汽车动力性室内试验-汽车运用工程

1.汽车动力性试验原理

汽车动力性的室内台架试验是在底盘测功机上完成的。在底盘测功机上检测汽车动力性时，驱动车轮放置在滚筒表面驱动滚筒旋转，底盘测功机以滚筒表面模拟路面，加载装置通过给滚筒加载，模拟各种阻力，测量装置可以测出驱动车轮上的驱动力或输出功率。

底盘测功机的转鼓轴端装有液力或电子测功器，用于产生一定阻力矩以调节转鼓的转速，控制汽车驱动轮的转速（图3-34）。

图3-34 汽车底盘测功机试验原理

汽车驱动轮作用于转鼓的力矩M由测力装置测出。

M=FL

式中 L——测力臂长度（m）；

F——测力臂上拉力（N）。

此外，由固定汽车的钢丝绳上的拉力表测得挂钩拉力F_d，显然，F_d=F_x。由驱动轮力矩平衡得：

M_t=F_xr_d+M_f

由转鼓力矩平衡得：

M=F_xR-M_f

由此解出汽车驱动轮的驱动力为：

若测出在各种车速下，节气门全开时的F_d和F值，即可得到汽车的驱动力—车速关系曲线。

2.汽车传动系统传动效率试验

传动系统效率试验台的原理如图3-35所示。两个被试变速器与齿轮箱、传动轴构成封闭驱动系统。由液力缸对系统加载，由转矩传感器测出变速器输入轴转矩M，由电力测功器驱动封闭系统，提供的转矩为M₁。作为对比，把变速器拆下，换上一根传动轴，这时电力测功机提供的转矩为M₂。M₁-M₂即为两个变速器克服转动损失所需转矩，由此可求得传动效率：

图3-35 传动系效率试验台

1—液力缸 2—传动轴 3—齿轮箱 4—变速器 5—转矩传感器

3.车轮滚动阻力试验

图3-36为轮胎试验台的简图。车轮由电力测功器驱动，转矩为M₁（N·m），转鼓测功器的转矩为M_d（N·m），滚动阻力F_f（N）为：(www.xing528.com)

式中 r_d——车轮动力半径（m）；

R——转鼓半径（m）；

W——车轮垂直载荷（N）。

4.汽车空气阻力系数的风洞试验

风洞实验时，使已知速度的空气流迎面吹过置于风洞内的车身，由测力传感器测出汽车在气流方向的受力，即为空气阻力F_w。由式即可求得C_D的值。

图3-36 轮胎试验台

试验风洞是测试空气阻力系数的必要设施，分为模型风洞和整车风洞两类。

模型风洞试验时，为保证试验精度，试验模型必须与汽车实际行驶时几何相似和空气动力学相似。空气动力学相似要求汽车与模型的雷诺数相等，即：

式中 V_a、V_m——为汽车速度和风洞中气流速度；

l_a、l_m——汽车实际长度和模型长度；

ρ_a、ρ_m——大气和风洞中空气密度；

μ_a、μ_m——大气和风洞中空气粘度系数。

实际上，由于ρ_a=ρ_m、μ_a=μ_m，所以空气动力相似条件归结为，模型比汽车实长缩小多少倍，风洞中气流速度就要比汽车行驶速度提高多少倍。

模型风洞多用于汽车造型阶段的多方案比较和重型货车、大客车的空气动力学试验。

轿车试验多用整车风洞，图3-37为回流式整车风洞的简图。

图3-37 回流式整车风洞

（功率：625kW；最大风速：145km/h）