摩托車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)道路行駛阻力允差設(shè)定判據(jù)的分析.pdf

第36卷第5期2007年10月小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車(chē)N 6 007摩托車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)道路行駛阻力允差設(shè)定判據(jù)的分析程文平曹琳張庚辰(國(guó)家摩托車(chē)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所天津300072)摘要：國(guó)標(biāo)4622B 181762002中對(duì)底盤(pán)測(cè)功機(jī)阻力設(shè)定誤差作了明確規(guī)定給出了兩種設(shè)定方法。為了判定哪種方法更加科學(xué)準(zhǔn)確，在實(shí)際操作中是否便于操作。本文結(jié)合理論分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo)得出結(jié)論，可將道路行駛阻力誤差最大值不超過(guò)6鍵詞：摩托車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)阻力設(shè)定允差中圖分類(lèi)號(hào)：+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：16710630200705004203on 00072)t of on dyin B 14622B 18176n to a on is is in of of on by of N be as of 托車(chē)不僅作為重要的代步工具，而且在人們的娛樂(lè)生活中起著越來(lái)越重要的作用。與此同時(shí)，摩托車(chē)生產(chǎn)企業(yè)和檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)都需要對(duì)摩托車(chē)的性能進(jìn)行檢驗(yàn)。然而，由于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)場(chǎng)地和環(huán)境有著嚴(yán)格的要求，不僅試驗(yàn)場(chǎng)建設(shè)費(fèi)用耗資巨大，而且場(chǎng)地試驗(yàn)安全性和再現(xiàn)可比性都有人為難以控制的要素。在這種情況下，摩托車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)倍受重視。在允用的誤差范圍內(nèi)再現(xiàn)摩托車(chē)道路行駛阻力，提供與受試車(chē)輛基準(zhǔn)質(zhì)量相當(dāng)?shù)膽T量，提供與車(chē)速相同的冷卻風(fēng)作者簡(jiǎn)介：程文乎(1980一)，男，大本，助工，研究方向?yàn)槟ν熊?chē)投捌技術(shù)。速，是對(duì)底盤(pán)測(cè)功機(jī)的三個(gè)基本要求。再現(xiàn)道路行駛阻力，可用滑行法、節(jié)氣門(mén)開(kāi)度法和根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)提供的吸收功率等方法確定。能否準(zhǔn)確地在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上再現(xiàn)道路行駛阻力，關(guān)系到排放試驗(yàn)和各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性，進(jìn)而影響到對(duì)摩托車(chē)性能的判定。本文針對(duì)國(guó)標(biāo)46222002、81762002中對(duì)底盤(pán)測(cè)功機(jī)阻力設(shè)定誤差的規(guī)定，論證分析了精確判定道路行駛阻力的方法。1阻力設(shè)定判定依據(jù)介紹有關(guān)摩托車(chē)工況法排放試驗(yàn)的國(guó)標(biāo)(4622萬(wàn)方數(shù)據(jù)第5期 程文平等：摩托車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)道路行駛阻力允差設(shè)定判據(jù)的分析 432002和8176在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上再現(xiàn)道路行駛阻力的誤差作了規(guī)定。46222002和002的附錄都指定：功率吸收曲線方程：從12km盤(pán)測(cè)功機(jī)應(yīng)以15的精度再現(xiàn)摩托車(chē)在水平路面上，風(fēng)速盡可能接近Om則功率吸收裝置和測(cè)功機(jī)內(nèi)部摩擦所吸收的功率(P。)為：當(dāng)012km2)0a=曲3 44m (4)將(2)式寫(xiě)成只其中P，=5勛55只一1)根據(jù)的另一種提法P。=15P (只一2)現(xiàn)以基準(zhǔn)質(zhì)量為170照4622的表文表1)，找到9990W。表1 基準(zhǔn)質(zhì)與當(dāng)慣量爰吸收功率對(duì)照表基準(zhǔn)質(zhì)量量慣量收功率05 100 088105R115 110 090115R125 120 0 9112511135 130 0 93135R1卯 140 094150R165 150 096165R185 170 099185R205 190 102205R225 210 105225R245 230 109245R270 260 l 14270R300 280 117300R330 310 121330R360 340 1263印R395 380 133395R435 410 1 37435R475 450 1“2阻力設(shè)定判定依據(jù)分析無(wú)論是(1)式還是(2)式都默認(rèn)了P的準(zhǔn)確值為面3。