专利名称：一种水吸收功率底盘测功机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水吸收功率底盘测功机，是采用水功率吸收装置的汽车底盘测功机，通过自动控制调节出水量来调节水功率吸收装置的加载负荷，属于汽车检测设备技术领域。
背景技术：
目前，汽油车稳态工况法(ASM)和瞬态工况法(VMAS)排气污染物测量设备主要使用底盘测功机和五气分析仪，通常用于工况法底盘测功机的功率吸收装置为电涡流机。检测时，汽车驱动轮置于底盘测功机的两滚筒上，轮胎带动滚筒运转，当对电涡流机增加励磁电流时，电涡流机内磁场变化而产生涡流，此涡流产生的反作用力作用在定子上，通过定子力臂上的力传感器测量加载力，以模拟汽车运行中的负载力。由于电涡流机功率吸收装置成本高、能耗大、控制相对复杂，使用电磁冲击频繁，容易导致线圈损坏，在测量中通常要采用复杂的冷却系统和大功率风扇降温，以防止装置发热损坏。为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种成本低、可靠性好、温升低、能耗小的一种水吸收功率底盘测功机系统。发明内容本发明的一种水吸收功率底盘测功机，采用水作为功率吸收载体，具有适应性强，成本低，关联性好，控制简易，无需冷却，无电磁损坏，特别是适用于不需要很高控制精度的汽车修理厂对汽车排放废气工况法测试，工作简单可靠，而且成本低，上述装置对汽车节能减排的加载性能检测有着积极作用。本发明所采用的结构方案是包括前、后滚筒，前滚筒通过升速器与水功率吸收装置相连接，水功率吸收装置封闭容腔上设有进水口和出水口，在进水口和出水口处分别设有进水可控装置和出水可控装置，在进水装置和出水装置间有一个进行循环再用的贮存水容器，水功率吸收装置封闭容腔内有转子叶轮和定子叶轮。参见说明书附1的结构原理图，一种一种水吸收功率底盘测功机系统，有以下一些主要技术特点后滚筒1，测速传感器2安装在前滚筒16的轴上，升降装置3由气动控制升降，升速器15的输出轴4上联结有转子叶轮14，水功率吸收装置外壳5里面是一个封闭容腔，上面装有进水口 6和可控进水泵7，水功率吸收装置外壳上装有力臂杆8，力臂杆下面装有压力传感器9，在可控进水泵和可控出水阀12之间有水循环使用的贮水容器10， 定子叶轮11与水功率吸收装置外壳5联接而且能在升速器的输出轴4上转动，13为出水口，在前滚筒轴的另一端还可设置一个惯性飞轮17以提高测量效率及稳定性。参见说明书附2的叶轮叶片结构图，转子叶轮和定子叶轮上均勻分布有多块叶片18，叶片的长度L与叶轮半径R的比值为0. 4-0. 65。叶片之间间隔距离P与叶轮半径 R的比值为0.03-0. 1。叶片的内表面可以为拱形，外表面为平面，而且在外表面上下两端倒有方角。叶片的块数均为40-60块。出水口的直径大于进水口的直径，通过出水阀的自动控制来对出水量进行调控。本发明的工作原理如下测量前，升降装置下降，汽车驱动轮轮胎置于前、后滚筒上，可控进水泵不转动，可控出水阀全打开，在无水和无负荷工况下起动，汽车空载转动带动前滚筒通过升速器进行增速，达到一定车速后，可控进水泵转动，将水从进水口泵入密封容腔内，可控出水阀逐步关小出水流量，升速器的输出轴带动联接的转子叶轮高速转动，高
3速旋转的转子叶轮叶片带动水旋转，高速水流冲击在定子叶轮的叶片上，在定子叶轮轴上产生一个反作用扭力矩，定子叶轮与水功率吸收装置外壳联接在一起，联接在外壳上的力臂杆压在压力传感器上，通过测量压力传感器上的输出大小可计算出转子叶轮产生的扭力，进行升速箱的传动比和滚筒直径计算，可得到滚筒表面上的加载力，可控出水阀控制出水口的流量，不断进行出水流量的反馈调节，当容腔内的水量旋转产生的反向扭力达到所设定的扭力值时，力信号值也趋于稳定，调节状态相对稳定，同时容腔内水流循环带走汽车转动做功时所产生的热量，此时，通过压力传感器输出的力信号值，测量出此时实际的反向扭力和测速传感器所测车速，便可计算出此时水功率吸收装置的实际加载功率。当可控进水泵停动，可控出水阀全部打开，水功率吸收装置卸载。本发明的控制原理当测功机将压力传感器输出的信号与标准扭力矩进行标定后，预置一个设定加载力值和车速值时，通过控制调节出水量，实时测量和控制压力传感器和测速传感器的输出信号都等于设定值，使力信号值也趋于稳定，便可以实现工况法所规定的恒速度和恒功率的加载试验。
