燃油汽車發(fā)展到今天蛇损，已面臨“環(huán)境污染”與“能源危機”的雙重壓力缤苫。節(jié)能環(huán)保已成為全球關注的重大事件速兔，受到各國政府、汽車制造業(yè)與汽車使用者的高度重視活玲。

降低油耗并尋求新的替代能源涣狗，以及開發(fā)低污染或零污染的綠色汽車(又稱環(huán)保汽車、清潔汽車)舒憾，已成為當今世界汽車工業(yè)尤其是我國汽車工業(yè)發(fā)展的主題镀钓。國家發(fā)改委產(chǎn)業(yè)政策司李萬里處長在2007中國內(nèi)燃機發(fā)展國際論壇報告中曾提出：

1.節(jié)能減排是國家社會和經(jīng)濟發(fā)展的重要戰(zhàn)略目標。從我國能源安全和汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略考慮镀迂，必須加快一系列汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排的政策措施制定和實施的步伐丁溅。

2.貫徹落實汽車產(chǎn)品節(jié)能減排工作，在政策措施方面招拙，要制定完善并實施傳統(tǒng)能源汽車唧瘾、新能源汽車和落后產(chǎn)品退出機制的規(guī)定和標準。技術路線的選擇要著力推進動力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型别凤、燃料系統(tǒng)多元化和整車產(chǎn)品的技術創(chuàng)新禀丁。

而要實現(xiàn)汽車綠色化，主要有以下幾種技術路線：

1.開發(fā)和推廣先進內(nèi)燃機與混合動力汽車乃描，研究燃燒混合技術跨基，推動動力系統(tǒng)的技術轉(zhuǎn)型。

2.研發(fā)和應用氣體燃料斯凑、煤基燃料和生物燃料肾俯，促進交通能源來源的多樣化，研究燃料混合（摻燒）技術蛀颓，同時有步驟地推進基礎設施的擴展和轉(zhuǎn)型乡纸。

3.開展燃料電池汽車和純電動汽車的研發(fā)、示范和產(chǎn)業(yè)化艘尊，研究輸出功率混合技術坪秒，促進新能源電動汽車技術創(chuàng)新與重點跨越。

汽車燃油消耗除了與發(fā)動機性能罚考、傳動系效率以及行使阻力(滾動阻力與空氣阻力)有關外煞嫩，還同汽車運行工況组弥，汽車附件使用以及制動能量損耗等有關。HBM公司不僅能從汽車部件的改進逗爹，還能從汽車結(jié)構方面改進為汽車綠色化進程提供完美的測量解決方案及產(chǎn)品亡嫌。

發(fā)動機性能試驗

實現(xiàn)汽車綠色化，對于發(fā)動機來說就是要提高現(xiàn)有汽油發(fā)動機的熱效率與機械效率掘而，可通過對結(jié)構部件挟冠、噴射系統(tǒng)和整機改進實現(xiàn)，擴大柴油發(fā)動機應用范圍镣屹，實行增壓化圃郊，廣泛采用計算機控制技術。如圖1所示為FEV所做的發(fā)動機性能試驗女蜈。

FEV所做的發(fā)動機性能試驗

發(fā)動機的性能主要是：動力性持舆、經(jīng)濟性、可靠性和耐久性伪窖。動力性和經(jīng)濟性的主要指標是：轉(zhuǎn)速逸寓、功率、轉(zhuǎn)矩和燃油消耗等覆山。發(fā)動機性能試驗主要內(nèi)容有：功率試驗竹伸、部分負荷性能試驗、性能匹配試驗福互、使用特性試驗刹由、各種專項試驗及出廠試驗等。試驗中需要使用扭矩傳感器鹉鉴、轉(zhuǎn)速傳感器妨菩、力傳感器和溫度傳感器等。

整個系統(tǒng)由加載單元彪选、測量單元厚饱、調(diào)理單元、自控系統(tǒng)和操作控制臺組成剂现，如圖2所示為發(fā)動機性能試驗系統(tǒng)捕如。臺架動力（驅(qū)動）部分是發(fā)動機，臺架的吸功（負載）部分是測功機茁臀，它們之間通過聯(lián)軸器放入測試元件——HBM扭矩傳感器T10F揩池，即用斷軸方式測量扭矩。

發(fā)動機性能試驗系統(tǒng)

這種介入方式可以精確地測量出傳動系中任意考察點的扭矩堆因，這也是HBM公司所推薦的方式宣璧，這樣才能發(fā)揮出HBM扭矩傳感器高精度、高頻響溃卡、高穩(wěn)定性和高可靠性的特點。同時，扭矩傳感器中集成了轉(zhuǎn)速傳感器瘸羡，做到扭矩漩仙、轉(zhuǎn)速同步測量。試驗中除了測量扭矩犹赖、轉(zhuǎn)速信號外队他，還需要測量溫度信號、應變?nèi)珮蛐盘柧濉⑽灰菩盘桇镎邸㈦妷盒盘柡虲AN信號等，所有這些測量信號都接入HBM通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)MGCPlus粘昨。

