目前测功机在用的一般有三种类型,水力,电涡流以及电力测功机,水力的太古老了,基本看不到了,而 电力测功机最大的优点在于可以倒拖,电力测功机本质上就是一个电机,发动机带动它转的时候是个发电机,因为机械设备的响应速度是有限的,另外,如果我们想要控制到某一转速的话,那更麻烦了,通常我们不可能直接一脚油门就踩到位, 它带动发动机转的时候是个电动机,这个东西的好处在于测功机端也可以提供动力,就是说他可以拖着发动机跑,而电涡流或者水力的话仅仅只是一个刹车盘,是没有动力的,那就需要不停得调整油门的位置。
每一次调整发动机都有一个响应的过程,总的时间加起来,响应的速度就慢了,在这个模式下面我们可以看到,两种不同的情况,后者多了一个油门控制的环节,前者的油门相当于只是一个开环,而后者是一个闭环,所以通常的情况是后者的稳定速度会比前者慢,另外油门的控制质量好坏有着直接的影响,我以前老的实验室是那个油门用起来真是酸爽啊,等油门稳定下来,我泡的茶都凉了,所以后面那种控制模式是基本不能用的,所以我练就了一身好本事,客户送外号,人肉PID恒扭,恒扭的情况相对简单,测功机端只要扭矩加载到为了,
剩下的随便你发动机怎么折腾,如果是控制油门的话,那更好,油门直接拉到位,然后你发动机想怎么转就怎么转,所以这种情况是所有情况里面稳定速度最快的,没有之一,两个控制的地方都相当是开环,其中的传递变量还是一个黑箱(发动机),台架设备厂商可以调得很好,所以如果这个量恒定的话,那问题就解决了很多了,之后如果是控制转速的话,略微麻烦一点,扭矩波动一下, 在控制转速的情况下上一段的后面一种情况一样, 通常来说,这种控制模式要简单很多,因为其实整个测控系统里面,最难搞定的就是油门。
因为油门给出的信号要经过发动机,再到测功机再回控制台, 如果是控制扭矩的话,方便又快捷,整个控制系统里面,最大的问题就是油门的控制,通常来说,自动调节油门的控制模式总是稳定速度最慢的,一般来说我们不会同时改变两个参数,总是一个参数恒定,然后手动改变第二个参数,然后看看第三个参数有些什么变化,所以一般看到测功机上有“恒转”、“恒扭”、”恒油门“三种模式, 油门的控制通常是一个步进电机,通过油门拉锁跟进气管蝶阀链接,如果是电子油门的话,直接连相应的线束。
电涡流相当于一个刹车盘,它只通过对刹车力矩的大小的控制来控制转速和扭矩,只要增加阻力矩,那么转速就降下来了,类似爬坡,同样,降低阻力矩,那转速就会上升,然后测功机不停地调整扭矩,把转速维持住,如果是控制扭矩的话,那测功机把扭矩加载到为,然后油门自己动作,发动机自己把转速维持住,转速信号有台架给出,再把控制信号给油门, 在这种情况下,我们可以发现,扭矩控制是相对容易的,而转速的控制中间要多一道环节,就是调节扭矩,那我们来看三种模式的区别, 先看恒转,当转速确定了以后,我们的控制量是油门的话,很简单,可以单独到位, 对于机械式油门,做实验之前都要对油门进行标定,油门完全放松,标个零,拉到底,标到100%,至于油门的精度,各设备厂家都不一样,这里就不赘述了,简直就是环保小能手啊。
如果是一般性的耐久试验,或者其他的稳态试验,也基本可以用,毕竟便宜,实验室租赁价格也只有电力的十分之一, 在这三个参数里面我们只要任意确定两个参数,那第三个参数就自动得到了这样的话我们就得到三种控制模式, 发动机试验里面一般我们对发动机可以控制的独立参数有三个,分别是“转速,扭矩,油门”, 要了解控制模式的影响,我们先要讲测功机的硬件设备, 单在电力测功机内比较,情况和电涡流的差不多,差别在于在电涡流里面,主动控制扭矩的模式比主动控制转速的模式响应要快一些。
而在电力上面,两者是差不多的,所以在电力测功机上增大转速的时候,通常会看到扭矩会突然一下变负,而倒拖功能的好处在于,他可以直接把转速拉到位,在发动机上,输出力矩的变化速度总是比转速的变化要快很多的,这样的话转速到位了,然后你再调油门达到响应扭矩就快了许多,然后再迅速变成正常,原因就在于这个时候是倒拖的, 打个比方,假如我们给的一个阻力矩,如果想要提高转速,那我们的反应是油门踩深一点,然后等发动机自己把转速加上去,但是通常这个过程是比较慢的, 但电力测功机和电涡流比较的话,测功机 无论在那个模式,电涡流都响应速度基本都没办法和电力的相提比伦,另外一个好处就是这个时候转速也成为一个真正独立可控的变量,而不像电涡流实际上还是通过力矩来控制转速,转速的控制并不独立,在做ETC实验的时候貌似法规对响应性的要求是0.2秒内要稳定,后面的0.8秒来测量,这个要求只有电力测功机可以做到,而且要调校也很重要,对于道路模拟实验,没有很多经验,我想基本也应该只有电力的才搞得定。 |