第36卷第5期2007年10月小型內(nèi)燃機與摩托車N 6 007摩托車底盤測功機道路行駛阻力允差設定判據(jù)的分析程文平曹琳張庚辰(國家摩托車質(zhì)量監(jiān)督檢驗所天津300072)摘要：國標4622B 181762002中對底盤測功機阻力設定誤差作了明確規(guī)定給出了兩種設定方法。為了判定哪種方法更加科學準確，在實際操作中是否便于操作。本文結(jié)合理論分析和數(shù)學推導得出結(jié)論，可將道路行駛阻力誤差最大值不超過6鍵詞：摩托車底盤測功機阻力設定允差中圖分類號：+2 文獻標識碼：A 文章編號：16710630200705004203on 00072)t of on dyin B 14622B 18176n to a on is is in of of on by of N be as of 托車不僅作為重要的代步工具，而且在人們的娛樂生活中起著越來越重要的作用。與此同時，摩托車生產(chǎn)企業(yè)和檢驗機構(gòu)都需要對摩托車的性能進行檢驗。然而，由于國家標準對試驗場地和環(huán)境有著嚴格的要求，不僅試驗場建設費用耗資巨大，而且場地試驗安全性和再現(xiàn)可比性都有人為難以控制的要素。在這種情況下，摩托車底盤測功機倍受重視。在允用的誤差范圍內(nèi)再現(xiàn)摩托車道路行駛阻力，提供與受試車輛基準質(zhì)量相當?shù)膽T量，提供與車速相同的冷卻風作者簡介：程文乎(1980一)，男，大本，助工，研究方向為摩托車投捌技術(shù)。速，是對底盤測功機的三個基本要求。再現(xiàn)道路行駛阻力，可用滑行法、節(jié)氣門開度法和根據(jù)標準提供的吸收功率等方法確定。能否準確地在底盤測功機上再現(xiàn)道路行駛阻力，關(guān)系到排放試驗和各項試驗結(jié)果的真實性，進而影響到對摩托車性能的判定。本文針對國標46222002、81762002中對底盤測功機阻力設定誤差的規(guī)定，論證分析了精確判定道路行駛阻力的方法。1阻力設定判定依據(jù)介紹有關(guān)摩托車工況法排放試驗的國標(4622萬方數(shù)據(jù)第5期 程文平等：摩托車底盤測功機道路行駛阻力允差設定判據(jù)的分析 432002和8176在底盤測功機上再現(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盤測功機應以15的精度再現(xiàn)摩托車在水平路面上，風速盡可能接近Om則功率吸收裝置和測功機內(nèi)部摩擦所吸收的功率(P。)為：當012km2)0a=曲3 44m (4)將(2)式寫成只其中P，=5勛55只一1)根據(jù)的另一種提法P。=15P (只一2)現(xiàn)以基準質(zhì)量為170照4622的表文表1)，找到9990W。表1 基準質(zhì)與當慣量爰吸收功率對照表基準質(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阻力設定判定依據(jù)分析無論是(1)式還是(2)式都默認了P的準確值為面3。對于基準質(zhì)量為17050km89m3889ms)3=990369518(kgm)有了以得到如表2所示的車速”和準確吸收功率數(shù)值P以及兩種判據(jù)對應的(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對應。表2車速口和準確吸收功數(shù)值只對照表序 ( 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1兩種阻力設定誤差比較圖曲線1是對應功率設定允差1只|=5腸3 4。的阻力誤差，曲線2是對應功率設定允差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方數(shù)據(jù)小型內(nèi)燃機與摩托車 第36卷的曲線，當車速較低時對應數(shù)值很小，如”=12N。