底盤測功機(jī)主要用于汽車動(dòng)力性能測試，是種測量汽車驅(qū)動(dòng)輪輸出功率的臺(tái)架試驗(yàn)裝置，可以用于診斷汽車底盤在負(fù)載條件下出現(xiàn)的故障，下面合能電氣小編為您總結(jié)底盤測功機(jī)工作原理及基本結(jié)構(gòu)。

一、底盤測功機(jī)工作原理

汽車底盤測功機(jī)是檢驗(yàn)汽車整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性等主要性能的檢測設(shè)備，它通過在室內(nèi)臺(tái)架上采用模擬道路行駛工況的方法來檢測汽車的動(dòng)力性。不僅如此，汽車底盤測功機(jī)還可以測量多工況排放指標(biāo)及油耗，同時(shí)還能方便地進(jìn)行汽車的加載調(diào)試和診斷汽車在負(fù)載條件下出現(xiàn)的故障等。

汽車底盤測功機(jī)通過控制試驗(yàn)條件，使周圍環(huán)境影響減至 小，同時(shí)通過功率吸收加載裝置來模擬道路行駛阻力、控制行駛狀況，能進(jìn)行符合實(shí)際的復(fù)雜循環(huán)試驗(yàn)，因而被廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)、汽車制造、汽車檢測與維修行業(yè)。目前，市場上各種型號(hào)、各生產(chǎn)廠家的汽車底盤測功機(jī)產(chǎn)品較多，質(zhì)量良莠不齊。

滾筒反力式汽車制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)是用于測量被檢車輛各輪（前后軸）的制動(dòng)力及手剎力的儀器設(shè)備。其原理是：當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)處在滾筒裝置上的車輪會(huì)給旋轉(zhuǎn)著的滾筒個(gè)反旋轉(zhuǎn)方向的力，而且該反作用力能反應(yīng)出制動(dòng)力的大小，制動(dòng)力的單位為N。

測功時(shí)，汽車驅(qū)動(dòng)車輪置于滾筒問，汽車驅(qū)動(dòng)輪帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子與試驗(yàn)臺(tái)主動(dòng)滾筒相連，此時(shí)轉(zhuǎn)子也轉(zhuǎn)動(dòng)。而與轉(zhuǎn)子同軸的浮動(dòng)定子上裝有勵(lì)磁繞組，當(dāng)勵(lì)磁繞組無電流通過時(shí)，轉(zhuǎn)子不受制動(dòng)力矩的作用。

當(dāng)勵(lì)磁繞組通過直流電時(shí)，便產(chǎn)生磁場，轉(zhuǎn)子切割磁力線而感應(yīng)出電渦流。電渦流與勵(lì)磁線圈的磁場間的相互作用，使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)受到定的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。當(dāng)汽車驅(qū)動(dòng)輪經(jīng)滾筒帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就要克服這種電渦流制動(dòng)轉(zhuǎn)矩而消耗能量。通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁線圈電流大小，就能改變磁場和電渦流的強(qiáng)度，從而改變驅(qū)動(dòng)輪的負(fù)載。

當(dāng)測功機(jī)的滾筒穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，且給勵(lì)磁線圈加定的電流時(shí)，對(duì)滾筒起加載作用的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，其大小與驅(qū)動(dòng)輪對(duì)滾筒的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩相等。根據(jù)作用力與反作用力的原理，使測功器定子繞主軸擺動(dòng)的電轉(zhuǎn)矩的大小與其制動(dòng)轉(zhuǎn)矩相等。

因此，只要測得定子承受的電磁轉(zhuǎn)矩，則可得到驅(qū)動(dòng)輪對(duì)滾筒的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。測量定子承受的電磁轉(zhuǎn)矩，可通過測功器定子外殼安裝的定長度的測力杠桿及在其部下方安裝的驅(qū)動(dòng)力傳感器來進(jìn)行。測功時(shí)，作用在定子上的電磁輕矩使浮動(dòng)的殼體繞主軸擺動(dòng)，從而帶動(dòng)測力杠桿在其傳感器上動(dòng)作，輸出電信號(hào)。

