专利名称：一种汽车动力性能综合测试仪器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车动力性能综合测试仪器，用在汽车制造厂，修理厂其它需要
汽车动力性能测试的场合。
背景技术：
目前，汽车性能不断提高，汽车普及率大大提高，而对汽车的滑移率、加速时间、制 动时间、制动距离、制动力能同时进行台架测试仪还没有，目前的反力式测试仪原理上就不 对，具有测量误差大，测量量少的缺点。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供了一种汽车动力性综合测试仪器，可
测试不同汽车质量汽车的滑移率、加速时间、制动时间、制动距离、制动力特点。 为达到上述的目的，本发明采用如下技术方案， 一种汽车动力性综合测试仪器，其
特征在于包括呈前后设置的两组滚筒组，每组滚筒组皆由呈左右设置的两组滚筒组成，分
别对应汽车的前后两组车轮，每组滚筒包括有一个支撑滚筒和主动滚筒，支撑滚筒独立安
装，主动滚动安装在支撑滚筒的后面，左右两支主动滚筒之间通过连接轴联接，前后两组主
动滚筒之间通过传动系统联动连接，前后两组主动滚筒都安装有力距传感器，力距传感器
安装在左右两支主动滚筒之间的连接端，五个测速传感器，其中四个分别安装在四个支撑
滚筒的轴端， 一个安装在右侧上方的主动滚筒的轴端，飞轮组设置有两组共四个，分别安装
于两组主动滚筒的外侧。 本发明的有益效果是本发明具有可同时准确测试汽车滑移率、加速时间、制动时 间、制动距离、制动力的特点。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明的一种汽车动力性综合测试仪器，包括四个支撑滚筒(A1、A2、 A3、 A4)、四个主动滚筒(Bl、 B2、 B3、 B4) 、5个测速传感器(Cl、 C2、 C3、 C4、 C5) 、2个力距传感 器(Dl、 D2)、联结前后主动滚筒的传动系统E和飞轮组(Fl、 F2、 F3、 F4)组成。其中四个 支撑滚筒(A1、A2、A3、A4)独立安装在支架上，4个测速传感器(Cl、 C2、 C4、 C5)分别安装在 四个支撑滚筒(A1、A2、A3、A4)的轴端，前端的2个主动滚筒(B1、B2)同轴安装，2个主动滚 筒之间通过联轴器相联接，力距传感器Dl安装在2个主动滚筒之间的联接端，2个主动滚 筒(Bl、 B2)的外端安装有2个飞轮组(Fl、 F2)，测速传感器C3安装在右侧的主动滚筒B2 轴端，后端的2个主动滚筒(B3、B4)同轴安装，2个主动滚筒(B3、B4)之间通过联轴器相联 接，力距传感器D2安装在2个主动滚筒(B3、 B4)之间的联接端，2个主动滚筒(B3、 B4)的外端安装2个飞轮组(F3、 F4)，前后两组主动滚筒的联接轴通过传动系统E相连以保持同 速转动，传动系统E可采用传动轴和链条的设置。 汽车在台架上试验时，汽车车轮转动，推动8个滚筒转动，四个支撑滚筒(Al、 A2、 A3、A4)代表4个车轮速度，通过4个测速传感器(C1、C2、C4、C5)测出，4个主动滚筒同速， 只有一个速度，用C3测出，带动飞轮的力矩由2个力距传感器(D1、D2)测出，因汽车前后轴 载不同而有2个力距。 当测试的汽车轴距不同时，前后滚筒组的距离可以变化，4组飞轮对应4种不同重 量的汽车，用离合器联接，汽车重量不符时加配重达到额定重量。 本发明的工作原理如下本发明的主动滚筒上设有有4组飞轮，每一组飞轮其惯 性质量与一种受检汽车的惯性质量相当；由于受检汽车型号不同，质量各异，飞轮的质量由 选择开关来进行匹配，因此滚筒传动系统具有相当于汽车在道路上行驶的惯量。制动时轮 胎对于滚动路面产生阻力，但由于滚筒传动系统具有一定的惯性，因而滚动路面将相对于 车轮转过一定距离，该距离相当于汽车在道路试验时的制动距离。由此可见，在惯性式制动 试验台上可以模拟道路制动试验工况。 当汽车在台架上试验时，被测车车轮置于滚筒组上，根据被测汽车的轴距，调节前 后滚筒组的位置，调节后锁紧，由汽车发动机的动力驱动后面的滚筒转动。左右主滚筒用半 轴和差速器相联，通过传动轴带动前面的滚筒一起旋转，即滚筒相当于一个滚动的路面。每 一滚筒带有飞轮组，滚筒和飞轮组的惯性质量与受检汽车的惯性质量相当；由于受检汽车 型号不同，质量各异，通所以选择不同的飞轮组合来进行匹配，因此滚筒传动系统具有相当 于汽车在道路上行驶的惯量，当达到试验传速时作紧急制动，轮胎对于滚动路面产生阻力， 但由于滚筒传动系统具有一定的惯性，此时滚筒与飞轮将依惯性继续旋转，滚动能继续旋 转的周数即相当于各车轮的制动距离。该距离相当于汽车在道路试验时的制动距离，主动 滚筒与支撑滚筒线速度差为滑移率，以此模拟道路制动试验工况。 要在惯性式制动试验台模拟道路制动工况。使汽车有关参数与台架有关参数等
量，艮卩Z丄=Z2(l) 下标1为汽车，2为台架。 Z丄=f (W， Ff， Fw，) Z2 = f(J，Ff，，......) 参数等量包括惯性等量、空气阻力等量、滚动阻力等量、传动效率等量等。
