维修行业中通常选用两驱双滚筒常温性能转鼓,转鼓直径为218mm,测试速度至少要达到120km/h,吸收功率要在200kW以上,选择带有风冷装置的电涡流测功机,这样不但可以满足ASM简易工况排放法规测试要求,也可用来对车辆进行功率测量、道路模拟及故障诊断,价格也较便宜。
底盘测功机主要由滚筒装置、加载装置(功率吸收装置PAU)、控制与测量装置及其它辅助装置组成。
1.滚筒装置
单滚筒试验台的滚筒直径越大,车轮在滚筒上就越接近平路上滚动,试验精度比较高,但制造和安装费用也高,主要用于制造和科研单位;双滚筒试验台的滚筒直径要小,一般为185~400mm,试验精度较低但对试验车的安放要求不高,使用方便成本低,适合于维修企业在进行汽车技术状况检查和故障诊断时使用。
2.加载装置
该装置用于模拟空气阻力、爬坡阻力、滚动阻力及惯性阻力等,使汽车在试验台上的受力情况与行驶在道路上基本一致,加载装置用来吸收并测量汽车发动机经传动系至驱动轮上的牵引力并计算出功率,现在最常用的为电涡流测功器,通过可控硅或变频装置控制电涡流装置吸收汽车发动机发出的功率。
3.控制与测量装置
该装置主要测量的参数包括滚筒轴上的扭矩、转速,并由此计算出功率、车速、行驶距离等。
4.其它辅助装置
比如用于车辆的固定装置、平行滚筒之间用于车辆驶上/下测功机的举升装置、前轮自动对中装置以及用于指导司机按照特定曲线驾驶的司机助装置等。
二、维修应用举例
由于各大中城市对在用车排放测试法规的加严,客观上要求在一定加载状态下测试汽车污染物排放的程度,这就需要利用底盘测功机进行ASM(加速模拟稳态工况)加载进行排放测试,又由于车辆复杂程度的提高,许多行驶中的故障和偶发故障必须进行大量路试才可重现,而这受到了道路交通安全和相关测试仪器的连接限制,这也推动了底盘测功机在维修行业中的应用,同时由于电涡流测功机成本的降低,在越来越多的修理企业、大中专院校开始普及底盘测功机。一般测功机都会提供如恒定车速、恒定牵引力、恒定功率、驾驶模拟、发动机功率测量、车速表校准等模块,只是模块名称可能有些不同。
底盘测功机在维修中的应用主要有以下几种:
1.尾气测试
传统的怠速法或双怠速法无法测试车辆在有负载情况下的排放,尤其是NOx与负荷关系很大,北京率先使用了BASM简易工况法对在用车的排放进行检测。对应标准为DB11/122-2010《在用汽油车稳态加载污染物排放限值及测量方法》。BASM指北京稳态加载工况(BeijingAcceleration Simulation Mode)。分为两个工况5024和2540,前两位数字表示加载的程度,后两位数字表示测试时的车速。BASM5024工况为稳定车速24km/h,BASM2540工况为稳定车速40km/h。
当处理验车尾气不达标故障时,需要根据检测场出具的尾气不合格报告单检查CO、HC和NOx哪一项不合格,然后根据相关原因检查空燃比、燃油修正、点火提前角、汽缸压力、燃油压力等因素,在完成相关维修后,为减少客户返修,提高客户满意度,需要利用底盘测功机和尾气分析仪按照DB11/122的要求进行检测,以确定排放是否已达标,维修方案是否成功。
测试时,首先查询该车的整备质量(kg),整备质量加100kg后称为基准质量RM(kg)。接下来按照规定将车辆固定在测功机上。有些测功机直接带有ASM模块则可直接进入ASM模块开始即可。如果不带此选项,则可进入恒定车速模块,首先进入5024工况,设定目标车速24km/h。车辆热机后逐渐加速至24km/h,使得试验功率(负荷)在Pa5024=RM/150(kW),并稳定在24±1.6km/h,稳定后开始通过五气体分析仪进行尾气采样,连续10s采样取平均值。如图3所示。
随后进入2540工况,设定车速为40km/h,试验功率为Pa2540=RM/180(kW),稳定后通过五气体分析仪连续10s进行尾气采样取平均值作为排放结果。如果5024和2540两者结果都高于标准限值,则需进一步检查故障原因。
2.发动机功率测量
底盘测功机可通过测量底盘轮边输出功率,并根据一定方法计算出发动机的输出功率,因此底盘测功机也常常被称作马力机。它是定量分析或检查发动机功率是否满足出厂标准的手段,也是在车辆动力改装过程中经常需要进行检测的。当车辆出现动力不足、功率下降或要证明车辆在经过改装调校后动力有所提升时,一种简单方法是利用秒表、便携式加速度计等设备测量0-100km/h加速时间或最大加速度;另一种方法就是利用底盘测功机测量发动机功率。