1、1.51（*6502.528415# 2010年07期（總第67期）1.51（*6502.528415TP2I2# 2010年07期（總第67期）1.51（*6502.528415# 2010年07期（總第67期）1.51（*6502.528415汽乍工況法廢氣排放檢測用底盤測功機的英木慣呆 是一個極其乘要的技術參數，血接影響到加載梢度檢驗 的準確性和確定模擬工況加載負荷的準確性，仃必耍對 現冇五種測試方法進行誤差分析1五種測試方法分別是：兩次恒功率加我滑行法：不 計E輪陽力的増減慣量兩次滑行法；自由和加載兩次滑 行法：兩次恒力加載滑行法：計算E輪阻力的增減慣量 兩次滑行法。英英本原理相同：在

2、底盤測功機系統檢測 中，乍速和時間是測帚:已知吊，而在牛頓力學第一定律 或功能原理公式中，系統的當殳慣量和阻力是耒知數, 所以,只需對任意一個未知數玫定一個定量,網次潸仃 即可得到兩個試驗方程式，聯立解得兩個未知數 1.1兩次恒功率加載滑行法該方法肚采用系統功能原理，系統動能的減小等J- 系統阻力所做的功，在環保標準HJ/T290-2006汽油伍 簡易瞬態匸況法排氣污染物測呆設備技術要求第 9.1.3款中,先后選擇/A/Pt=6kW和匸13k分別進行 (48-33 km/h的加我滑行測試，分別記錄3次滑行時間 的均值k和忑計算底盤測功機壘本慣量DR,二 2°°°

3、x (1HP、_ 1HP、)x “ x x?億；-卩3； )X(XI - X?)式中，V, %是車速分別為48knVh或32km/h時的速 度，m/so這種方法是在兩次滑行過程中，設定底盤測功機臺 架空轉的自身損耗功率一樣，在乍速區間恒功率加栽，'勺乍速降低時，加載力要定駅不斷增加，對加載動態控 制要求較高，其誤差主要受到以卜因素的彩響，(I)加載力標定的渓差。O加載;力的控制將度誤差。G系統減速度增大，車速誤差相應增大(4所測滑行時何謀差相應增大。采用功能原理，在車速區間恒功率控制要求較高. 所以，出現了其他四種方法，用慣性原理F=mxa來代替 功能原理公式，以車速區間的平均系統阻力

4、來進行計算 現以做功圖形法直觀地分析，按功能原理，參見圖1。<VI）（V2）1-Vj) = Fx As ,功FxAx等于該車速區間臺架陽力二次曲線與距離$=S2-S|形成的曲枳 用11線 代替曲線,設S,滑行至S2 (即從比至V?所用時間為 t,設幾與人相差很小，系統是勻減速運動，# 2010年07期（總第67期）1.51（*6502.528415# 2010年07期（總第67期）2010年07期(總第67期)3172010年07期(總第67期)#AU1 名 IT設備1設備2設備3420370217kg887W0907itttrliUkM kmh ipfnJlit中備fitlU力N力 N

5、tNliiPL 力 N4085.8128.785544 363683.4I25J81.63281.0121.977.636-282877.«117.574J28 202474.5113.072J0(D以4024kni/li車速范圍來計算D/ir =耳X片X陽(Z|-GXV2-V,)D!W厭-FXxf,«-泌2-兒)式中，“為帯慣性E輪時臺架在車速區間的滑行時河, 80心為不帶慣性飛輪時臺架在車速區間的滑行時間,So兩次恒功率加我法、門由和加我兩次滑行法以及兩以 + /(vj - v2)= F/2 » F =也色一比= mu，用慣性公 式代替功能公式，由圖1可知,用