顯然，該力與杠桿長度之積便是定子所受電磁轉(zhuǎn)矩的數(shù)值，該數(shù)值即為驅(qū)動(dòng)輪對(duì)滾筒的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。當(dāng)轉(zhuǎn)子在滾筒帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于轉(zhuǎn)子的外圓上加工有均勻分布的齒與槽，因此通過齒頂和凹槽處的磁通量呈周期性變化，由此可以獲得滾筒的轉(zhuǎn)速信號(hào)。兩信號(hào)同時(shí)輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理運(yùn)算后，即可顯示底盤輸出功率(kW)、驅(qū)動(dòng)力(N)和車速(km/h)的測定值。

通過改變電渦流測功器負(fù)荷的大小，可以模擬汽車在道路上行駛的各種阻力，因此可以實(shí)現(xiàn)汽車在各種車速下驅(qū)動(dòng)輪上的輸出功率、驅(qū)動(dòng)力的測定。但實(shí)際測試時(shí)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速下的 大功率點(diǎn)和 大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的汽車底盤輸出功率及驅(qū)動(dòng)力的測試用得 多，因?yàn)槔盟鼈兛梢栽u(píng)價(jià)汽車及發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和底盤的工作性能。

二、底盤測功機(jī)基本結(jié)構(gòu)

驅(qū)動(dòng)輪輸出功率或牽引力的檢測，是通常所說的底盤測功。它在滾筒試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行，般稱該試驗(yàn)臺(tái)為底盤測功機(jī)。測力式測功試驗(yàn)臺(tái)是以滾筒作為活動(dòng)路面，用加載裝置模擬汽車行駛的情況，測定汽車在各種車速下驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)功率、傳動(dòng)系阻力以及燃料消耗等。目前各汽車檢測站均采用測力試驗(yàn)臺(tái)。其結(jié)構(gòu)主要包括：滾筒裝置、加載裝置、測量裝置等。

（1）滾筒裝置。

支承汽車兩驅(qū)動(dòng)輪的滾筒各為雙滾筒，其結(jié)構(gòu)。滾筒通常采用鋼制材料制成，空心結(jié)構(gòu)。滾筒表面采用有光滑、滾花或涂層式等多種形式。目前光滑式滾筒 多。由于光滑式滾筒表面摩擦系數(shù)較低，在光滑滾筒表面涂上層涂料是種較理想的形式。

滾筒直徑般在186～400mm之間，隨試驗(yàn)車速提高而增大。據(jù)有關(guān)資料介紹，在較高試驗(yàn)車速下，輪胎的滾動(dòng)阻力常達(dá)到傳遞功率的15%～20%。當(dāng)滾筒直徑太小時(shí)，長時(shí)間在較高車速下運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)使輪胎溫度升高，胎面達(dá)到臨界溫度而導(dǎo)致早期損壞。因此，當(dāng)試驗(yàn)車速達(dá)200km/h時(shí)，滾筒直徑不應(yīng)小于350mm。

（2）加載裝置。

汽車在滾筒試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行性能測試時(shí)，要模擬汽車在道路上行駛時(shí)的各種阻力。汽車在道路上行駛時(shí)，它受到的阻力有：汽車傳動(dòng)系阻力、車輪滾動(dòng)阻力、空氣阻力和加速阻力等。汽車在試驗(yàn)臺(tái)上試驗(yàn)時(shí)，它受到的阻力有：汽車傳動(dòng)系阻力、試驗(yàn)臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)阻力和車輪與滾筒之間的接觸阻力等。二者之和不等，前者大于后者。這樣必須要有加載裝置，使汽車在試驗(yàn)臺(tái)上的受力情況同道路上樣。在滾筒試驗(yàn)臺(tái)上可用水力式、電力式或機(jī)械式測功器作為加載裝置和測功裝置。

