戴曉鋒

摘 要：GB 18285-2018《汽油車污染物排放限值及測(cè)量方法（雙怠速法及簡(jiǎn)易工況法）》、GB 3847-2018《柴油車污染物排放限值及測(cè)量方法（自由加速法及加載減速法）》兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)于2019年5月1日起實(shí)施。底盤測(cè)功機(jī)日常檢查對(duì)保證簡(jiǎn)易工況法及加載減速法排放檢驗(yàn)結(jié)果提供強(qiáng)有力的保證。本文研究底盤測(cè)功機(jī)日常檢查策略，旨在幫助機(jī)動(dòng)車檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)提高排放檢驗(yàn)的正確率。

關(guān)鍵詞：底盤測(cè)功機(jī)；日常檢查；簡(jiǎn)易工況法；加載減速法

Study on daily inspection strategy of chassis dynamometer

DAI Xiaofeng

（Yangzhou Polytechnic Institute， Yangzhou 225127， China）

Abstract： GB 18285-2018 "Limits and measurement methods for emissions from gasoline vehicles under two-speed idle conditions and short driving mode conditions" and GB 3847-2018 "Limits and measurement methods for emissions from diesel vehicles under free acceleration and lugdown cycle"have been implemented since May 1， 2019. The daily inspection of the chassis dynamometer provides a strong guarantee for the emission test results of the simple driving mode conditions， andlugdown cycle.This article studies the daily inspection strategy of chassis dynamometers， which aims to help motor vehicle inspection agencies improve the accuracy of emissions inspections.

Keywords： Chassis dynamometer； daily inspection； simple driving mode conditions； lugdown cycle

底盤測(cè)功機(jī)是汽油車排氣污染物穩(wěn)態(tài)工況法、瞬態(tài)工況法、簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況法以及柴油車排氣污染物加載減速法檢測(cè)所需的必要儀器。本文以汽油車排氣污染物穩(wěn)態(tài)工況法和柴油車排氣污染物加載減速法檢測(cè)用底盤測(cè)功機(jī)為例，闡述底盤測(cè)功機(jī)日常檢測(cè)策略。

GB 18285-2018《汽油車污染物排放限值及測(cè)量方法（雙怠速法及簡(jiǎn)易工況法）》規(guī)定，用于穩(wěn)態(tài)工況法的底盤測(cè)功機(jī)，每周應(yīng)進(jìn)行一次滑行測(cè)試檢查（GB 18285-2018與GB 3847-2018中多處對(duì)滑行測(cè)試檢查叫法不一致，比如：滑行檢測(cè)檢查、負(fù)荷精度測(cè)試、滑行檢查等等，本文統(tǒng)一為滑行測(cè)試檢查，請(qǐng)讀者閱讀時(shí)注意），實(shí)際滑行測(cè)試時(shí)間應(yīng)該在理論值的±7% 以內(nèi)，底盤測(cè)功機(jī)的所有轉(zhuǎn)動(dòng)部件都應(yīng)包括在滑行測(cè)試中。當(dāng)?shù)妆P測(cè)功機(jī)不能通過(guò)滑行測(cè)試檢查時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行附加損失測(cè)試。

GB 3847-2018《柴油車污染物排放限值及測(cè)量方法（自由加速法及加載減速法）》規(guī)定，對(duì)檢測(cè)量低于4000車次/年的檢測(cè)線，底盤測(cè)功機(jī)應(yīng)該每72小時(shí)進(jìn)行一次滑行測(cè)試檢查；對(duì)檢測(cè)量在4000車次/年以上的檢測(cè)線，應(yīng)該每天進(jìn)行滑行測(cè)試檢查。當(dāng)測(cè)功機(jī)不能通過(guò)滑行測(cè)試檢查時(shí)，應(yīng)進(jìn)行附加功率損失檢測(cè)。