6、直線代替曲線F有誤 差，這種誤差是否町以忽略不計？現以某設備廠家三種 底盤測功機所做滑行試驗數據計算,采用插入法計算中 間車速心和忌，見表1。設備 1 =(85.8+74.5)/2=8015,誤差為(80.15-81)/ 81=-!%,設備 2 F滬(128.7+113.0) /2= 120.85，浜墊為(120.85- 121.9)/121.90.9%,設備 3(85.5+72)/2=78.75,誤差為(7&75-77.6)/77.6=1.5%,Q 以3628km/h車速范圍來i|篦設備 1(83.4+77.8)/2=80.6,誤差為(80.6-81.0)/81 =-0.5%,設&#

7、171;r 2 =(125.3+117.5)/2=121.4,誤差為(121.4- 121.9)/121.9=-0.4%,設備 3 ?',2= (81.6+74.8)/2=78.2,誤差為 C78.2 -77.6)/ 77.6=0.7%,由以上可知：車速區間越小，心的誤差越小，環 保標準要求基本慣量誤差±1%內,車速范閑Wkm/h 完全訶以滿足檢驗樓度要求,，所以，在較小的乍速區 間，用慣性原理代轎功能原理測吊底盤測功機甚本慣鼠 是可行的。1.2不計飛輪阻力的增減慣雖:兩次滑行法。在環保標準 HJ/T290 -2006、HJfT291 -2006、HJ/ 1292-2006和

8、HJ/r396-2007均采用此方法檢測底盤測功 機基本慣量,采用牛頓力學笫一定律公式,假定增減慣 量兩次滑行的臺架系統阻力巧一樣，解得為飛輪當量慣量燉，甫于臺架滑行的系統阻力不是很大，慣性E輪陽力 所山的比例較人，實際上兩次滑行的系統阻力不一樣, 由此造成超過1%的慣量誤差。1.3自由和加載兩次滑行法該方法是采用慣性原理，一次臺架自曲滑行，另一 次叫恒力加載滑行，設兩次滑行臺架阻力一樣列出 兩個試驗方程：AXAWJ/W (V>V/)/r;, 聯合解方程組得：式中，“為白由滑行從耳至匕的滑行時間，“為加 載滑行從人至X的滑行時間，So恒力加載滑行，在圖1中相當于力曲線平移上升, 中間力的

9、絕對誤差不變，由于中河加栽力增大，使相對 誤差大大減小,其課差更可忽略不計，誤差主要是加載 恒力的標定和控制綜介謀差所造成，并受車速、時間等 誤差影響"1.4兩次恒力加載滑行法該方法與門由和加載兩次滑行法類似，只是用一次 恒力加載滑行代替了一次自由滑行，設兩次加載力分別 為斤和兩次滑行列出兩個方程：F&F尸D/W (V,-IQ/“，Fy+FD/W (V2-V/“聯合解方程組得：比方法受加我恒力的林定和控制綜介誤羞影響，并 受車速、時間等誤差影響。1.5計算飛輪陰力的增減慣量兩次滑行法該方法與不計飛輪阻力的增減慣量兩次滑行法類 似，只是公式中考慮E輪陽力，兩次滑行中系統陽力不

10、一致，列出兩個方程：£±如(b-Witim兒,F(DIW-m) (Vr-V/f2t 聯合解方程組得：DI, ”笛空)如式中，為飛輪從v2至V,的滑行時間»：正負號由飛輪 結構所定，當脫開E輪后，E輪軸承阮力不在滾筒滑行 系統內時取負號，E輪軸冷阻力增加在滾筒滑彳j：系統內 時取正號。次恒力加截滑行法屈丁加載法，與不計飛輪阻力的增減 慣杲兩次滑行法和計算E輪陽力的増減慣吊兩次滑行法 比較，動態車速測量誤差加大，車速區間測量時間減 小，誤差增大,需要相應加大車速區間。兩次恒功率加 載法要求加栽力控制蒂度最高，加我法受加載力標定誤 差和控制誤差彫響很人，不計E輪陽力的增

