電力底盤測功機是當前技術條件下的更優解,它憑借其精確、高效、多功能和環保的特性,已成為現代汽車工業的主流選擇。
下面我們從幾個維度進行詳細對比和揭秘。
一、首先,了解測功機的核心任務
測功機(Dynamometer)的核心功能是模擬車輛在道路上行駛時所遇到的各種阻力(如空氣阻力、滾動阻力、坡度阻力等),并同時吸收(或提供)功率以測量發動機/車輛的輸出性能。
?對于底盤測功機:直接測量的是車輛驅動輪輸出的功率和扭矩。
?對于發動機測功機:測量的是發動機曲軸輸出的功率和扭矩。
傳統測功機(水力、電渦流)主要扮演一個“負載”或“能耗”的角色,而電力測功機則進化成了一個“雙向能量交互平臺”。
二、電力底盤測功機的卓越優勢(與傳統對比)
1.極高的控制精度和測量精度
?電力測功機:采用高精度電機和變頻控制系統,可以對扭矩、轉速進行極其精確的閉環控制。它可以模擬非常細微的道路負載變化,精度通??蛇_±0.2%以內。
?傳統測功機(水力/電渦流):控制相對粗糙。水力測功機通過調節閥門開度控制水流量來改變負載,響應慢,精度低。電渦流測功機通過調節勵磁電流來控制,精度和響應優于水力,但仍不及電力。它們更適合進行穩態測量,而非動態過程。
優勢體現:在測試油耗、排放(如WLTC、CLTC循環)時,需要嚴格按照預設的車速-時間曲線運行,任何微小的速度偏差都會導致測試結果無效。電力測功機是完成這類測試的唯一選擇。
2.雙向能量流動(四象限運行)
這是電力測功機最革命性的優勢。
?電力測功機:既可以作為電動機吸收車輛動力(消耗功率),也可以作為發電機向車輛驅動輪反拖(提供功率)。這意味著它可以完美模擬車輛下坡、滑行、制動能量回收等工況。
?傳統測功機:只能是單象限運行,即只能吸收功率(制動),無法提供動力反拖。無法模擬上述滑行和能量回收工況。
優勢體現:
?測試新能源車:這是測試混合動力(HEV)、插電混動(PHEV)、純電動(EV)汽車再生制動(能量回收)系統的必備功能。
?測試傳統車:可以更精確地測量車輛的行駛阻力、傳動系統損耗和滑行距離。
3.能量回收與節能環保
?電力測功機:在吸收車輛動能時,是將其大部分(可達70%以上)轉化為電能,回饋到電網或供給實驗室其他設備使用,而不是像傳統測功機那樣全部轉換成熱能浪費掉。
?傳統測功機:水力測功機將能量轉化為水的內能(水溫升高),需要龐大的冷卻系統。電渦流測功機將能量轉化為鑄鐵盤的熱能(發熱),同樣需要強大的冷卻系統。它們都是巨大的“能耗”設備。
優勢體現:
?大幅降低運營成本:長期運行,電費節省非??捎^。
?環保:減少能源浪費,降低冷卻系統的負荷和噪音。
?實驗室熱管理:避免了傳統測功機帶來的巨大熱負荷,使實驗室環境更易控制,對排放分析儀的精度也至關重要。
4.動態響應速度快
?電力測功機:基于電力電子技術,負載變化的響應時間極短(毫秒級),可以瞬間加載或卸載。
?傳統測功機:機械和液壓系統慣性大,響應延遲明顯(秒級)。
優勢體現:可以精確模擬車輛的瞬態工況,如急加速、急減速、換擋沖擊等,對于測試變速箱、TCU(自動變速箱控制單元)和整車的動態性能至關重要。
5.多功能性和寬廣的測試范圍
?電力測功機:一套系統即可完成幾乎所有類型的測試,從低轉速大扭矩(如重型商用車)到高轉速小扭矩(如摩托車),通過程序控制即可輕松切換。
?傳統測功機:不同量程的測試可能需要更換不同的測功機機型,非常不便。
優勢體現:實驗室靈活性極高,一臺設備可以服務多種車型的測試需求,提高了設備利用率和投資回報率。
6.優異的低速和低速大扭矩特性
?電力測功機:在極低轉速甚至零轉速下,依然可以提供穩定、精確的扭矩控制。
?傳統測功機(特別是水力):在低轉速時扭矩建立困難,控制特性非常差,甚至無法工作。
優勢體現:非常適合測試車輛的起步性能、爬坡性能、低速蠕行等工況。
三、傳統測功機是否已被完全淘汰?
并非如此。它們仍有其特定的應用場景和優勢:
?成本優勢:水力、電渦流測功機的初次購置成本通常低于電力測功機。
?簡單可靠:結構相對簡單,維護成本較低,尤其在不需要高精度和動態測試的場合,如發動機出廠測試、維修廠馬力機等,傳統測功機因其皮實耐用、性價比高而仍有市場。
?大功率吸收:對于超大功率(如船舶發動機、重型燃氣輪機)的簡單測試,水力測功機因結構簡單、成本低仍有應用。
總結與結論
特性電力底盤測功機傳統測功機(水/電渦流)
控制精度極高(±0.2%以內)較低(±1%~±0.5%)
運行象限四象限(可反拖,可吸收)單象限(僅可吸收)
能量處理回饋電網(節能)轉化為熱量(浪費,需冷卻)
響應速度極快(毫秒級)較慢(秒級)
低速性能優異差(特別是水力)
多功能性極強,一機多用較弱,量程較固定
初始成本較高較低
維護成本較高(電子系統復雜)較低(機械結構簡單)
主要應用研發、認證、排放、新能源車出廠測試、維修、簡單性能測試
為何選擇電力底盤測功機?
因為現代汽車測試,尤其是面對嚴格的排放法規(國六、歐六)、復雜的新能源技術(能量回收)、以及需要極高重復精度的研發和認證工作時,電力底盤測功機提供的精度、靈活性、節能性和多功能性是傳統測功機無法比擬的。它不僅僅是的一個測試工具,更是一個高度仿真的車輛運行模擬平臺,是推動汽車技術向前發展的關鍵設備。
因此,對于頂級的汽車實驗室、認證機構和高端研發中心,電力底盤測功機是毋庸置疑的首選。