從以上兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可以看出，底盤測(cè)功機(jī)的日常檢查包括滑行檢查和附加功率檢測(cè)兩個(gè)方面。機(jī)動(dòng)車檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)一般對(duì)穩(wěn)態(tài)工況法和加載減速法共用底盤測(cè)功機(jī)，共用計(jì)算機(jī)軟件程序，在這種情況下，機(jī)動(dòng)車檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)如何做好底盤測(cè)功機(jī)日常檢查呢？

本文主要研究底盤測(cè)功機(jī)日常檢查方法、技巧及規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的策略。

1 滑行測(cè)試檢查策略

1.1 滑行測(cè)試檢查時(shí)機(jī)

根據(jù)GB 18285-2018中“BB.1.1 滑行測(cè)試（時(shí)間法）每天應(yīng)對(duì)底盤測(cè)功機(jī)進(jìn)行一次滑行測(cè)試檢查，實(shí)際滑行測(cè)試時(shí)間應(yīng)該在理論值的±7%以內(nèi)，底盤測(cè)功機(jī)的所有轉(zhuǎn)動(dòng)部件都應(yīng)包括在滑行測(cè)試中?！钡囊?，應(yīng)每天在開始檢測(cè)前對(duì)底盤測(cè)功機(jī)進(jìn)行滑行測(cè)試檢查。GB 3847-2018的B.5.1也有類似的要求。

1.2 滑行測(cè)試檢查方法

GB 18285-2018的BB.1.1規(guī)定：滑行測(cè)試不能采用由車輛帶動(dòng)底盤測(cè)功機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的方法，應(yīng)由電機(jī)拖動(dòng)底盤測(cè)功機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)。如果速度在50～30km/ h的滑行測(cè)試，或35～15km/h的滑行測(cè)試時(shí)間超過(guò)理論計(jì)算時(shí)間（CCDT）的±7%，底盤測(cè)功機(jī)必須鎖止，不能用于排放測(cè)試，直到滿足滑行檢查要求為止。

GB 3847-2018的BB.1.6規(guī)定：設(shè)定負(fù)荷分別10 kW、20 kW、30 kW，作為 IHPv 值對(duì)底盤測(cè)功機(jī)進(jìn)行設(shè)定，使底盤測(cè)功機(jī)執(zhí)行100 km/h～10 km/h（至少80 km/h～10 km/h）的滑行測(cè)試，對(duì)30 kW 的滑行，實(shí)際滑行時(shí)間必須在理論計(jì)算時(shí)間（CCDT）的±4%之內(nèi)；對(duì)10 kW和20 kW 的滑行，實(shí)際滑行時(shí)間必須在理論計(jì)算時(shí)間（CCDT）的±2%之內(nèi)。

1.3滑行時(shí)間的理論計(jì)算公式

GB 18285-2018中滑行測(cè)試檢查只有兩個(gè)速度點(diǎn)，分別為40 km/h和25 km/h，對(duì)于每個(gè)速度點(diǎn)，在 6.0 kW～13.0 kW 之間隨機(jī)選擇一個(gè)值，作為 IHPV 值對(duì)測(cè)功機(jī)進(jìn)行設(shè)定，滑行測(cè)試檢查的工作量相對(duì)較少。

GB 3847-2018中滑行測(cè)試檢查設(shè)定負(fù)荷分別10 kW、20 kW、30 kW，作為 IHPV值對(duì)測(cè)功機(jī)進(jìn)行設(shè)定，且要求底盤測(cè)功機(jī)執(zhí)行100 km/h～10 km/h（至少80 km/h～10 km/h）的滑行測(cè)試，與GB 18285-2018中對(duì)滑行測(cè)試的IHPV值及速度點(diǎn)要求迥然不同，務(wù)必引起注意，但計(jì)算公式的含義是一致的，本文將這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中的三個(gè)公式合為一個(gè)公式加以介紹。