11、減慣彊兩次 滑行法謀羞偏大，而il燒飛輪阻力的增減慣量兩次滑行 法檢測精度最高，操作性最簡E、快捷，相比其他4種 方法有以卜優點：（D車速區間可以減小。Q動態車速精度更鬲。車速區間的測童時間精度更高。<4）不受加裁力標定謀差的影響'&不受動態加我力控制謀差的影響，很容易保證阿次滑行的設定耍求6無需任何附加裝置和附加控制要求,'® 町以檢驗在整個乍速范用內的動態乍速精度。計徐E輪陽力的增減慣吊兩次滑行法的操作性也很 好只需用車輛在臺架上連續測幾次功率，使臺架的系 統阻力達到穩定，也不需要測3次平均值，連續贈減慣 鼠兩次滑行，更能保證兩次滑行的臺架狀態，可以

12、取族 5km/h車速區間檢測慣量的平均值，當某5kni/h車速區 間的慣量偏移平均值過人，則說明該區間的動態乍速測 量謀差較大。加載滑行法要増加車速變化動態恒力控制的將度檢 驗,然而,在所仃的相關標準中都沒有這種檢鯊，便加 載法失去了計：S基礎。壞保林準現定：対兩次也功率加 載法冇質疑時，應采用增減慣吊兩次滑行法復試，并以 復試為準，符合計量規范。3壞保標準変：求底盤測功機基本慣殳為900kg,誤差 限值為±9.0kg,即為±1%,現行標定缺少動態恒力加載 控制誤差要求和標定方法，通常力傳感器的靜態標定謀 差限值為±1%,而恒功率加載滑行時間的標定誤差限值 為&#

13、177;4%,單車速點恒力標定謀基限值為±2%,所以，加 載力綜介誤差遠大于±1%，現仃以卜標定方法無法保證 慣量測試準確性。（D恒功率加載滑行時何的標泄這種綜介參數標定不能反映加我的準確性，即使標 定精度很高,有可能是各參數的正負誤差作用相互抵 消：也何可能是加載力111!線沿著理論加載力曲線）< 范用 正弦波動變化，便做功而積與理論做功而積相近：而理 論滑行時間是計第已知呆，理論時間在前，試驗時間在 后，誤差有可能是計算機的計算產物,標定精度無法溯 源，Q附加磁碼的恒功率加載滑行時間的標定進行底盤測功機恒功率加裁滑行時，在測力裝置 （力傳感器）上加一定質敏的舷碼，

14、通過檢測實際滑行 時間與理論滑行時間的誤差來確定加載的誤V:這種方 法的前提是,計算機無法知道所加磁碼右滾筒表面的力 值時才冇意義，然而，該前提無法成立，爲速渦流機 不加載示值為零，加上璉碼后，計算機很容易得到袪碼 的力值，然百，按規泄恒功率減去該力值進行加載和計 算，所以該標定與上述標定-樣，只是多此i舉隱蔽 些。G第6種慣量測試方法還仃一種方法測量基本慣量，在規定車速點穩態F 采用測呆電機測量系統阻力,然后,任臺架系統自由滑 行，測出該車速點的減速度,從而計算出基本慣量。這 種方法有幾個誤差,有力標定誤差,有測量系統自身阻 力誤差，所以，該方法測帚較大系統陽力可行，但測杲 臺架基本慣量誤差

15、偏大，不宜采用。加載滑彳J：法通常適用J：無法增減慣量兩次滑彳J：法的 臺架，例如，飛輪固定裝配在主滾筒上無法脫開，這種 臺架無法滿足所存輕熨車瞬態匸況法廢氣排放檢測臺 架規范為900燭壟木慣呈，許多輕型轎車和1010系列 微型貨乍等的英準質量較小于900kg,這些乍輛在加速 匸況模擬的慣性力是負值，無法在這種臺架I：模擬路試 加速工況的負荷 所以，在底盤測功機上,至少要有一 個»«J以用電磁離介器控制脫離或結介的飛輪，3肚準質 帚:小+ 900kg微吃乍檢測時，町脫開E輪減小臺架慣便臺架能準確模擬路試加速匸況負荷'44.1某廠家對底盤測功機堆木慣彊加載法采取了很復

