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智能傳感

MTS傳感器用于車(chē)輛風(fēng)洞測(cè)試

2025China.cn   2016年08月29日

  當(dāng)人們談到F1錦標(biāo)賽、NASCAR(美國(guó)納斯卡車(chē)賽,美國(guó)收視率最高的體育賽事)、印地方程式賽(IndyCar)的時(shí)候,往往大部分關(guān)注點(diǎn)都在賽道上呼嘯而過(guò)的超級(jí)賽車(chē)上。這些賽車(chē)在專(zhuān)業(yè)賽道上的平均時(shí)速超過(guò)300公里每小時(shí),即使在轉(zhuǎn)彎時(shí)速都可能達(dá)到240公里每小時(shí),任何微小的空氣動(dòng)力學(xué)上設(shè)計(jì)的微小變化都可以導(dǎo)致賽車(chē)贏得比賽或者提前退場(chǎng)。實(shí)際上,即使對(duì)消費(fèi)車(chē)型,空氣動(dòng)力學(xué)上的設(shè)計(jì)也非常重要,因?yàn)楦玫娜加托?、更高的安全性能意味著更高的市?chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

 

  MTS的滾動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)(RollingRoadSystem)使用了可控裝置模擬了這種高強(qiáng)度環(huán)境,從而使汽車(chē)制造商或者賽事參與團(tuán)體能夠得到可用的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來(lái)優(yōu)化車(chē)輛設(shè)計(jì)。優(yōu)化汽車(chē)設(shè)計(jì)的目的就是減少阻力、降低噪音、提高側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性。對(duì)于賽車(chē)運(yùn)動(dòng),減少空氣動(dòng)力阻力、提高下壓力的研究一般需要使用了一個(gè)移動(dòng)的傳動(dòng)帶,同時(shí)配合高保真和高重復(fù)性測(cè)量。隨著乘用車(chē)技術(shù)的發(fā)展,今天對(duì)高燃油效率和低排放率要求不斷提高,同時(shí)也是為了降低噪音,空氣動(dòng)力學(xué)家也需要利用一個(gè)移動(dòng)傳送帶模擬裝置來(lái)優(yōu)化車(chē)輛的底盤(pán)和車(chē)輪設(shè)計(jì)。

  MTS的滾動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)會(huì)被放在一個(gè)風(fēng)洞里面。類(lèi)似于跑步機(jī)原理,滾動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)主要組成部分是厚度只有1毫米的不銹鋼帶。這個(gè)不銹鋼帶在一個(gè)高壓空氣軸承上轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的不銹鋼傳動(dòng)帶和風(fēng)洞內(nèi)的超大功率風(fēng)扇來(lái)模擬出時(shí)速高達(dá)200英里(322公里)的環(huán)境。受測(cè)試車(chē)輛模型被放置在風(fēng)洞中,類(lèi)似使用在飛機(jī)飛行模擬器上的支撐桿的結(jié)構(gòu)被安裝在受測(cè)試車(chē)輛模型位置的正上方,用來(lái)模擬賽道上車(chē)輛的姿態(tài)和轉(zhuǎn)動(dòng)角度。MTS滾動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)對(duì)于車(chē)輛研發(fā)者來(lái)說(shuō)是一個(gè)有用的工具,可以把車(chē)輛結(jié)構(gòu)微小變化翻譯成可量化的性能優(yōu)勢(shì)。測(cè)試系統(tǒng)提供了一個(gè)完全可控的環(huán)境,可以使車(chē)輛在上賽道前得到有效的測(cè)試。

 

  MTS滾動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)包含了六項(xiàng)國(guó)際專(zhuān)利,利用了先進(jìn)的軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)高精度高可靠性的汽車(chē)性能測(cè)試,通過(guò)高度的控制和數(shù)據(jù)獲得能力,從而對(duì)賽車(chē)的性能進(jìn)行深度測(cè)試。對(duì)于低離地間隙的比賽車(chē)輛來(lái)說(shuō),如果沒(méi)有固定地面風(fēng)洞的共有條件的測(cè)試,其測(cè)試數(shù)據(jù)是不完整的。

  MTS傳感器部門(mén)研發(fā)生產(chǎn)的R系列線性位移傳感器被安裝在MTS模型移動(dòng)系統(tǒng)(ModelMotionSystem)中心的頂部結(jié)構(gòu)中,用來(lái)檢測(cè)和控制鋼帶上受測(cè)試賽車(chē)的姿態(tài)。這六只R系列傳感器為模型移動(dòng)系統(tǒng)提供線性化的、精確的、可靠的位置數(shù)據(jù)回饋,是模型移動(dòng)系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件。在MTS傳感器的幫助下,高速達(dá)到180邁的鋼帶上被測(cè)車(chē)輛小到1.5毫米的姿態(tài)變化都能被實(shí)時(shí)檢測(cè)到。

 

  另外,系統(tǒng)需要測(cè)試車(chē)輛的上升、阻力和側(cè)向的位置微小變化。這些數(shù)據(jù)對(duì)于監(jiān)測(cè)車(chē)輛在緊要關(guān)頭的性能特別重要,可以用來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)從而顯著調(diào)整車(chē)輛四輪的下壓力分配比率。用于MTS模型移動(dòng)系統(tǒng)中的R系列線性位移傳感器有助于精確控制風(fēng)洞中的車(chē)輛或者模型的姿態(tài)。在傳感器幫助下,模型移動(dòng)系統(tǒng)可以精確控制車(chē)輛的移動(dòng),垂直方向上精度可以達(dá)到±40微米,重復(fù)誤差小于6微米。

  還有一個(gè)MTS的R系列傳感器被安裝在鋼帶的下面,用來(lái)控制和檢測(cè)路面的轉(zhuǎn)動(dòng)角度,實(shí)時(shí)改變擊打到車(chē)輛上的風(fēng)力的方向。這個(gè)傳感器是R系列傳感器中帶柔性傳感部件的RF傳感器。相對(duì)于傳統(tǒng)的帶無(wú)間隙齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)傳感器來(lái)說(shuō),柔性的RF傳感器更容易安裝、維護(hù)和使用,從而降低了整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)工作量。

 

  MTS滾動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于F1、NASCAR等賽車(chē)運(yùn)動(dòng)中,在很多國(guó)家已經(jīng)是新車(chē)型開(kāi)發(fā)過(guò)程中的必要流程。2016年7月,MTS的滾動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)在中國(guó)售出了第一套。用戶是中國(guó)汽車(chē)工程研究院有限公司設(shè)在重慶的汽車(chē)風(fēng)洞試驗(yàn)中心。有了這套系統(tǒng),中國(guó)汽車(chē)工程研究院的技術(shù)人員就能夠?qū)π略O(shè)計(jì)車(chē)型進(jìn)行全面測(cè)試,包括車(chē)輛和路面之間的氣流狀況,以及旋轉(zhuǎn)中車(chē)輪對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)狀況的影響,從而更好優(yōu)化新車(chē)型的外形,生產(chǎn)出阻力低、燃油效率高、低排放和噪音的新車(chē)型。

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