说明书附1是本发明的一种水吸收功率底盘测功机结构原理图， 说明书附2是本发明水功率吸收装置的叶轮、叶片结构图，附图各序号名称和结构特点的说明参见上述发明内容中的详细说明。L为叶片长度，R为叶轮半径，P为叶片的间隔距离。
具体实施方式
在对汽车进行工况法加载检测时，将汽车驱动轮胎置于前、后滚筒上先进行空转，汽车在空转过程中轮胎带动滚筒经过升速器增速后带动功率吸收盘高速转动后，然后通过进水泵从贮水容器泵水至封闭容腔内，当容腔内的水量达到所需设定位置时，可控出水阀控制出水截面面积的大小使水从出水口排出回到贮水容器。通过水在容腔内循环流动，带走汽车做功时功率吸收装置所转化的热量。同时通过压力传感器测量出功率吸收装置所产生的反向扭力矩，通过与前滚筒同轴安装的测速传感器，可精确测量出实时转速，从而计算出此时水功率吸收装置的实际加载功率。可满足工况法对汽车加载排放测试的要求。实际操作中，通过显示屏提示，汽车司机按设定的提示速度不断调整油门踏板位置，使速度在定值下保持一致，当被测车辆的速度保持恒定时，实时监测压力传感器的输出值，使得实际的加载力值等于设定的加载力，当实际加载力大于设定加载力时，则可控出水阀使出水截面积增大，使实际加载力减小；当实际加载力小于设定加载力时，则可控出水阀使出水截面积减少，使实际加载力增大；通过对力传感器输出的实际力信号和设定力间的对比，反馈信号不断调整可控出水阀的出水流量，使得实际的加载力值与设定的F值逐渐接近一致，实际的加载力值相对设定的加载力值便稳定在一定的精度水平范围内，通过计算即可获得被测汽车的正确加载值，稳定油门踏板位置，使整个系统处于稳定状态下进行检测。为了提高测量效率和稳定性，在升速器的输入轴或输出轴还可设置一个惯性飞轮，使加载功率测量稳定。连续测量后，当测试完毕卸载时，可控进水泵停动，可控出水阀全打开， 水流空后迅速回至功率吸收装置空载状态。本发明具有以下优点大大降低了功率吸收装置的温升，极大的降低了设备成本和设备使用时的能耗，操作和控制更为简单和可靠。
权利要求
1.一种水吸收功率底盘测功机，是采用水功率吸收装置的汽车底盘测功机，能进行汽车工况法检测进行加载的设备，其特征在于后滚筒(1)，测速传感器( 安装在前滚筒 (16)的轴上，升降装置(3)由气动控制升降，升速器(15)的输出轴⑷上联结有转子叶轮 (14)，水功率吸收装置外壳( 里面是一个封闭容腔，上面装有进水口(6)和可控进水泵 (7)，水功率吸收装置外壳上装有力臂杆(8)，力臂杆下面装有压力传感器(9)，在可控进水泵和可控出水阀(1 之间有水循环使用的贮水容器(10)，定子叶轮(11)与水功率吸收装置外壳( 联接而且在升速器的输出轴(4)上可以转动，(1 为出水口，在前滚筒轴的另一端还可设置一个惯性飞轮(17)以提高测量效率及稳定性。
2.根据权利要求1所述的一种水吸收功率底盘测功机，其特征在于；转子叶轮和定子叶轮上均勻分布有多块叶片(18)，叶片的长度L与叶轮半径R的比值为0. 4-0. 65，叶片之间间隔距离P与叶轮半径R的比值为0. 03-0. 1，叶片的内表面可以为拱形，外表面为平面， 且在外表面上下两端倒有方角，叶片的块数均为40-60块，出水口的直径大于进水口的直径，通过出水阀的自动控制来对出水量进行调控。
3.根据权利要求1所述的一种水吸收功率底盘测功机，其特征在于底盘测功机上的水功率吸收装置的出水阀为可精确控制排水的流量控制装置，进水装置为进水泵。
全文摘要
一种水吸收功率底盘测功机，前滚筒通过升速器与水功率吸收装置相连接，水功率吸收装置是与升速器输出轴同轴传动连接的一个封闭容腔，水功率吸收装置的叶轮置于容腔内，功率吸收装置的转子叶轮固定于升速器输出轴上，定子叶轮与水功率吸收装置外壳联接在一起，转子叶轮和定子叶轮上均匀分布有多块叶片，封闭的容腔上设有进水口和出水口，在进水口和出水口处分别设有可控进水泵和出水阀，在水功率吸收装置外壳上装置有力臂杆，压住压力传感器，在前滚筒轴上装有测速传感器，在前后滚筒之间有车辆举升装置。通过控制出水量的增减，改变水功率吸收装置的加载力，通过力传感器的信号和转速信号的测量，便可完成工况法恒功率恒转速的加载测试。
文档编号G01L3/24GK102261971SQ201010230089
公开日2011年11月30日 申请日期2010年7月13日 优先权日2010年7月13日
发明者刘博泉, 庞抗美 申请人:刘博泉, 庞抗美