汽車及發(fā)動機測試系統(tǒng)-臺架-課件

汽車及發(fā)動機測試系統(tǒng)清華大學汽車工程系金振華汽車及發(fā)動機測試系統(tǒng)清華大學汽車工程系汽車及發(fā)動機測試

發(fā)動機臺架試驗整車轉鼓試驗整車道路試驗試驗方法性能指標

動力性經(jīng)濟性排放振動與噪聲汽車及發(fā)動機測試試驗方法性能指標汽車及發(fā)動機測試經(jīng)過多年的積累，汽車發(fā)動機行業(yè)已建立了比較完整的試驗準體系，包括性能試驗、可靠性試驗、排放試驗等專項試驗標準。隨著技術引進和技術交流的開展，我國大部分的試驗標準已采用了國際標準。

汽車及發(fā)動機測試經(jīng)過多年的積累，汽車發(fā)動機行業(yè)已建立了比較完汽車及發(fā)動機測試發(fā)動機臺架試驗穩(wěn)態(tài)試驗相關標準簡介臺架測試系統(tǒng)動態(tài)試驗動態(tài)測試系統(tǒng)汽車及發(fā)動機測試發(fā)動機臺架試驗發(fā)動機臺架試驗GB/T18297-2019汽車發(fā)動機性能試驗方法規(guī)定了汽車用發(fā)動機性能臺架試驗方法，包括各種負荷下的動力性及經(jīng)濟性試驗方法，無負荷下的起動、怠速、機械損失功率試驗方法以及有關氣缸密封性的活塞漏氣量及機油消耗量試驗方法。對主要測試儀表的精度要求扭矩：誤差不大于所測發(fā)動機最大扭矩的±1%轉速：誤差不大于所測值的±0.5%燃油消耗量：誤差不大于所測值的±1%發(fā)動機臺架試驗GB/T18297-2019汽車發(fā)動機性能GB/T18297-2019汽車發(fā)動機性能試驗方法主要測量參數(shù)扭矩轉速燃油消耗量溫度冷卻水溫、機油溫、排氣溫、燃油溫壓力進氣管真空度、進氣連接管壓力、增壓器壓氣機進出口壓力、排氣背壓、機油壓力、氣缸壓縮壓力、曲軸箱壓力點火及噴油提前角發(fā)動機進氣狀態(tài)進氣溫度、進氣壓力、進氣濕度發(fā)動機空氣消耗量活塞漏氣量GB/T18297-2019汽車發(fā)動機性能試驗方法主要測GB/T18297-2019汽車發(fā)動機性能試驗方法主要計算參數(shù)實測有效功率校正有效扭矩校正有效功率燃油消耗率實測平均有效壓力充氣系數(shù)機械效率GB/T18297-2019汽車發(fā)動機性能試驗方法主要計GB/T18297-2019汽車發(fā)動機性能試驗方法十項性能試驗方法起動試驗怠速試驗功率試驗負荷特性試驗萬有特性試驗柴油機調(diào)速特性試驗機械損失功率試驗各缸工作均勻性試驗機油消耗量試驗活塞漏氣量試驗標準對試驗條件、試驗方法、測量項目及數(shù)據(jù)整理進行了詳細的規(guī)定。GB/T18297-2019汽車發(fā)動機性能試驗方法十項性發(fā)動機臺架試驗GB/T19055-2019汽車發(fā)動機可靠性試驗方法

