维普资讯 图1 负荷车试 验系统 负荷车的功率吸收单元(即测功机)是负荷车的 盘、分动箱、全功率取力器、传动箱、传动轴和测功机 主要部件，其特性决定着负荷车的机械特性。目前常 组成，如图2所示。 见的电涡流测功机、电力测功机和水力测功机等，不 能满足车辆试验过程中在低速甚至0车速工况下大 传动箱 转矩的加载要求，因此无法模拟液力变矩器的变矩 工况和起步工况。液黏测功机是利用液体黏性传动 技术发展起来的新型测功装置，液黏测功机的低速 大转矩加载特性3]【，可以很好地满足上述要求。 1 负荷车功率吸收系统结构 负荷车功率吸收系统主要 由全轮驱动汽车底 图 2 负荷车功率吸收系统结构简图 基金项 目：总装备部 2002年重点科研项 目(zLA02058) 一 6 一 维普资讯 謦 黼 写 月 _ ≯l工霍柱瓣 ；。 ， 绷 细嘲矽誊 负荷车由被试验车辆牵引行驶，被试车的输出功 液黏测功机的主要特点是：低速或 0速时能施 率由负荷车车轮输入，经负荷车分动箱、取力器、传动 加额定制动转矩；转矩和转速可在0和额定值之间 箱和万向传动轴至液黏测功机，最终由液黏测功机吸 无级调节；体积小、结构简单 ；具有较小的转动惯量 收，并对被试车形成制动负荷，达到加载制动 目的。 并易于实现远距离控制等。 2．2 液黏测功机主要机械性能 2 液黏测功机基本特性 2．2．1 液黏测功机外特性 2．1 液黏测功机结构及工作原理 液黏测功机转矩—转速特性的外包络线为其外 液粘测功机结构如图3。主动摩擦片通过花键 特性。某200kW 的液黏测功机主要参数见表 1。 安装在主轴上，可以沿轴向自由移动，被动摩擦片通 表 1 200kW 液黏测功机主要参数 过花键安装在被动轴上，被动轴通过拉压传感器固 定于底座上。润滑油由主动轴芯管进入，从各摩擦片 液黏测功机指标 参数 之间的缝隙沿径向流出，在主动摩擦片与被动摩擦 最大制动转矩 ／(N·In) 89oo 片之间形成油膜，通过油膜的剪切作用产生制动转 转速范围 ／(rm／in) O～33o0 最大吸收功率 k／W 2oo 矩 。 最大流量 ／(Lm／in) 4oo 后 F·re·，孔 (1) 允许最小流量 ／(Lm／in) 2oo 式中：卜 测功机制动力矩 ，N·m； 后——压紧力降低系数 ； 在计算液粘测功机外特性时，其转矩一转速外 ． 厂——动摩擦系数； 包络线)限定： F——压紧力，N； f8900 0 n 215 re——摩擦片等效半径，m； { 2l5n3300 (2) m——摩擦副数。 I n 输入功率以热量的形式开云网站 kaiyun登录入口网址吸收到工作介质中，通 200kW液黏测功机外特性见图4。 过与外界进行强制热交换而散发到外界。 控制油液经电液比例溢流阀调定压力后进入控 制液压缸，推动活塞和压盘运动，压紧摩擦片组，减 ^ 小摩擦片间油膜厚度，从而增加测功机的输出转矩； 争 2 减小调定压力，主动摩擦片问的分离弹簧使摩擦片 V 分离，油膜厚度增大 ，输出转矩减小，实现对制动转 矩的调整 。 苗 铎 _ ■嘲豳 —■■■●●■■■●■■ 主轴转速n (r／min) ll 图4 200kW 液黏测 功机外特性 2．2．2 带排特性 带排转矩是在不加控制压力，测功机主轴旋转 时因液体的黏性在主轴上产生的阻力矩。带排转矩 与主轴转速关系即为测功机带排特性，带排特性是 液黏测功机的固有特性。 1．主轴 2．从动摩擦片 3．主动摩擦片 4．被动轴 5．电 液比例阀 6．控制液压缸 7．活塞 8．压盘 9．主轴芯管 带排转矩在通常情况下是液黏测功机的性能缺 陷，主要表现在不加控制信号时不能实现0输出，存 图3 液黏测功机结构简图 — — 1 —— 维普资讯 _ 00 0 llll御 嗍舞 阑 在最小不可控制的输出转矩区域和输出转矩无法覆 大地面附着力可通过增加负荷车配重的办法获得。 盖某些高速小载荷工况 。 最大制动力决定了负荷车的最大施加负荷的能力， 影响带排转矩的主要因素有 ：测功机转速、测功 即决定了对于被试车辆输出牵引力的上限。 机冷却油流量和黏温特性等。 负荷车的制动力与车速特性(外特性)为： 当流量一定时，液黏测功机在不同转速下有不 = 研 G 同的带排转矩。有 m个摩擦副的液黏测功机最小带 r0lt 排转矩可由式(3)计算。 =—0■．3—7■7—r-n (4斗) ： _ ． ． 0 ‘s Tm= KQ (：一R：)∞} (3) 3．6P = q — 式中： 一最小带排转矩，N·m； — — 润滑油动力黏度； 式中： 一 最大制动力 ，kN； — — 流量系数； i——传动箱传动比； ， 、 ，— — 摩擦片外径、内径，In； i。——负荷车的车轿传动比； ∞——主轴转速，r／min； — — 分动箱传动比； ^——摩擦副间隙，0．8mm。 — — 额定制动转矩，Nm； 实车带排转矩试验方法是以负荷车发动机为动 rI——轮胎动力半径，In； 力 ，变速器挂 VIII挡，分动箱挂空挡，发动机至液黏 ％——传动系统效率； 测功机总传动比为 1，将测功机 8号液力传动润滑 — — 滚动阻力，kN； 油温度保持在45℃，以500r／min为测功机转速调 — — 空气阻力，kN； 节步长 ，分别测量润滑油流量在 400L／min、200 G— 全车重量，kN； L／min时的带排转矩。 — — 道路附着系数； 带排特性的实车试验结果见图5。理论研究和 — — 车速 ，km／h； 试验结果表明液黏测功机转速越高带排转矩越大， 凡——液黏测功机转速，02500r／min； 且两者之间保持 良好的线性关系。 — — 取力器许用功率，200kW。 基于SX2190型汽车底盘的负荷车理论外特性 250 ◆ 200L／min试验数据 如图6所示。 考 5o ^ Z 100 靼 5o 罨 0 0 500 l000 l500 2000 2500 0I ： 主轴转速 (r／min) 0 l0 20 3O 40 5o 60 70 80 go 图5 带排转矩与测功机转速 、流量特性 军速 (km／h) 图 6 负荷车理论外特性 3 负荷车特性分析 3．2 负荷车行驶阻力特性 3．1 负荷车外特性 一 般情况下，负荷车的行驶阻力作为不可调节 负荷车的最大制动能力取决于测功机最大制动 的负荷，决定了被试验车辆的最小驱动功率下限。显 转矩和最大地面

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