對(duì)于基準(zhǔn)質(zhì)量為17050km89m3889ms)3=990369518(kgm)有了以得到如表2所示的車(chē)速”和準(zhǔn)確吸收功率數(shù)值P以及兩種判據(jù)對(duì)應(yīng)的(P，一1)和(P。一2)，又因阻力F=尸，令F，一1和F。一2分別與只一1和只一2對(duì)應(yīng)。表2車(chē)速口和準(zhǔn)確吸收功數(shù)值只對(duì)照表序 ( f 礦( 只 (1只I (1只I (1只I (1只皿h、 r8、 矗瞳、 W 一1)W 一1)N 一2)W 一2)0 22 2 10974 4055 253 114 608 ”42 70 19 4 7352 2716 185 95 407 20 93 印 166 4630 1711 135 81 257 1544 50 13，8 2679 990 99 71 149 1075 40 111 1371 507 75 6 7 76 6 0 8 3 578 214 60 72 32 3 97 20 5 5 171 63 53 95 9 1 78 12 33 37 14 50 15 2 06較。將表2中的口、只一1和只一2繪圖(圖1)并比30z 20=一210 20 30 40 50 60 70 80州kmh)圖1兩種阻力設(shè)定誤差比較圖曲線1是對(duì)應(yīng)功率設(shè)定允差1只|=5腸3 4。的阻力誤差，曲線2是對(duì)應(yīng)功率設(shè)定允差I(lǐng)P，l=15勛3的阻力誤差。曲線1在口=40km值為67N，而曲線2是一條與礦成正比萬(wàn)方數(shù)據(jù)小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車(chē) 第36卷的曲線，當(dāng)車(chē)速較低時(shí)對(duì)應(yīng)數(shù)值很小，如”=12N。很明顯，曲線2對(duì)低速的誤差允值過(guò)苛，而對(duì)高速又過(guò)寬。這種要求不盡合理。高速過(guò)寬將影響對(duì)摩托車(chē)性能測(cè)試的準(zhǔn)確性，而低速過(guò)苛不僅底盤(pán)測(cè)功機(jī)精度難以保證，而且沒(méi)有必要。低速阻力設(shè)定相對(duì)誤差大一些并不影響主要性能測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。不同基準(zhǔn)質(zhì)量的摩托車(chē)是否都是在。=40km線1是否具有普遍性?如果是，最小允差出現(xiàn)在何處?不是用繪圖觀察的方法，而是用數(shù)學(xué)求解的方法得到呈現(xiàn)允差極小值的對(duì)應(yīng)車(chē)速。由(P，一1)式得到：=o05(腸3+)，將該式除以一1)=o05(勛。+) (只一1)對(duì)式(只一1)求導(dǎo)并令其為零，則有：o05(20，將對(duì)應(yīng)左式的臨界車(chē)速代入，則有：2()30=o79450=405km僅曲線1呈現(xiàn)的規(guī)律具有普遍性，而且可以得到其呈現(xiàn)最小值的對(duì)應(yīng)車(chē)速虬的精確解為405kmh。3結(jié)論本文提出，以405km46222002和8176該方法可行，進(jìn)一步計(jì)算出46222002表文表1)給出的基準(zhǔn)質(zhì)量在10050速口=405為功率與速度”3成正比，所以：_05：5314了405kmo05(P+)=O05(15314)0766P口=405km贏200766068根據(jù)表1，可以列出表3當(dāng)車(chē)速為405km中的嚴(yán)格起見(jiàn)，取凡：4各種不同基準(zhǔn)質(zhì)量的摩托車(chē)各車(chē)速下的道路行駛阻力誤差最大值不超過(guò)6與行業(yè)內(nèi)同仁和讀者探討。表3當(dāng)量功率與吸收功率對(duì)照表摩托車(chē)當(dāng)量序號(hào) P，礙 P，飛 F，00 880 674 5992 100 689 6133 120 910 697 6204 130 930 711 6335 1柏 940 720 6406 150 960 735 6 547 170 990 758 6748 190 1020 781 6 959 210 1050 804 71510 230 1090 835 74211 260 11柏 873 77612 280 1170 896 79713 310 1210 927 82414 340 1260 965 8 5815 380 1330 1019 9 0616 410 1370 104 9 9 3317 450 1440 1103 9 80參考文獻(xiàn)1 46222002摩托車(chē)排氣污染物排放限值及測(cè)量方法(工況法)S2 81762002輕便摩托車(chē)排氣污染物排放限值及測(cè)量方法(工況法)S3張明盛，朱雙波，寧康摩托車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)阻力的設(shè)定J摩托車(chē)技術(shù)1999(5)：464方茂東道路行駛阻力的滑行法測(cè)量及其在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上的設(shè)定J汽車(chē)技術(shù)，1996(2)：22(收稿日期：20060413)萬(wàn)方數(shù)據(jù)摩托車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)道路行駛阻力允差設(shè)定判據(jù)的分析作者： 