GB/T19055-2019標準是汽車發(fā)動機在臺架上整機的一般可靠性試驗方法，其中包括負荷試驗規(guī)范（如交變負荷、混合負荷和全速全負荷）、冷熱沖擊試驗規(guī)范及可靠性評定方法。本標準適用于乘用車、商用車的水冷發(fā)動機，其中包括點燃機和壓燃機；二沖程機及四沖程機；非增壓機及增壓機；適用于燃用汽油、柴油、天然氣、液化石油氣和醇類等燃料的發(fā)動機。新設計或重大改進的汽車發(fā)動機定型、轉廠生產(chǎn)的發(fā)動機認證以及現(xiàn)生產(chǎn)的發(fā)動機質(zhì)量檢驗均可按本標準規(guī)定的方法進行試驗。發(fā)動機臺架試驗GB/T19055-2019汽車發(fā)動機可靠GB/T19055-2019汽車發(fā)動機可靠性試驗方法可靠性試驗臺架的基本要求滿足被試發(fā)動機的功率：所選測功機應留有30％的功率、扭矩余量（發(fā)動機額定功率轉速，最大扭矩轉速時）。具有自動控制能力：測功機控制、油門控制，發(fā)動機出水溫度控制等裝置，能按試驗要求的設定值自動變化，能夠按試驗程序連續(xù)可靠的工作。具有自動測量、數(shù)據(jù)采集，以及安全保護功能：選用可靠的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，合理的設置安全保護。GB/T19055-2019汽車發(fā)動機可靠性試驗方法可靠GB/T19055-2019汽車發(fā)動機可靠性試驗方法合理選用和設計條件配套裝置：包括冷卻水溫控、機油溫控、燃油溫控、中冷模擬、起動點火電源，緊急停機、發(fā)電機加載，空壓機加載，冷熱沖擊、活塞漏氣量監(jiān)測等條件配套裝置。留有一定的擴展空間：根據(jù)國外廠家近幾年可靠性試驗實際情況看，把排放測量也作為可靠性試驗的測量參數(shù)，進行考核，如：不透光煙度、氣體排放、顆粒排放等，這些參數(shù)要求與試驗臺架進行數(shù)據(jù)通訊；電噴、電控、共軌發(fā)動機在試驗中要提供的電源和控制信號。GB/T19055-2019汽車發(fā)動機可靠性試驗方法合理GB/T19055-2019汽車發(fā)動機可靠性試驗方法交變負荷試驗,混合負荷試驗GB/T19055-2019汽車發(fā)動機可靠性試驗方法交變GB/T19055-2019汽車發(fā)動機可靠性試驗方法冷熱沖擊試驗GB/T19055-2019汽車發(fā)動機可靠性試驗方法冷熱GB/T19055-2019汽車發(fā)動機可靠性試驗方法測量參數(shù)測量參數(shù)如下：a．功率b．扭矩c．溫度d．壓力e．油耗GB/T19055-2019汽車發(fā)動機可靠性試驗方法測量GB/T19055-2019汽車發(fā)動機可靠性試驗方法可靠性試驗條件要求燃油溫度：汽油溫度在298K±5K(25±5℃) 柴油溫度在311K±5K(38±5℃）機油溫度：363～398K(90～125℃)冷卻液溫度：361～383K(88～110℃)冷熱沖擊時水溫控制的規(guī)定散熱器蓋在絕對壓力150kPa放氣時，冷卻水溫升至378K±2K(105±2℃)散熱器蓋在絕對壓力190kPa放氣時，冷卻水溫升至385K±2K(112±2℃)冷工況時冷卻水溫降至311K±－4K(38±－4℃)GB/T19055-2019汽車發(fā)動機可靠性試驗方法可靠發(fā)動機臺架試驗發(fā)動機臺架試驗穩(wěn)態(tài)試驗相關標準簡介臺架測試系統(tǒng)動態(tài)試驗動態(tài)測試系統(tǒng)發(fā)動機臺架試驗發(fā)動機臺架試驗發(fā)動機臺架試驗測控系統(tǒng)主控計算機測功機控制器測功器-發(fā)動機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測試設備發(fā)動機臺架試驗測控系統(tǒng