很明顯，曲線2對低速的誤差允值過苛，而對高速又過寬。這種要求不盡合理。高速過寬將影響對摩托車性能測試的準確性，而低速過苛不僅底盤測功機精度難以保證，而且沒有必要。低速阻力設定相對誤差大一些并不影響主要性能測試數(shù)據(jù)的準確性。不同基準質(zhì)量的摩托車是否都是在。=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)學求解的方法得到呈現(xiàn)允差極小值的對應車速。由(P，一1)式得到：=o05(腸3+)，將該式除以一1)=o05(勛。+) (只一1)對式(只一1)求導并令其為零，則有：o05(20，將對應左式的臨界車速代入，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)最小值的對應車速虬的精確解為405kmh。3結(jié)論本文提出，以405km46222002和8176該方法可行，進一步計算出46222002表文表1)給出的基準質(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當車速為405km中的嚴格起見，取凡：4各種不同基準質(zhì)量的摩托車各車速下的道路行駛阻力誤差最大值不超過6與行業(yè)內(nèi)同仁和讀者探討。表3當量功率與吸收功率對照表摩托車當量序號 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1 46222002摩托車排氣污染物排放限值及測量方法(工況法)S2 81762002輕便摩托車排氣污染物排放限值及測量方法(工況法)S3張明盛，朱雙波，寧康摩托車底盤測功機阻力的設定J摩托車技術(shù)1999(5)：464方茂東道路行駛阻力的滑行法測量及其在底盤測功機上的設定J汽車技術(shù)，1996(2)：22(收稿日期：20060413)萬方數(shù)據(jù)摩托車底盤測功機道路行駛阻力允差設定判據(jù)的分析作者： 程文平， 曹琳， 張庚辰， 國家摩托車質(zhì)量監(jiān)督檢驗所,天津,300072刊名： 小型內(nèi)燃機與摩托車英文刊名： (期)： 2007，36(5)被引用次數(shù)： 0次參考文獻(4條)況法)況法)托車底盤測功機阻力的設定 1999(05)路行駛阻力的滑行法測量及其在底盤測功機上的設定 1996(02)相似文獻(10條)小型內(nèi)燃機與摩托車2006,35(3)本文闡述了摩托車底盤測功機的工作原理,據(jù)處理、托車交流底盤測功機測控軟件系統(tǒng)的開發(fā) 3(托車底盤測功機是在室內(nèi)完成整車性能試驗、理測試項目,監(jiān)控測試過程,為有效利用底盤測功機奠定了基礎(chǔ),保證了各種性能試驗快速、可靠、飛 多功能摩托車底盤測功機 2008本文介紹了多功能摩托車底盤測功機,提出了模塊化設計思想,形成一款功能齊全、配置靈活、結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)試簡單、國初 基于005在摩托車的開發(fā)研究過程中，對摩托車的各種性能試驗是一項必不可少的重要工作。摩托車底盤測功機是摩托車整車室內(nèi)試驗中最常用的大型關(guān)鍵設備之一，它用途廣泛，能進行摩托車動力性、經(jīng)濟性、排放分析及可靠性等多方向、多領(lǐng)域的試驗研究。目前，國內(nèi)外眾多有實力的摩托車制造公司及科研檢測機構(gòu)都已配備了一定功能的底盤測功機，隨著我國摩托車生產(chǎn)企業(yè)準入制度的實施，底盤測功機已成為各摩托車企業(yè)必須配備的關(guān)鍵設備之一。根據(jù)底盤測功機具有慣性載荷模擬裝置，如機械式的飛輪機構(gòu)或電氣方式，即與道路載荷相同的模擬方式(電渦流機吸能裝置等)，模擬各種車輛的慣性載荷(包括平移質(zhì)量和轉(zhuǎn)動部件產(chǎn)生的慣性阻力)。