CCDTV—理論計(jì)算滑行時(shí)間，s；

DIW—底盤測(cè)功機(jī)所有轉(zhuǎn)動(dòng)部件的慣性質(zhì)量，kg；

VV+10—車速 V+10，m/s；對(duì)于GB 18285-2018，V為40 km/h和25 km/h；

VV-10—車速 V-10，m/s；對(duì)于GB 18285-2018，V為40 km/h和25 km/h；

IHPV—車速 V時(shí)的指示功率，kW；對(duì)于GB 18285-2018，在 6.0 kW～13.0 kW之間隨機(jī)選擇一個(gè)值；對(duì)于GB 3847-2018，分別為10 kW、20 kW、30 kW；

PLHPV—測(cè)功機(jī)在 V時(shí)的附加損失功率，kW。

GB 18285-2018規(guī)定，滑行測(cè)試檢查只有兩個(gè)速度點(diǎn)，分別為40 km/h和25 km/h，實(shí)際滑行測(cè)試時(shí)間應(yīng)該在理論計(jì)算滑行時(shí)間的±7%以內(nèi)。

GB 3847-2018規(guī)定，底盤測(cè)功機(jī)執(zhí)行100 km/h～10 km/h（至少80 km/h～10 km/h）的滑行測(cè)試，對(duì) 30kW的滑行，實(shí)際滑行時(shí)間必須在理論計(jì)算滑行時(shí)間（CCDTV）的±4%之內(nèi)；對(duì) 10 kW和 20 kW 的滑行，實(shí)際滑行時(shí)間必須在理論計(jì)算滑行時(shí)間（CCDTV）的±2%之內(nèi)。

1.4 滑行測(cè)試時(shí)間不合格的原因

底盤測(cè)功機(jī)滑行測(cè)試時(shí)間不合格，一般有以下幾個(gè)原因：

1.4.1 底盤測(cè)功機(jī)加載準(zhǔn)確度差

如果底盤測(cè)功機(jī)加載準(zhǔn)確度不好，也即加載誤差較大，導(dǎo)致IHPV 實(shí)際值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)定值或大于設(shè)定值，導(dǎo)致實(shí)際滑行時(shí)間超過(guò)規(guī)定值。

GB 18285-2018附錄B.5.1.1.2規(guī)定，當(dāng)環(huán)境溫度在 0℃～45℃之間時(shí)，經(jīng)預(yù)熱后的底盤測(cè)功機(jī)吸收功率（PAU 吸收功率+內(nèi)部摩擦損失功率）的準(zhǔn)確度應(yīng)達(dá)到±0.2 kW，或設(shè)定功率的±2% 以內(nèi)（取兩者中的較大值）。GB 3847-2018附錄B.3.1.4.2規(guī)定，當(dāng)環(huán)境溫度在 0～45℃ 之間時(shí)，經(jīng)預(yù)熱后底盤測(cè)功機(jī)的功率設(shè)定誤差不應(yīng)超過(guò)±0.4 kW。在環(huán)境溫度不變時(shí)，底盤測(cè)功機(jī)的準(zhǔn)確度應(yīng)在試驗(yàn)開始后的15 s內(nèi)達(dá)到±0.4 kW，30 s內(nèi)達(dá)到±0.2 kW。從上述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定可以看出，對(duì)底盤測(cè)功機(jī)的準(zhǔn)確度要求很高。

導(dǎo)致底盤測(cè)功機(jī)準(zhǔn)確度不高的原因一般包括：加載電流精度差（電渦流器質(zhì)量差、控制電路設(shè)計(jì)不合理或者所使用的元器件質(zhì)量差）、加載力波動(dòng)大（滾筒與電渦流器安裝精度差、軸承質(zhì)量差，會(huì)導(dǎo)致附加損失功率增大）、內(nèi)部摩擦損失大（潤(rùn)滑脂型號(hào)選錯(cuò)、預(yù)熱不充分，會(huì)導(dǎo)致附加損失功率增大）、速度傳感器、測(cè)力傳感器精度低等等。