)主控計算機測功機控制器測功器-發(fā)動機數(shù)發(fā)動機臺架試驗測控系統(tǒng)系統(tǒng)集成測功機油耗儀排放分析儀顆粒分析儀煙度計發(fā)動機臺架試驗測控系統(tǒng)系統(tǒng)集成發(fā)動機臺架試驗測控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集德國WAGO美國NI臺灣研華發(fā)動機臺架試驗測控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集德國WAGO發(fā)動機臺架試驗測控系統(tǒng)通訊接口RS232RS485GPIBCANLAN發(fā)動機臺架試驗測控系統(tǒng)通訊接口RS232發(fā)動機臺架試驗測控系統(tǒng)測控軟件系統(tǒng)維護測試設備定義測量通道標定試驗模板定義試驗模塊性能試驗排放試驗可靠性試驗ECU匹配標定試驗數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)檢索打印表格打印曲線三維圖數(shù)據(jù)輸出發(fā)動機臺架試驗測控系統(tǒng)測控軟件系統(tǒng)維護試驗模塊數(shù)據(jù)處理測控系統(tǒng)軟件–數(shù)據(jù)處理測控系統(tǒng)軟件–數(shù)據(jù)處理測控系統(tǒng)軟件–數(shù)據(jù)處理測控系統(tǒng)軟件–數(shù)據(jù)處理測控系統(tǒng)軟件–數(shù)據(jù)處理測控系統(tǒng)軟件–數(shù)據(jù)處理發(fā)動機臺架試驗發(fā)動機臺架試驗穩(wěn)態(tài)試驗相關標準簡介臺架測試系統(tǒng)動態(tài)試驗動態(tài)測試系統(tǒng)發(fā)動機臺架試驗發(fā)動機臺架試驗發(fā)動機臺架試驗InertiaSimulationandControl在高動態(tài)臺架上進行駕駛員模擬和整車工況模擬。發(fā)動機臺架試驗InertiaSimulationand發(fā)動機臺架試驗ISAC是集成于PUMA系統(tǒng)中的一個軟件包發(fā)動機臺架試驗ISAC是集成于PUMA系統(tǒng)中的一個軟件包發(fā)動機臺架試驗動態(tài)試驗臺的應用模擬整車道路試驗?？梢阅M法規(guī)中的滿載和空載滑行試驗、直接檔加速試驗、換檔加速試驗、最高車速試驗、等速燃油消耗量試驗、多工況燃料消耗量試驗等汽車動力性和經(jīng)濟性試驗。模擬整車底盤測功機試驗?？梢阅M各國排放法規(guī)中規(guī)定的各種標準測試循環(huán)，如歐洲的ECE＋EUDC，美國的FTP-75等。在發(fā)動機動態(tài)試驗臺上可以進行汽車動力傳動系統(tǒng)的匹配優(yōu)化。通過對發(fā)動機動態(tài)試驗臺上車輛模型和道路阻力模型中參數(shù)的改變，研究整車各部件參數(shù)對汽車動力性、經(jīng)濟性和排放特性的影響規(guī)律，為汽車動力傳動系統(tǒng)的匹配優(yōu)化提供參考依據(jù)。發(fā)動機動態(tài)試驗臺可以使用在新型汽車動力系統(tǒng)，如電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車的開發(fā)過程中。發(fā)動機臺架試驗動態(tài)試驗臺的應用發(fā)動機臺架試驗動態(tài)試驗臺的優(yōu)點由于不需要整車，所以可以在汽車動力系統(tǒng)的開發(fā)早期對汽車動力系統(tǒng)除了發(fā)動機以外的部分進行模擬，從而研究內(nèi)燃機的動態(tài)性能，便于新型發(fā)動機的開發(fā)。發(fā)動機動態(tài)試驗臺為汽車動力傳動系統(tǒng)的優(yōu)化匹配提供了一種很方便的試驗手段。