16、 雜的描施保證卜列將度（D力測駅誤差控制在±05%Z內Q標定桿何效K度誤差在±0.2%G標定磁碼謀差±0.1%,<4力數據采集不穩態為±0.2%（5>訊號濾波和取多點平均值，避免采樣值偏離實 際值。（6動態速度測量控制在±0.4帰以內。6減速度測量誤差為±0.05%（»臺體狀態穩定，兩次口由滑行相同車速點的減 速度謀差為±1%3W采用更換兩個己知當吊慣吊飛輪滑行實驗統計2010年07期(總第67期)3192010年07期(總第67期)#2010年07期(總第67期)#確定慣量修正系數。在6020kni/

17、h車速區間，采用自由和加載兩次滑行 法，恒力加2000N,試驗得到臺架基本慣呈:為 1342.4kg。然后該臺架從48-16 (km/10增減慣量兩次 自由滑行，拆掉飛輪的臺架滑行時間"25.136、，裝上 988kg E輪的臺架滑行時間289.767$按不計E輪陽力 増減慣量兩次滑行法紂DIW =1372.2kg,增人溟差 1372.2-1342.4=29.8kg按計算飛輪阻力增減慣錄兩次滑 行法檢驗，由于沒有試驗花輪阻力,但可按試驗統計, 在32km/h車速點，慣性E輪的軸承當呈阻力系數/=刃 他，N/kg,人為飛輪阻力N,不帯離合器/=0.007 0.009帯電磁離合器冇拖滯.

18、/=001-0 012町取中間 值試驗沒百帯電磁離合器設/=0.(X)8, E輪軸承阻力 F3=988x0.008=7.904N,所以，川=(加他-0/(他-尙)= (988xO.35367-7.9O4) /(0.35367-0.099022) =1341.2kg ,式中,4、砌為分別為帶或不帶E輪時底盤測功機 在32kni/h車速點的減速度ni/s2o在 32km/h 乍速點的1342.4x0.099022=132.93N,E輪阻力占系統阻力的比率為2兀2=7.904/132.93 = 5.95%,設飛輪當量阻力系數皿人溟差為15%,則相對 系統阻力誤差0.0595x0.15=0.89帰&l

19、t;1偏，即:采用計算f 誤差也不大，比較結論是：采用試驗和計算E輪陽力的 增減慣量兩次|'|宙滑彳J：法比加載法軸度更島，操作更簡 虹、快捷，更容易溯源，沒仃必要把簡m的爭情復雜 化 至于自由和加載兩次滑行法試驗所測當彊慣呆接近 準確值，應屈于巧合和已知目標進行修正的結果,很明 顯，在加棧力桁度控制中，缺少眾巫耍的殳牟速動態怛 力加載耕度保證，無法溯源。4.2某設備廠家口由和加袋兩次滑行法的試驗分析對某一臺架試驗，從48-16(km/li)滑行,采用不計 慣性E輪陽力的增減慣呆兩次滑行法，裝上660kg飛輪 滑行時間為186.74Is,裝上330kg E輪滑行時間為 117.625s

20、,計算ZW 為892kg；而采用自由和加載兩次 滑行法測得川為1012kg。設裝上660kg當呆慣吊:E輪時的系統阻力為E660, 在 32km/h 車速點的 F«U=M x( 13.333-4.444)/186.741 = 0.0474M,又設裝上330煌、勺量慣鼠飛輪時的系統阻力 為 F33O,在 32km/h 車速點的 FW=(.I/-33O) x( 13.333- 4.444)/117.625=0.07557M-24.9383,兩式相減 賂廠仇滬- 0.027969M+24.9383如不考電不同慣性飛輪阻力的差異，設血二尺， 則M=24.9383/0.027969=892kg,按試驗報告所說：“折 去660kg當彊E輪改為330kg當廣E輪，其他結構未變 動,其他阻力可以認為不變。換成小飛輪后