1.4.2 加載時(shí)機(jī)錯(cuò)誤

IHPV選定后，何時(shí)加載？怎樣加載？對(duì)滑行時(shí)間測(cè)定有很大影響。有部分底盤測(cè)功機(jī)在底盤測(cè)功機(jī)未啟動(dòng)時(shí)，事先加載好，導(dǎo)致底盤測(cè)功機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)阻力大，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，電渦流器過(guò)熱，影響PAU 吸收功率，導(dǎo)致底盤測(cè)功機(jī)準(zhǔn)確度降低。有的底盤測(cè)功機(jī)是在進(jìn)入速度區(qū)間后再進(jìn)行加載，這樣有兩個(gè)問(wèn)題：一是有可能加載過(guò)猛，瞬間制動(dòng)作用明顯，導(dǎo)致滑行時(shí)間縮短；二是有可能加載過(guò)慢，導(dǎo)致滑行阻力小，滑行時(shí)間延長(zhǎng)。

底盤測(cè)功機(jī)正確的加載方法是，當(dāng)?shù)妆P測(cè)功機(jī)的速度已經(jīng)超過(guò)規(guī)定的速度區(qū)間一定值后，切斷電機(jī)電源，漸進(jìn)加載至規(guī)定值，在滑進(jìn)速度區(qū)間前達(dá)到規(guī)定的加載功率，確保在滑行區(qū)間內(nèi)的加載功率符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

2 附加功率損失測(cè)試策略

2.1 附加功率損失測(cè)試時(shí)機(jī)

GB 18285-2018附錄BB.1.2規(guī)定：當(dāng)?shù)妆P測(cè)功機(jī)不能通過(guò)滑行測(cè)試檢查時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行附加損失測(cè)試。附加損失測(cè)試用于檢查底盤測(cè)功機(jī)內(nèi)部摩擦損失功率（包括軸承摩擦損失等）。應(yīng)在速度為 8km/h～60 km/h 的范圍內(nèi)，并且是在系統(tǒng)的功率吸收單元完成校正之后進(jìn)行該項(xiàng)測(cè)試。該測(cè)試通過(guò)求出速度與摩擦損失曲線，來(lái)修正底盤測(cè)功機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷。當(dāng)速度低于8 km/h 時(shí)，測(cè)試臺(tái)架的摩擦損失較小，可以不進(jìn)行檢查。當(dāng)速度為40 km/h 和25 km/h 時(shí)，附加損失測(cè)試結(jié)果必須小于設(shè)備首次附加損失測(cè)試結(jié)果的 200%，并且最大值不能超過(guò) 2.5 kW，否則底盤測(cè)功機(jī)必須鎖止。

GB3847-2018未明確附加損失測(cè)試時(shí)機(jī)，但也應(yīng)在滑行時(shí)間檢查之前完成該項(xiàng)工作。HJ/T 292-2006《柴油車加載減速工況法排氣煙度測(cè)量設(shè)備技術(shù)要求》規(guī)定了底盤測(cè)功機(jī)寄生功率 PLHP滑行測(cè)試的速度間隔區(qū)間和相應(yīng)的名義速度。需要注意的是：GB 3847-2018與HJ/T 292-2006規(guī)定的速度間隔區(qū)間不一致，GB 3847-2018規(guī)定在時(shí)速10 km/h～100 km/h（至少為10 km/h～80 km/h）的范圍內(nèi)進(jìn)行，每10 km/h 一個(gè)測(cè)量速度段；HJ/T 292-2006規(guī)定的是8 km/h一個(gè)測(cè)量速度段。

2.2 附加損失測(cè)試方法

GB 18285-2018規(guī)定：附加損失測(cè)試時(shí)底盤測(cè)功機(jī)的指示功率 IHP 應(yīng)設(shè)為零，在 40 km/h和 25 km/h 運(yùn)轉(zhuǎn)速度下測(cè)試附加損失功率 PLHP（kW），只測(cè)兩個(gè)速度點(diǎn)。