程文平， 曹琳， 張庚辰， 國(guó)家摩托車(chē)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所,天津,300072刊名： 小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車(chē)英文刊名： (期)： 2007，36(5)被引用次數(shù)： 0次參考文獻(xiàn)(4條)況法)況法)托車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)阻力的設(shè)定 1999(05)路行駛阻力的滑行法測(cè)量及其在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上的設(shè)定 1996(02)相似文獻(xiàn)(10條)小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車(chē)2006,35(3)本文闡述了摩托車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)的工作原理,據(jù)處理、托車(chē)交流底盤(pán)測(cè)功機(jī)測(cè)控軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā) 3(托車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)是在室內(nèi)完成整車(chē)性能試驗(yàn)、理測(cè)試項(xiàng)目,監(jiān)控測(cè)試過(guò)程,為有效利用底盤(pán)測(cè)功機(jī)奠定了基礎(chǔ),保證了各種性能試驗(yàn)快速、可靠、飛 多功能摩托車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī) 2008本文介紹了多功能摩托車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī),提出了模塊化設(shè)計(jì)思想,形成一款功能齊全、配置靈活、結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)試簡(jiǎn)單、國(guó)初 基于005在摩托車(chē)的開(kāi)發(fā)研究過(guò)程中，對(duì)摩托車(chē)的各種性能試驗(yàn)是一項(xiàng)必不可少的重要工作。摩托車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)是摩托車(chē)整車(chē)室內(nèi)試驗(yàn)中最常用的大型關(guān)鍵設(shè)備之一，它用途廣泛，能進(jìn)行摩托車(chē)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放分析及可靠性等多方向、多領(lǐng)域的試驗(yàn)研究。目前，國(guó)內(nèi)外眾多有實(shí)力的摩托車(chē)制造公司及科研檢測(cè)機(jī)構(gòu)都已配備了一定功能的底盤(pán)測(cè)功機(jī)，隨著我國(guó)摩托車(chē)生產(chǎn)企業(yè)準(zhǔn)入制度的實(shí)施，底盤(pán)測(cè)功機(jī)已成為各摩托車(chē)企業(yè)必須配備的關(guān)鍵設(shè)備之一。根據(jù)底盤(pán)測(cè)功機(jī)具有慣性載荷模擬裝置，如機(jī)械式的飛輪機(jī)構(gòu)或電氣方式，即與道路載荷相同的模擬方式(電渦流機(jī)吸能裝置等)，模擬各種車(chē)輛的慣性載荷(包括平移質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)部件產(chǎn)生的慣性阻力)。分析如何正確進(jìn)行加載，以保證底盤(pán)測(cè)功機(jī)能夠準(zhǔn)確模擬被檢車(chē)輛的行駛狀態(tài)，確保測(cè)試的準(zhǔn)確性。為此，在正確分析摩托車(chē)在道路上行駛時(shí)所受到的阻力(空氣阻力與車(chē)輪滾動(dòng)阻力、傳動(dòng)系摩擦阻力之和)與車(chē)速的模型后，就渦流制動(dòng)器在摩托車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)上電模擬再現(xiàn)摩托車(chē)的行駛阻力進(jìn)行了初步研究，提出了利用電渦流制動(dòng)器作為摩托車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)電模擬加載的方法。設(shè)計(jì)了一種新的制動(dòng)強(qiáng)度可以無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的電渦流制動(dòng)器，進(jìn)行了其工作原理、軟件及硬件的設(shè)計(jì)。并且通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了其制動(dòng)力矩的調(diào)節(jié)能力及限流功能。同時(shí)還得到了制動(dòng)器勵(lì)磁電流與其提供的制動(dòng)力矩之間的關(guān)系，該關(guān)系為進(jìn)行摩托車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)電模擬加載提供了試驗(yàn)依據(jù)。設(shè)計(jì)了一種高性能脈寬調(diào)制(流伺服系統(tǒng)，該系統(tǒng)在電渦流制動(dòng)器工作時(shí)為底盤(pán)測(cè)功機(jī)提供制動(dòng)力，以確保正確加載，模擬道路工況。