性方法，是以功率吸收裝置的加載力和臺架慣量作為負(fù)荷，臺試檢測發(fā)動機(jī)額定扭矩點(diǎn)瞬態(tài)功率的一種方法，其特征在于：汽車在較大當(dāng)量慣量的底盤測功機(jī)上，已知底盤測功機(jī)的當(dāng)量慣量m、汽車動力傳動系轉(zhuǎn)動件的當(dāng)量慣量m和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動慣量ie，根據(jù)輸入或測量臺試環(huán)境狀態(tài)的大氣壓、溫度、濕度自動計(jì)算功率校正系數(shù)；關(guān)閉汽車所有非必要的耗能裝置，根據(jù)所檢車型掛上合適的變速箱擋位，把油門踏板踩到底并穩(wěn)定，功率吸收裝置恒電流或恒力加載，加載力較小于驅(qū)動輪的驅(qū)動力，車速逐漸升高，直至發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速超過額定扭矩轉(zhuǎn)速300r/min后松油門，測量加速過程中發(fā)動機(jī)額定扭矩轉(zhuǎn)速點(diǎn)na的發(fā)動機(jī)瞬時角加速度b，以及同一時刻對應(yīng)的滾筒表面加載力fa、瞬時車速va和瞬時加速度a，計(jì)算va車速點(diǎn)的驅(qū)動輪瞬時功率pca＝fa×va/3600+(m+m)×a×va/3600，計(jì)算va車速點(diǎn)對應(yīng)的發(fā)動機(jī)慣性功率pja＝ie×b×na/9549；汽車掛上變速箱高擋位，車速超過va+5km/h后掛空擋滑行，測量va車速點(diǎn)的滾筒表面減速度aj，計(jì)算空擋滑行車輪滾筒系統(tǒng)阻力功率pha＝k1×(m+m)×aj×va/3600，k1在1.0～1.08范圍內(nèi)選?。还浪鉵a轉(zhuǎn)速點(diǎn)的發(fā)動機(jī)附件損耗功率pf，把pca+pja+pha+pf校正在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境狀態(tài)下的功率即為發(fā)動機(jī)額定扭矩功率。
功率吸收裝置的加載力較小于驅(qū)動輪的驅(qū)動力，可以確保對發(fā)動機(jī)沒有過加載，也可以適當(dāng)減小底盤測功機(jī)的當(dāng)量慣量或延長檢測加速時間，有利于提高檢測精度，同時也大大減小了慣量誤差所造成的檢測誤差。
某些較大功率的柴油機(jī)能夠短時附加功率，油門踏板有兩個位置，一個是額定功率位置，該位置到底時，發(fā)動機(jī)為額定功率工況，沒有短時附加功率；另一個是附加功率位置，當(dāng)超過額定功率位置再往下踏到底后，發(fā)動機(jī)可以短時間輸出比額定功率更大的功率，由于在用車檢測發(fā)動機(jī)額定扭矩功率要與說明書標(biāo)明的額定扭矩功率相比較和評估，故檢測時要避免這種附加功率。油門踏板在額定功率位置和附加功率位置的踏板力有所差異，可以按額定功率位置限位油門踏板操作。對于絕大多數(shù)沒有短時附加功率發(fā)動機(jī)的汽車，加速檢測過程中應(yīng)把油門踏板踩到底并穩(wěn)定。
具體實(shí)施方式
以手動變速箱的乘用車臺試檢測為例，來說明加載和慣量檢測汽車動力性方法的具體實(shí)施方式。
把汽車類別、輪胎直徑、驅(qū)動輪數(shù)量、發(fā)動機(jī)類別和發(fā)動機(jī)排量輸入計(jì)算機(jī)，自動得到汽車空擋動力傳動系轉(zhuǎn)動件的當(dāng)量慣量m和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動慣量ie。確定底盤測功機(jī)的試驗(yàn)當(dāng)量慣量m并輸入計(jì)算機(jī)，根據(jù)輸入或測量路試環(huán)境狀態(tài)的大氣壓、溫度、濕度自動計(jì)算功率校正系數(shù)，輸入發(fā)動機(jī)額定功率pe或發(fā)動機(jī)額定扭矩功率pm。
乘用車在底盤測功機(jī)上關(guān)閉空調(diào)，掛上變速箱三擋，該乘用車發(fā)動機(jī)沒有短時附加功率，把油門踏板踩到底并穩(wěn)定，功率吸收裝置恒電流或恒力加載，車速逐漸升高，直至發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速超過額定扭矩轉(zhuǎn)速300r/min后松油門，測量加速過程中發(fā)動機(jī)額定扭矩轉(zhuǎn)速點(diǎn)na的發(fā)動機(jī)瞬時角加速度b，以及同一時刻對應(yīng)的滾筒表面加載力fa、瞬時車速va和瞬時加速度a，計(jì)算va車速點(diǎn)的驅(qū)動輪瞬時功率pca＝fa×va/3600+(m+m)×a×va/3600，計(jì)算va車速點(diǎn)對應(yīng)的發(fā)動機(jī)慣性功率pja＝ie×b×na/9549；
乘用車掛變速箱四擋，車速超過va+5km/h后掛空擋滑行，測量va車速點(diǎn)的滾筒表面減速度aj，計(jì)算空擋滑行的車輪滾筒系統(tǒng)阻力功率pha＝k1×(m+m)×ai×va/3600，取k1為1.04。估算na轉(zhuǎn)速點(diǎn)的發(fā)動機(jī)附件損耗功率pf＝k2×pe，取k2為1.06，把pca+pja+pha+pf校正在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境狀態(tài)下的功率即為發(fā)動機(jī)額定扭矩功率。
加載和慣量檢測汽車動力性方法，具有適用車型廣、檢測準(zhǔn)確、安全、設(shè)備簡單等優(yōu)點(diǎn)，適用于各種類型在用汽車的動力性檢測。