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)改委產業(yè)政策司李萬里處長在2007中國內燃機發(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濟發(fā)展的重要戰(zhàn)略目標。從我國能源安全和汽車產業(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)的轉型、燃料系統(tǒng)多元化和整車產品的技術創(chuàng)新。

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)和推廣先進內燃機與混合動力汽車，研究燃燒混合技術，推動動力系統(tǒng)的技術轉型。

2.研發(fā)和應用氣體燃料、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，同時有步驟地推進基礎設施的擴展和轉型。

3.開展燃料電池汽車和純電動汽車的研發(fā)、示范和產業(yè)化，研究輸出功率混合技術，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、傳動系效率以及行使阻力(滾動阻力與空氣阻力)有關外，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。HBM公司不僅能從汽車部件的改進，還能從汽車結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，可通過對結構部件、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，實行增壓化，廣泛采用計算機控制技術。

發(fā)動機的性能主要是：動力性、經濟性、可靠性和耐久性。動力性和經濟性的主要指標是：轉速、功率、轉矩和燃油消耗等。發(fā)動機性能試驗主要內容有：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速傳感器，做到扭矩、轉速同步測量。試驗中除了測量扭矩、轉速信號外，還需要測量溫度信號、應變全橋信號、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通用數據采集系統(tǒng)MGCPlus。

MGCPlus對測量信號進行采集、調理并通過以太網與上位機進行通訊，同時輸出相應的模擬量信號或數字信號給控制單元。

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的轉速、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——轉速、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主要參數的相互關系，確定發(fā)動機最經濟工作區(qū)域。

變速器試驗
汽車傳動系包括離合器、變速器、傳動軸和驅動橋等，其主要任務就是改變發(fā)動機的扭矩同轉速關系的特性，把動力有效而可靠地傳遞到驅動車輪上。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速。另外還需測量力、壓力和溫度信號。

扭矩信號和轉速信號均采用HBM放大器PME系列MP60進行采集，如圖4所示為扭矩信號和轉速信號的采集。MP60精度0.05，專為記數傳感器設計，可以測量扭矩、轉速和轉角。測量輸出和參數調整采用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系列相應放大器進行數據采集。軟件采用HBM catman Professional，圖形化顯示、數據分析和數據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，通過增強車身結構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構有足夠的剛度，也就具有了足夠的強度，扭轉剛度與彎曲剛度應同時考慮。車架、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。

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。在數十個測量點布置HBM位移傳感器測量車身彎曲時產生的垂直變形，在前后窗口、左側門洞口布置對角線測規(guī)測量對角線變化，另外，使用數只HBM力傳感器監(jiān)測加載力的大小。

數據采集采用HBM通用數據采集系統(tǒng)MGCPlus和測量數據分析軟件Catman

MGCPlus靈活、通用、可擴展性強，只需根據不同的測量信號選擇相應的測量板卡，具有零點調整、數字濾波、峰值儲存、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、USB、Ethernet、CANopen 和Profibus 接口，或是數字輸入/輸出功能保證很容易集成到自動化環(huán)境中。測量數據通過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

除了以上應用外，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)提高燃油經濟的自動點火汽油發(fā)動機，用HBM數采系統(tǒng)采集活塞上的溫度信號；為研究優(yōu)化發(fā)動機內部燃燒過程，測量凸輪軸轉速和功率；以及柴油噴射系統(tǒng)上高壓測試、移動數采、混合電力驅動扭矩測量、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，為生產出更節(jié)能環(huán)保的綠色汽車而努力。