設(shè)計(jì)了基于托車(chē)交流底盤(pán)測(cè)功機(jī)測(cè)控軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā) 2004摩托車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)是在室內(nèi)完成整車(chē)性能試驗(yàn)、理測(cè)試項(xiàng)目,監(jiān)控測(cè)試過(guò)程,為有效利用底盤(pán)測(cè)功機(jī)奠定了基礎(chǔ),保證了各種性能試驗(yàn)快速、可靠、機(jī)械設(shè)計(jì)2007,24(5)詳細(xì)介紹了要技術(shù)參數(shù)和慣量模擬以及阻力設(shè)定和風(fēng)速跟蹤等關(guān)鍵技術(shù);給出了同一輛摩托車(chē)在3種不同摩托車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)上進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)的結(jié)果,、工控機(jī)等構(gòu)成了全數(shù)字化的、正東 基于007能源和環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為世界備受關(guān)注的話題。隨著機(jī)動(dòng)車(chē)輛數(shù)量的日益增加和摩托車(chē)市場(chǎng)準(zhǔn)入制度的推行，摩托車(chē)的節(jié)能和排放成為汽車(chē)摩托車(chē)產(chǎn)品性能重要指標(biāo)之一，摩托車(chē)整車(chē)性能檢測(cè)也就成為車(chē)輛投放到市場(chǎng)之前的檢驗(yàn)關(guān)卡。底盤(pán)測(cè)功機(jī)是一種不解體檢驗(yàn)?zāi)ν熊?chē)性能的檢測(cè)設(shè)備，采用現(xiàn)代電測(cè)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，仿真模擬各種路面行駛阻力，使摩托車(chē)整車(chē)的道路試驗(yàn)項(xiàng)目以及應(yīng)用工況法測(cè)量摩托車(chē)排氣污染物排放量等試驗(yàn)都能移至室內(nèi)進(jìn)行，減少室外環(huán)境變化對(duì)測(cè)試的影響，能很好的改善試驗(yàn)人員的試驗(yàn)環(huán)境和提高測(cè)試精度。本文借鑒和吸收了以往先進(jìn)的研究成果，建立了底盤(pán)測(cè)功機(jī)動(dòng)力學(xué)模型，分析底盤(pán)測(cè)功機(jī)路面阻力模擬加載原理。設(shè)計(jì)基于模糊控制模糊控制和常規(guī)過(guò)模糊控制來(lái)改善控制系統(tǒng)的快速性和降低超調(diào)量，通過(guò)常規(guī)件的設(shè)計(jì)結(jié)合高內(nèi)聚低耦合的開(kāi)發(fā)思想，基于對(duì)測(cè)功機(jī)對(duì)象開(kāi)發(fā)各子模塊，子模塊可以方便移植應(yīng)用到其他的領(lǐng)域中。控制子模塊結(jié)合行設(shè)計(jì)增量型節(jié)變頻器的輸入電壓，控制測(cè)功機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出扭矩，實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬阻力加載控制；數(shù)據(jù)采集和處理輸出等子模塊采用了性價(jià)比高、實(shí)用性強(qiáng)的間隔采樣采集方式和最小二乘法等數(shù)據(jù)處理算法，采用便對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的管理、調(diào)用和查看：同時(shí)，根據(jù)摩托車(chē)整車(chē)性能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求，設(shè)計(jì)摩托車(chē)整車(chē)性能檢測(cè)試驗(yàn)子模塊，建立底盤(pán)測(cè)功機(jī)性能檢測(cè)試驗(yàn)平臺(tái)?；谠捫詮?qiáng)，操作方便，能很好的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控以及各性能參數(shù)的顯示，同時(shí)將檢測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)修正到標(biāo)準(zhǔn)狀況下，并能以標(biāo)準(zhǔn)格式自動(dòng)存盤(pán)及打印輸出檢測(cè)數(shù)據(jù)和性能擬合曲線。試驗(yàn)結(jié)果表明，測(cè)控系統(tǒng)能很好的滿足摩托車(chē)整車(chē)性能測(cè)試要求，精度優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。本課題的設(shè)計(jì)目前是針對(duì)摩托車(chē)整車(chē)性能測(cè)試的一套測(cè)控系統(tǒng)，預(yù)留了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)接口，方便后續(xù)的基于網(wǎng)絡(luò)的測(cè)控平臺(tái)建立。在進(jìn)一步完善的基礎(chǔ)上，可將此系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用