汽車維修行業(yè)使用的滾筒試驗(yàn)臺(tái)，多采用電渦流測功器。電渦流測功器具有測量精度高、振動(dòng)小和結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，并具有較寬的轉(zhuǎn)速范圍。這種測功機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。轉(zhuǎn)子周圍裝有激磁線圈，轉(zhuǎn)子的軸與試驗(yàn)臺(tái)主動(dòng)滾筒相連，齒輪形的轉(zhuǎn)子盤則在激磁線圈中轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)激磁線圈通過直流電時(shí)形成磁場，隨著齒輪形轉(zhuǎn)子盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，致使磁通量不斷增減變化，因而在定子中產(chǎn)生渦電流，該渦電流對(duì)轉(zhuǎn)子盤產(chǎn)生制動(dòng)作用的磁場，于是對(duì)主動(dòng)滾筒造成定的阻力矩。該阻力矩吸收了汽車驅(qū)動(dòng)輪上的功率，同時(shí)又對(duì)滾筒進(jìn)行了加載。

（3）測量裝置。

測量裝置包括測力裝置、測速裝置和功率指示裝置。因?yàn)殡姕u流測功器不能直接測出汽車驅(qū)動(dòng)輪的輸出功率值，它需要測出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩，或直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度與牽引力，再換算成其功率值，所以測功試驗(yàn)臺(tái)必須備有測力裝置與測速裝置。同時(shí)，試驗(yàn)臺(tái)在對(duì)汽車進(jìn)行加速性能、滑行性能、燃油消耗量等的檢測時(shí)，都要準(zhǔn)確地表示其車速，也需要測速裝置。

①測力裝置

測得的是滾筒軸上的轉(zhuǎn)矩，經(jīng)變換后即得作用在驅(qū)動(dòng)輪上的切向力。在測功器的定子對(duì)其轉(zhuǎn)子施加制動(dòng)作用的同時(shí)，定子本身便受到大小相等，方向相反的反作用力矩。由于定子是可擺動(dòng)的，因此該力矩是由定子經(jīng)定長度的桿臂，傳給測力裝置，然后由儀表指示出其數(shù)值。測力裝置有液壓測力裝置、機(jī)械測力裝置、電測力裝置、電轉(zhuǎn)矩儀等。

② 測速裝置

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是不能由 測功器直接測出的，而是根據(jù)測得的轉(zhuǎn)矩和相應(yīng)的車速經(jīng)計(jì)算求出。此外，汽車的速度也需要根據(jù)轉(zhuǎn)速進(jìn)行換算。  測速裝置般是電測式，由 測速發(fā)電機(jī)和毫伏電壓表組成，毫伏電壓表的刻度為r/min和km/h。利用直流發(fā)電機(jī)的電壓與轉(zhuǎn)速成正比的關(guān)系的測速裝置，其精度約為2%，且易受溫度影響，而利用交流發(fā)電機(jī)的電壓的測速裝置，其精度較高，約為1%，被廣泛采用。

③功率值標(biāo)度 測力裝置的指示值多以牛頓為單位的力，即汽車驅(qū)動(dòng)輪上的牽引力，這時(shí)汽車驅(qū)動(dòng)輪的功率是根據(jù)牽引力與其相應(yīng)的車速算出的。

(5)輔助裝置

①舉升裝置

為方便被測 車輛駛?cè)牒婉偝龅妆P測功試驗(yàn)臺(tái)，在主、副兩滾筒中間裝有舉升裝置。舉升裝置有氣動(dòng)、液動(dòng)和電動(dòng)三種型式，以氣動(dòng)式舉升裝置為多見。

②冷風(fēng)裝置

般底盤測功試驗(yàn)臺(tái)在汽車前面面對(duì)散熱器設(shè)置有移動(dòng)式冷風(fēng)裝置，以加強(qiáng)汽車檢測時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻。