转鼓实验台下汽车测试优势性研究

中图分类号：TH 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2014）01-0266-02

摘要：从理论上分析关于转鼓实验台的优势所在，对于汽车转鼓实验台和路上测试进行转鼓实验和路试实验数据对比，比较误差值，得出汽车转鼓实验台的优势所在。研究结果表明转鼓实验台下汽车测试有着操作性优势，限制性优势和经济性优势。

关键词：车辆工程 汽车 转鼓实验台

前言

转鼓实验台又称底盘测功机，是一项基本实验设备，其可分为汽车转鼓实验台（转鼓轴端装在液力或电力测功器，测功器能产生一定阻力矩，以调节转鼓转速，控制汽车驱动轮的转速，汽车转毂实验台是用于测量轿车动态制动力），传动系统效率实验台（两个被试变速器和齿轮箱，传动轴构成封闭驱动系统。由液力缸向系统加载，在转矩传感器上测出变速器输入轴转矩。由电力测功器提供的转矩为。作为对比，把变速器拆下，换上一根传动轴，这时电力测功器提供的转矩为），轮胎实验台（车轮由电力测功器驱动）。本文在论述实验台的优势时，借助北京和天津的道路工况数据进行统计分析与处理，并对转鼓实验台相对于路试的理论优势进行了验证。

1 汽车转鼓实验台

1.1汽车转鼓实验台（汽车底盘测功实验台）介绍：

汽车转鼓实验台主要用于室内模拟汽车带负载道路直线行驶，主要结构类型单轴（常见）、双轴（可见）、多轴（少见，国内DFL有三轴）；转鼓直径排放国际标准鼓径48，1909mm，2546mm，徐州有4000mm；测功机与转鼓连接形式有双鼓刚性连接单台测功机，单鼓连接单台测功机；其用途划分性能转鼓，噪声试验转鼓，检测转鼓，耐久性试验转鼓（国际标准80000公里），电磁兼容EMC试验转鼓（360度平面转台），空气动力学试验转鼓（风动）；主要性能参数有速度和牵引力两种；测功机则可以分为电涡流测功机和电力测功机两种（直流电力测功机、交流电力测功机）；在测量惯性模量时则需要的方式有机械飞轮和电模拟。

1.2 汽车路试行车阻力数学模型

汽车在道路上行驶时，阻力为

Fz=Ff+Fi+Fw+Fj=f0*（1+f1*vo+f2*v0*v0）*G*cosα+G*sinα+（Cd*A*v0*v0）/21.15+δ（G*d*v0）/（g*dt） （1）

汽车在平直道路上行驶时，行驶阻力可以化简为：

Fz=A+B*v0+C*v0*v0+δ（G*d*v0）/（g*dt） （2）

式（2）为汽车行车阻力的数学模型，A，B，C为模型洗漱，某一车型汽车行车阻力模型系数可以通过获取汽车在同一路面上多次滑行试验的（s-t）曲线拟合求出。

1.3 汽车台试行车阻力数学模型

汽车在转鼓实验台上行驶时，阻力有，驱动轮滚动阻力F1，转鼓实验台传动系统阻力Fd（包括转鼓系统的机械损失，转鼓系统的旋转空气阻力），转鼓实验台回转件的加速阻力Fj，所以汽车在转鼓实验台上总的行驶阻力为：

F=F1（v0，v0*v0）+Fd（v0，v0*v0）+Fj （3）

式中：Fj=（dv0/dt）*（I/R*R），R为转鼓半径，I为转鼓实验台回转件转动惯量转化到转鼓上的总的当量转动惯量，式（3）可简化为：

F=A+B*V+C*v0*v0+Fj （4）

式中A，B，C为汽车在转鼓上行驶阻力系数，其测定方法同前，即用计算机采集汽车在转鼓实验台上滑行的（v0-t）曲线，经过曲线拟合求出。

2 汽车转鼓实验台优势理论分析

2.1 汽车转鼓实验台与路面实验的操作对比

（1）在汽车转鼓实验台上进行走合试车时候，可以近旁观测汽车行驶及各部运转技术状态，并可以详细检查汽车各部位，“漏”（漏油 漏水 漏气），“松”（装备紧固件松动），“差”（汽车调试质量差）的问题，便于及时发现和排除，保证汽车质量，所以得出转鼓实验台在测量汽车时操作简单方便，路试如果测量汽车的功能则很不方便

（2）汽车转鼓实验台在室内操作，所以测量汽车时不需要占用很大的场地。然而路试，则需要场地，场地还需要预定，所以相对于路试，操作更加方便。

2.2汽车转鼓实验台与路面实验的工作环境对比

在转鼓实验台上测试汽车性能在室内进行实验，在转鼓实验台上时候不会受到气候条件（如风、雨、雪、雾等）的干扰，可以保证汽车的测量有统一的技术测量要求。然而路试则是在预订的露天场地上进行测试，难免会受到天气的影响，从而会影响实验的效率。

2.3汽车转鼓实验台与路面实验的经济效益对比

汽车转鼓实验台可以有很多台，即在转鼓实验台上可以同时检测很多车的性能，这大大提高了企业的生产效率，可以提高企业的经济效益；在转鼓实验台下实验可以进行多次的重复性实验，这样可以减少测量时的误差，而在路面测试中多次测量则需要大量的人力物力，所以相对于转鼓实验台，转鼓实验台更有优势，经济效益更高。

3汽车转鼓与路试实验对比

3.1 汽车转鼓实验台与路试实验图形对比

如图蓝色是目标车速曲线，红色是转股车速曲线，黄色是道路实验车速运行曲线，由图形可以直观的看出转股车速更加的贴近于目标车速曲线，由此得出转股实验台的车速测试误差小于道路实验车速的测试，即汽车转鼓实验台下测试优于道路实验测试。

3.2 汽车转鼓实验台与路试实验数据误差计算对比

据转鼓实验和道路实验得到的数据选择合适的数据50组左右，如图蓝色线为目标车速曲线，红色的为转鼓车速曲线，黄色的为道路实验车速运行曲线，上图为数据图，根据公式：误差1=|（转鼓车速-目标车速）/目标车速|，误差2=|（道路实验-目标车速）/目标车速|，计算出误差1

4 结论

（1）转鼓实验台在测量汽车时操作简单方便，在室内操作故不需要占用很大的场地。所以相对与路试操作更加方便.即汽车转鼓实验台有操作性优势。

（2）在转鼓实验台上测试汽车性能在室内进行实验，在路面试车时候受到气候条件的干扰，所以相对于路试，汽车转鼓实验台更少受限制于工作环境。即汽车转鼓实验台有限制性优势。

（3）汽车转鼓实验台的使用可以大大提高经济效益。即汽车转鼓实验台有经济性优势。