MGCPlus對測量信號進行采集垢啼、調(diào)理并通過以太網(wǎng)與上位機進行通訊，同時輸出相應的模擬量信號或數(shù)字信號給控制單元张肾。

通過功率試驗可以確定發(fā)動機的主要性能指標芭析，如最大功率及其相應的轉(zhuǎn)速、最大扭矩及最低燃油消耗率等悟唆，還可以確定這些主要性能指標的變化特性通過萬有特性實驗將發(fā)動機4個主要參數(shù)——轉(zhuǎn)速傀掘、功率、扭矩和燃油消耗率繪制在一個曲線圖上拗辜，就可以確定發(fā)動機在整個工作范圍內(nèi)主要參數(shù)的相互關系圃星，確定發(fā)動機最經(jīng)濟工作區(qū)域。

汽車傳動系包括離合器烤眉、變速器丘苗、傳動軸和驅(qū)動橋等，其主要任務就是改變發(fā)動機的扭矩同轉(zhuǎn)速關系的特性子历，把動力有效而可靠地傳遞到驅(qū)動車輪上朦舟。它們的性能對車輛的行駛性能、油耗以及其它多項性能都有影響稻便。實現(xiàn)汽車綠色化的另一途徑就是提高傳動系性能投湿。如圖3所示為奧迪無級變速器測試系統(tǒng)，可以研究提高變速器的傳動效率趁宠。奧迪無級變速器測試系統(tǒng)

測試臺架由驅(qū)動電機不从、輔助齒輪箱、被試CVT和制動系統(tǒng)組成犁跪，兩套扭矩傳感器分別測量輸入輸出扭矩轉(zhuǎn)速椿息。另外還需測量力、壓力和溫度信號坷衍。

扭矩信號和轉(zhuǎn)速信號均采用HBM放大器PME系列MP60進行采集寝优，如圖4所示為扭矩信號和轉(zhuǎn)速信號的采集条舔。MP60精度0.05，專為記數(shù)傳感器設計乏矾，可以測量扭矩孟抗、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角。測量輸出和參數(shù)調(diào)整采用CANbus（或Profibus）通訊接口（CANbus钻心、Profibus協(xié)議開放凄硼，用戶可自行開發(fā)軟件）。

另外捷沸，力摊沉、壓力和溫度信號也同樣用PME系列相應放大器進行數(shù)據(jù)采集。軟件采用HBM catman Professional痒给，圖形化顯示用六、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)存儲的完美解決方案。

縮減汽車尺寸和減輕汽車重量可以有效地減小阻力和減少燃油消耗国产，但同時托俯，又要保證車身強度。車身強度很大程度上取決于其剛度拼固，為了提高車身的疲勞強度雹纤，設計中通常要求車身的第一階彎曲共振點發(fā)生在車輪垂直振動頻率高得多的頻率處，通過增強車身結(jié)構剛度可以有效地提高車身第一階共振頻率今攀，所以通常認為車身結(jié)構有足夠的剛度墓趋，也就具有了足夠的強度，扭轉(zhuǎn)剛度與彎曲剛度應同時考慮敲抄。車架奈兢、車身的合理剛度匹配可以有效提高相關總成的使用壽命，避免過早損壞碴验。如圖5所示為原戴姆勒－克萊斯勒所做的車身剛度試驗啼插。

測量點分布在車身前后縱梁下方、門檻梁下方缕陕、前排坐椅處底板下部和前圍板下部粱锐，間距300mm。在數(shù)十個測量點布置HBM位移傳感器測量車身彎曲時產(chǎn)生的垂直變形扛邑，在前后窗口怜浅、左側(cè)門洞口布置對角線測規(guī)測量對角線變化，另外蔬崩，使用數(shù)只HBM力傳感器監(jiān)測加載力的大小恶座。

數(shù)據(jù)采集采用HBM通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)MGCPlus和測量數(shù)據(jù)分析軟件Catman，如圖6所示為車身剛度試驗數(shù)據(jù)采集沥阳。

MGCPlus靈活跨琳、通用自点、可擴展性強，只需根據(jù)不同的測量信號選擇相應的測量板卡脉让，具有零點調(diào)整樟氢、數(shù)字濾波、峰值儲存侠鳄、限位開關和模擬量輸出等眾多功能，另外工業(yè)標準設計和標準化RS232/RS485死宣、USB枕捺、Ethernet、CANopen 和Profibus 接口跷碰，或是數(shù)字輸入/輸出功能保證很容易集成到自動化環(huán)境中壁歧。測量數(shù)據(jù)通過Catman軟件實時圖形化顯示，儲存和分析谎后。目前段扛，廣汽、長安汽車和一汽的車身剛度試驗均采用了HBM測量方案古种。

HBM公司為汽車綠色化進程助跑

除了以上應用外袁虽，HBM公司在汽車綠色化進程中還擁有眾多成功應用案例，如：為開發(fā)提高燃油經(jīng)濟的自動點火汽油發(fā)動機绷荔，用HBM數(shù)采系統(tǒng)采集活塞上的溫度信號坠髓；為研究優(yōu)化發(fā)動機內(nèi)部燃燒過程，測量凸輪軸轉(zhuǎn)速和功率茄码；以及柴油噴射系統(tǒng)上高壓測試都敛、移動數(shù)采、混合電力驅(qū)動扭矩測量构韵、燃料電池電動汽車傳動系研究周蹭、制動試驗、太陽能動力和空氣動力特性試驗等疲恢。

HBM公司將一直致力于汽車的測試測量凶朗，為生產(chǎn)出更節(jié)能環(huán)保的綠色汽車而努力。

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