GB 3847-2018規(guī)定：附加損失測(cè)試時(shí)底盤測(cè)功機(jī)的指示功率 IHP 應(yīng)設(shè)為零。在時(shí)速10 km/ h～100 km/h（至少為 10 km/h～80 km/h）的范圍內(nèi)進(jìn)行，每10 km/h一個(gè)測(cè)量速度段。通過(guò)該測(cè)試求出速度與磨擦損失功率之間的關(guān)系曲線，用來(lái)修正底盤測(cè)功機(jī)的功率測(cè)量結(jié)果。

可見(jiàn)，GB 18285-2018與GB 3847-2018附加損失測(cè)試方法不同，這是因?yàn)榉€(wěn)態(tài)工況法只有兩個(gè)速度點(diǎn)，而加載減速法速度點(diǎn)因車型而異，沒(méi)有要求統(tǒng)一，所以要求求出速度與磨擦損失功率之間的關(guān)系曲線。

2.3 附加損失功率理論計(jì)算公式

GB 18285-2018規(guī)定測(cè)量在 40 km/h、25 km/h 速度下的測(cè)功機(jī)附加損失功率；GB 3847-2018規(guī)定在時(shí)速 10 km/h～100 km/h（至少為 10 km/h～80 km/h）的范圍內(nèi)，每10 km/h一個(gè)測(cè)量速度段，測(cè)量附加損失功率。雖然兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的要求不相同，但兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)理論公式的含義是一樣的。

式中：

DIW—底盤測(cè)功機(jī)所有轉(zhuǎn)動(dòng)部件的慣性重量，kg；

VV+10—車速 V+10，m/s（注意速度單位不是km/h，需要換算為m/s）；對(duì)于GB 18285-2018，V為40 km/h和25 km/h；

VV-10—車速 V-10，m/s（注意速度單位不是km/h，需要換算為m/s）；對(duì)于GB 18285-2018，V為40 km/h和25 km/h；

ACDT—測(cè)功機(jī)從 V+10 滑行到 V-10 的實(shí)際時(shí)間，s。

2.4 附加損失功率不合格原因

底盤測(cè)功機(jī)附加損失功率不合格的主要有以下幾個(gè)方面：

2.4.1 底盤測(cè)功機(jī)預(yù)熱不充分

GB 18285-2018的附錄B.4.2.5規(guī)定：底盤測(cè)功機(jī)每天開機(jī)或停機(jī)后，或車速低于 20 km/h 的時(shí)間超過(guò) 30 min；或停機(jī)后再次開機(jī)，測(cè)試前均應(yīng)自動(dòng)進(jìn)行預(yù)熱。此預(yù)熱應(yīng)由系統(tǒng)控制自動(dòng)進(jìn)行，如沒(méi)有按規(guī)定進(jìn)行測(cè)功機(jī)預(yù)熱，系統(tǒng)應(yīng)被鎖定，不能進(jìn)行排放檢測(cè)。

如果預(yù)熱不充分，底盤測(cè)功機(jī)旋轉(zhuǎn)部件中的軸承由于潤(rùn)滑脂沒(méi)有處在規(guī)定的工作溫度下，運(yùn)動(dòng)阻力增大，增加摩擦損失功率。

2.4.2 潤(rùn)滑脂選用錯(cuò)誤

如果潤(rùn)滑脂選用錯(cuò)誤，特別是在酷寒的冬天和炎熱的夏天，軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)阻力增大，增加摩擦損失功率。

2.4.3 電渦流器有漏電電流

部分底盤測(cè)功機(jī)由于控制系統(tǒng)質(zhì)量不高，始終有電流通過(guò)電渦流器，導(dǎo)致電渦流器一直處于功率吸收狀態(tài)，成為附件損失功率的一部分。