分析如何正確進行加載，以保證底盤測功機能夠準確模擬被檢車輛的行駛狀態(tài)，確保測試的準確性。為此，在正確分析摩托車在道路上行駛時所受到的阻力(空氣阻力與車輪滾動阻力、傳動系摩擦阻力之和)與車速的模型后，就渦流制動器在摩托車底盤測功機上電模擬再現(xiàn)摩托車的行駛阻力進行了初步研究，提出了利用電渦流制動器作為摩托車底盤測功機電模擬加載的方法。設計了一種新的制動強度可以無級調(diào)節(jié)的電渦流制動器，進行了其工作原理、軟件及硬件的設計。并且通過試驗驗證了其制動力矩的調(diào)節(jié)能力及限流功能。同時還得到了制動器勵磁電流與其提供的制動力矩之間的關(guān)系，該關(guān)系為進行摩托車底盤測功機電模擬加載提供了試驗依據(jù)。設計了一種高性能脈寬調(diào)制(流伺服系統(tǒng)，該系統(tǒng)在電渦流制動器工作時為底盤測功機提供制動力，以確保正確加載，模擬道路工況。設計了基于托車交流底盤測功機測控軟件系統(tǒng)的開發(fā) 2004摩托車底盤測功機是在室內(nèi)完成整車性能試驗、理測試項目,監(jiān)控測試過程,為有效利用底盤測功機奠定了基礎(chǔ),保證了各種性能試驗快速、可靠、機械設計2007,24(5)詳細介紹了要技術(shù)參數(shù)和慣量模擬以及阻力設定和風速跟蹤等關(guān)鍵技術(shù);給出了同一輛摩托車在3種不同摩托車底盤測功機上進行比對試驗的結(jié)果,、工控機等構(gòu)成了全數(shù)字化的、正東 基于007能源和環(huán)境問題已經(jīng)成為世界備受關(guān)注的話題。隨著機動車輛數(shù)量的日益增加和摩托車市場準入制度的推行，摩托車的節(jié)能和排放成為汽車摩托車產(chǎn)品性能重要指標之一，摩托車整車性能檢測也就成為車輛投放到市場之前的檢驗關(guān)卡。底盤測功機是一種不解體檢驗摩托車性能的檢測設備，采用現(xiàn)代電測和計算機技術(shù)，仿真模擬各種路面行駛阻力，使摩托車整車的道路試驗項目以及應用工況法測量摩托車排氣污染物排放量等試驗都能移至室內(nèi)進行，減少室外環(huán)境變化對測試的影響，能很好的改善試驗人員的試驗環(huán)境和提高測試精度。本文借鑒和吸收了以往先進的研究成果，建立了底盤測功機動力學模型，分析底盤測功機路面阻力模擬加載原理。設計基于模糊控制模糊控制和常規(guī)過模糊控制來改善控制系統(tǒng)的快速性和降低超調(diào)量，通過常規(guī)件的設計結(jié)合高內(nèi)聚低耦合的開發(fā)思想，基于對測功機對象開發(fā)各子模塊，子模塊可以方便移植應用到其他的領(lǐng)域中?？刂谱幽K結(jié)合行設計增量型節(jié)變頻器的輸入電壓，控制測功機的轉(zhuǎn)速和輸出扭矩，實現(xiàn)對模擬阻力加載控制；數(shù)據(jù)采集和處理輸出等子模塊采用了性價比高、實用性強的間隔采樣采集方式和最小二乘法等數(shù)據(jù)處理算法，采用便對數(shù)據(jù)庫的管理、調(diào)用和查看：同時，根據(jù)摩托車整車性能檢測標準要求，設計摩托車整車性能檢測試驗子模塊，建立底盤測功機性能檢測試驗平臺?；谠捫詮?，操作方便，能很好的對系統(tǒng)進行實時監(jiān)控以及各性能參數(shù)的顯示，同時將檢測數(shù)據(jù)自動修正到標準狀況下，并能以標準格式自動存盤及打印輸出檢測數(shù)據(jù)和性能擬合曲線。試驗結(jié)果表明，測控系統(tǒng)能很好的滿足摩托車整車性能測試要求，精度優(yōu)于國家標準的要求。本課題的設計目前是針對摩托車整車性能測試的一套測控系統(tǒng)，預留了網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫接口，方便后續(xù)的基于網(wǎng)絡的測控平臺建立。在進一步完善的基礎(chǔ)上，可將此系統(tǒng)廣泛地應用