發(fā)動機動態(tài)試驗臺上的試驗重復性好。

發(fā)動機動態(tài)試驗臺可以使用多種測量方法，而且可以使用道路試驗和轉鼓試驗不適用的精度更高的、采樣頻率更快的測試設備，使測試技術水平得到明顯提高。

發(fā)動機臺架試驗動態(tài)試驗臺的優(yōu)點發(fā)動機臺架試驗道路阻力模型：發(fā)動機臺架試驗道路阻力模型：發(fā)動機臺架試驗慣量模擬發(fā)動機臺架試驗慣量模擬發(fā)動機臺架試驗車速控制器發(fā)動機臺架試驗車速控制器發(fā)動機臺架試驗控制方式RG/AlfaRG/V發(fā)動機臺架試驗控制方式RG/AlfaRG/V排放測試排放測試法規(guī)工況法：將若干個汽車常用工況組合成一個或若干個測試循環(huán)，試驗時測取汽車在整個測試循環(huán)中的排放水平。工況法可以比較全面的反映汽車排放水平。排放限值：工況法檢測排放限值分為兩類，型式認證和產(chǎn)品一致性試驗限值。型式認證是對新設計車型的認證試驗；產(chǎn)品一致性試驗是對批量生產(chǎn)車的試驗，要求從批量生產(chǎn)車中任意抽取若干量進行試驗。排放測試排放測試法規(guī)排放測試輕型車與重型車工況法根據(jù)輕型車與重型車采取不同的試驗方法。一般將總質(zhì)量在400～3500kg范圍內(nèi)，成員9～12人以下的車輛作為輕型車。輕型車排放檢測要求在底盤測功機上進行，被檢車輛按規(guī)定的測試循環(huán)運轉，試驗結果用單位里程排放質(zhì)量表示（g/km）。重型車排放檢測要求在發(fā)動機臺架上進行，結果用發(fā)動機比排放量表示（g/kWh）。排放測試輕型車與重型車輕型車排放法規(guī)美國排放法規(guī)FTP-75工況0～505s冷啟動506～1372s穩(wěn)定段10min停車0～505s熱啟動輕型車排放法規(guī)美國排放法規(guī)輕型車排放法規(guī)歐洲排放法規(guī)法規(guī)生效日期汽油車COHCNOx歐洲119922．720．97歐洲22019．102．20．5歐洲320002．30．20．15歐洲420191．00．10．08輕型車排放法規(guī)歐洲排放法規(guī)法規(guī)生效日期汽油車COHCNOx歐輕型車排放法規(guī)歐洲排放法規(guī)ECE+EUDC日本排放法規(guī)10.15工況輕型車排放法規(guī)歐洲排放法規(guī)日本排放法規(guī)輕型車排放法規(guī)歐Ⅱ和歐Ⅲ的主要區(qū)別加嚴了排放測試方法。常溫排放試驗(I型試驗)的測試方法中刪除了冷啟動后的40s怠速時間；汽油車的蒸發(fā)排放試驗(1V型試驗)的晝間呼吸試驗時間從原來的1h變?yōu)?4h，更真實地模擬汽車經(jīng)過一晝夜的溫度變化而產(chǎn)生的油氣蒸發(fā)。加嚴了汽車排放限值。CO、HC的排放數(shù)值降低，且將HC和N0x分開規(guī)定增加VI型試驗，即低溫試驗，用于檢測車輛在冷起動之后低溫情況下的CO和HC平均排放水平，試驗在低溫（-7℃）環(huán)境下進行，只進行城市循環(huán)工況的測試，排放限值為CO≤15g/km，HC≤1.8g/km。增加OBD試驗，要求車輛裝備了OBD系統(tǒng)。輕型車排放法規(guī)歐Ⅱ和歐Ⅲ的主要區(qū)別輕型車排放測試輕型車排放測試輕型車排放測試-數(shù)據(jù)計算輕型車排放測試-數(shù)據(jù)計算輕型車排放測試-CVS結果表格

輕型車排放測試-CVS結果表格輕型車排放測試-模態(tài)計算結果表格輕型車排放測試-模態(tài)計算結果表格輕型車排放測試-司機助輕型車排放測試-司機助重型車排放標準汽油機9工況（GB17691-2019)重型車排放標準汽油機9工況（GB17691-2019)重型車排放標準柴油機13工況(GB14762-2019)重型車排放標準柴油機13工況(GB14762-2019)重型車排放標準歐洲IIIESC測試循環(huán)2000年實施的歐洲3法規(guī)對13工況做了若干修正，稱為歐洲穩(wěn)態(tài)標準測試循環(huán)重型車排放標準歐洲IIIESC測試循環(huán)重型車排放標準ESC還包含一個動態(tài)煙度測試（ELR），在ABC三個轉速下由10％油門突然加到最大，用透光式煙度計測量這個過程的煙度最大值。重型車排放標準ESC還包含一個動態(tài)煙度測試（ELR），在AB重型車排放標準歐洲3(ETC)對于使用排氣后處理技術的重型車用柴油機和氣體燃料發(fā)動機，歐洲3標準中還要加試一個歐洲瞬態(tài)循環(huán)以檢驗排氣后處理系統(tǒng)的性能。重型車排放標準歐洲3