1惯性等量 汽车在道路上运行时，车速v(m/s)与汽车动能W(W)的关系为
W = l/2Mv2+l/2(Jk+Jr) w2+W0 (2) 式中:M :汽车质量，kg ;":车轮角速度，rad/s ;
Jk、 1 :前、后车轮转动惯量，kg. m2 ;
W。汽车传动系统旋转动能，W ; 汽车在滚筒试验台架上运行时，在同一车速下汽车及滚筒、飞轮系统和其它主要
旋转部件所具有的动能W'(W)为<formula>formula see original document page 4</formula>
式中J、 :飞轮转动惯量，kg. m2，飞轮的角速度，rad/s ;
J。、"。滚筒转动惯量，kg. m、滚筒角的速度，rad/s ;
Jh、 "h :链轮及链的转动惯量，kg. m2齿轮的角速度，rad/s
又，汽车的平移动能等于旋转动能，即W二 W'，有
1/2Mv2 +1/2(人十J;)g72 + ,0 二l/2J0， +1/2 /0002 +1/2(人+力)《2 +1/2人W +『0 整理上式得
Mv2 = + +人W ( 4 ) 当汽车在滚筒试验台架上运行时，轮胎外边缘的线速度等于滚筒边缘的线速度。
v = co r = co 。r。 (5) 式中r :轮胎半径；r。滚筒半径； 又，在本设计中飞轮、齿轮、滚筒是在同一根轴上旋转的，故"。="r = "h
把(4) 、 (3)式代入(5)式有M(cv。)2 = / 。2 +1/。《。2 +^ 02
整理上式得t/ = i/r。2 — J。—人 (6) 由上述分析易见，事先确定了滚筒的半径r。、滚筒的转动惯量J。、传动轴的转动惯 量Jh、飞轮的转动惯量J就可以依汽车的质量而确定下来。如果限定该试验台架所能模拟 的汽车的质量范围 M^，就能确定飞轮转动惯量J的范围Jmin Jmax。再把飞轮设计 为若干个飞轮的组合的系统，则就可以模拟不同质量的汽车。 [OO39] 2滚动阻力等量 汽车在路面行驶时，滚动阻力为路面对轮胎的阻力，在测试台架中，路面被滚筒所 代替，路面对轮胎的滚动阻力为滚筒对轮胎的滚动阻力，滚筒表面进行喷沙处理。路面对轮 胎的滚动阻力就等效于滚筒对轮胎的滚动阻力。
Ffl = Ff2 (7)
3传动效率等量 汽车在路面行驶时，发动机功率通过传动系统到驱动轮，通过车架与从动轮相连， 而在测试台架中发动机通过传动系统到驱动轮，驱动轮再驱动台架滚筒，前滚筒再通过台 架传动系统，把动力传到后滚筒，因此，台架的传动系统与路面工况等效。
4空气阻力等量汽车空气阻力与台架风扇等量，汽车空气阻力 Fw = CDAV2/21. 15 N (8) 消耗功率P2 = CDAV3/21. 15 台架风扇功率P2 = kn3D5 (9) 式中，n为风扇转速，D为风扇直径。 而V = 6. 24r0n (10) 因此汽车空气阻力可通过台架风扇与台架传动系统损失功率等效。
测试原理 由于支撑滚筒的转动惯量很小，当汽车制动时，其转速会很快和汽车轮胎的转速 一致，即测速传感器Cl、C2、C3、C4分别测得的是汽车前左、前右、后左、后右轮的转速rii，而
5测速传感器C5则测得的是所模拟的汽车制动过程的速度n，于是就可以求出各个轮胎制动 时的滑移率 Si = 1—rii./n (12) 测速传感器C5在测转速的同时还对滚筒转过的圈数N进行了记录，则可以得到待
检汽车在某一起始制动速度下的制动距离。 L = 3. 14ND (13) 力距传感器测试出各轴力距Mi ; 制动力Fi = Mi/r (14) 制动时间；从开始制动到滚筒停止运转时间T。
权利要求
一种汽车动力性综合测试仪器，其特征在于包括呈前后设置的两组滚筒组，每组滚筒组皆由呈左右设置的两组滚筒组成，分别对应汽车的前后两组车轮，每组滚筒包括有一个支撑滚筒和主动滚筒，支撑滚筒独立安装，主动滚动安装在支撑滚筒的后面，左右两支主动滚筒之间通过连接轴联接，前后两组主动滚筒之间通过传动系统联动连接，前后两组主动滚筒都安装有力距传感器，力距传感器安装在左右两支主动滚筒之间的连接端，五个测速传感器，其中四个分别安装在四个支撑滚筒的轴端，一个安装在右侧上方的主动滚筒的轴端，飞轮组设置有两组共四个，分别安装于两组主动滚筒的外侧。
全文摘要
本发明公开了一种汽车动力性综合测试仪器，属于检测装置技术领域，包括呈前后设置的两组滚筒组，每组滚筒组皆由呈左右设置的两组滚筒组成，分别对应汽车的前后两组车轮，每组滚筒包括有一个支撑滚筒和主动滚筒，支撑滚筒独立安装，主动滚动安装在支撑滚筒的后面，左右两支主动滚筒之间通过连接轴联接，前后两组主动滚筒之间通过传动系统联动连接，前后两组主动滚筒都安装有力距传感器，力距传感器安装在左右两支主动滚筒之间的连接端，五个测速传感器，其中四个分别安装在四个支撑滚筒的轴端，一个安装在右侧上方的主动滚筒的轴端，飞轮组设置有两组共四个，分别安装于两组主动滚筒的外侧。本发明具有测试准确的特点。
文档编号G01M17/007GK101793608SQ20101003962
公开日2010年8月4日 申请日期2010年1月8日 优先权日2010年1月8日
发明者黄德中 申请人:绍兴文理学院