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

降低油耗并尋求新的替代能源，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)，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。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，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。

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

而要實現(xiàn)汽車綠色化，主要有以下幾種技術(shù)路線：

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

2.研發(fā)和應(yīng)用氣體燃料、煤基燃料和生物燃料，促進交通能源來源的多樣化，研究燃料混合（摻燒）技術(shù)，同時有步驟地推進基礎(chǔ)設(shè)施的擴展和轉(zhuǎn)型。

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，研究輸出功率混合技術(shù)，促進新能源電動汽車技術(shù)創(chuàng)新與重點跨越。

汽車燃油消耗除了與發(fā)動機性能、傳動系效率以及行使阻力(滾動阻力與空氣阻力)有關(guān)外，還同汽車運行工況，汽車附件使用以及制動能量損耗等有關(guān)。HBM公司不僅能從汽車部件的改進，還能從汽車結(jié)構(gòu)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。

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，可通過對結(jié)構(gòu)部件、噴射系統(tǒng)和整機改進實現(xiàn)，擴大柴油發(fā)動機應(yīng)用范圍，實行增壓化，廣泛采用計算機控制技術(shù)。

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

整個系統(tǒng)由加載單元、測量單元、調(diào)理單元、自控系統(tǒng)和操作控制臺組成，如圖2所示為發(fā)動機性能試驗系統(tǒng)。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，它們之間通過聯(lián)軸器放入測試元件——HBM扭矩傳感器T10F，即用斷軸方式測量扭矩。

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，這也是HBM公司所推薦的方式，這樣才能發(fā)揮出HBM扭矩傳感器高精度、高頻響、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，做到扭矩、轉(zhuǎn)速同步測量。試驗中除了測量扭矩、轉(zhuǎn)速信號外，還需要測量溫度信號、應(yīng)變?nèi)珮蛐盘?、位移信號、電壓信號和CAN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。

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

通過功率試驗可以確定發(fā)動機的主要性能指標，如最大功率及其相應(yīng)的轉(zhuǎn)速、最大扭矩及最低燃油消耗率等，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、功率、扭矩和燃油消耗率繪制在一個曲線圖上，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(guān)系，確定發(fā)動機最經(jīng)濟工作區(qū)域。

變速器試驗
汽車傳動系包括離合器、變速器、傳動軸和驅(qū)動橋等，其主要任務(wù)就是改變發(fā)動機的扭矩同轉(zhuǎn)速關(guān)系的特性，把動力有效而可靠地傳遞到驅(qū)動車輪上。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。實現(xiàn)汽車綠色化的另一途徑就是提高傳動系性能。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。

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

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，如圖4所示為扭矩信號和轉(zhuǎn)速信號的采集。MP60精度0.05，專為記數(shù)傳感器設(shè)計，可以測量扭矩、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、Profibus協(xié)議開放，用戶可自行開發(fā)軟件）。

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

車身剛度試驗
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，但同時，又要保證車身強度。車身強度很大程度上取決于其剛度，為了提高車身的疲勞強度，設(shè)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(gòu)剛度可以有效地提高車身第一階共振頻率，所以通常認為車身結(jié)構(gòu)有足夠的剛度，也就具有了足夠的強度，扭轉(zhuǎn)剛度與彎曲剛度應(yīng)同時考慮。車架、車身的合理剛度匹配可以有效提高相關(guān)總成的使用壽命，避免過早損壞。

測量點分布在車身前后縱梁下方、門檻梁下方、前排坐椅處底板下部和前圍板下部，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，在前后窗口、左側(cè)門洞口布置對角線測規(guī)測量對角線變化，另外，使用數(shù)只HBM力傳感器監(jiān)測加載力的大小。

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

MGCPlus靈活、通用、可擴展性強，只需根據(jù)不同的測量信號選擇相應(yīng)的測量板卡，具有零點調(diào)整、數(shù)字濾波、峰值儲存、限位開關(guān)和模擬量輸出等眾多功能，另外工業(yè)標準設(shè)計和標準化RS232/RS485、USB、Ethernet、CANopen 和Profibus 接口，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。測量數(shù)據(jù)通過Catman軟件實時圖形化顯示，儲存和分析。目前，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。

HBM公司為汽車綠色化進程助跑

除了以上應(yīng)用外，HBM公司在汽車綠色化進程中還擁有眾多成功應(yīng)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，用HBM數(shù)采系統(tǒng)采集活塞上的溫度信號；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；以及柴油噴射系統(tǒng)上高壓測試、移動數(shù)采、混合電力驅(qū)動扭矩測量、燃料電池電動汽車傳動系研究、制動試驗、太陽能動力和空氣動力特性試驗等。

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