2.4.4 軸承質(zhì)量差或者滾筒、電渦流機(jī)安裝精度差

軸承的質(zhì)量與傳動(dòng)阻力有很大關(guān)系，有研究表明，良好的軸承在底盤測(cè)功機(jī)內(nèi)阻中占10% 左右，否則，占比能達(dá)到30% 甚至更高。因此使用良好質(zhì)量的軸承，配以適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑脂，能有效減速傳動(dòng)阻力，減少附加損失功率。滾筒、電渦流機(jī)安裝精度差也會(huì)增大傳動(dòng)阻力。

2.4.5 傳感器誤差大

前文筆者講過(guò)，速度傳感器、力傳感器如果性能不佳，會(huì)到導(dǎo)致底盤測(cè)功機(jī)準(zhǔn)確度變差，因?yàn)镻=FV。速度傳感器、力傳感器一般會(huì)因?yàn)榘惭b不緊固、信號(hào)線受到強(qiáng)電干擾、插接接頭氧化導(dǎo)致接觸電阻大、滾筒（和/或電渦流器）動(dòng)不平衡擺振等等因素，導(dǎo)致誤差增大，功率加載不穩(wěn)定。

3 總結(jié)

本文通過(guò)對(duì)底盤測(cè)功機(jī)日常檢查策略研究，分析其風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，旨在幫助機(jī)動(dòng)車檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)正確進(jìn)行底盤測(cè)功機(jī)日常檢查，消除日常檢查誤區(qū)，正確獲取檢查結(jié)果，了解并掌握底盤測(cè)功機(jī)日常檢查不合格的原因和處理方法，對(duì)保持設(shè)備完好率和檢驗(yàn)結(jié)果的正確率有很好的示范作用。

滾動(dòng)阻力對(duì)汽車底盤輸出功率測(cè)定值的影響分析

滾動(dòng)阻力系數(shù)與模擬道路面的滾筒種類、行駛車速以及輪胎的構(gòu)造、材料、氣壓等有關(guān)，具體分析如下。

剛制光滾筒對(duì)滾動(dòng)限力系數(shù)的影響

若滾筒的半徑越大，在車輪滾動(dòng)時(shí)輪胎的變形量就越小，也就是說(shuō)彈性遲滯損失就小。

在加工過(guò)程中滾筒的橢圓度、同軸度越小，輪胎在滾筒上的運(yùn)轉(zhuǎn)就越平穩(wěn)，當(dāng)車速一定時(shí)滾動(dòng)阻力系數(shù)的波動(dòng)范圍就越小，故滾動(dòng)阻力系數(shù)隨滾筒加工精度的提高而減小。

我國(guó)在用的底盤測(cè)功機(jī)滾筒表面有兩種，一種是常見(jiàn)的光滾筒即表面為經(jīng)處理的滾筒；另一種是滾筒表面噴涂有耐磨硬質(zhì)合金。前者由于滾筒表面較光滑，起附著系數(shù)約為0.5，汽車車輪在行走時(shí)，除滾動(dòng)阻力外還有滑拖現(xiàn)象。后者采用表面噴涂技術(shù)，將滾筒表面的附著系數(shù)提高到0.8左右，接近于一般路面的附著系數(shù)，則可避免滑拖現(xiàn)象。

滾筒中心距是指底盤測(cè)功機(jī)前后兩排滾筒支撐軸線之間的距離，隨著滾筒中心距的增加，汽車車輪的安置角隨之增大，前后滾筒對(duì)車輪支撐力也隨之增大，這樣將導(dǎo)致車輛在測(cè)功機(jī)臺(tái)架上運(yùn)行滾動(dòng)阻力增大。

輪胎氣壓對(duì)滾動(dòng)阻力系數(shù)的影響

輪胎氣壓對(duì)滾動(dòng)阻力系數(shù)影響很大，氣壓低時(shí)在硬質(zhì)路面上輪胎變形大，滾動(dòng)時(shí)遲滯損失增加，為了減少該項(xiàng)所引起的檢測(cè)誤差，要求早動(dòng)力性檢測(cè)前必須將輪胎氣壓充至標(biāo)準(zhǔn)氣壓。