汽車發(fā)動機(jī)性能測試系統(tǒng)

汽車發(fā)動機(jī)性能測試系統(tǒng)發(fā)動機(jī)測試特點(diǎn)測量參數(shù)多，如扭矩、轉(zhuǎn)速、壓力、溫度、流量、排放、噪聲、位移等，涉及的測試技術(shù)、測試設(shè)備和測試方法也多種多樣。試驗(yàn)項(xiàng)目多，包括動力性、經(jīng)濟(jì)性、排放試驗(yàn)、可靠性、耐久性、熱沖擊試驗(yàn)、熱平衡試驗(yàn)等。一、發(fā)動機(jī)功率測試1、發(fā)動機(jī)功率測試概述發(fā)動機(jī)的動力性指標(biāo)是指額定功率和轉(zhuǎn)矩。發(fā)動機(jī)功率分為額定功率有效功率。額定功率是指發(fā)動機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下發(fā)出的總功率，是由制造廠標(biāo)定，亦稱標(biāo)定功率；有效功率是發(fā)動機(jī)曲軸實(shí)際輸出的功率，這是在發(fā)動機(jī)臺架上用測功機(jī)測得的功率。2、測試的分類和設(shè)備發(fā)動機(jī)功率測試方法有穩(wěn)態(tài)測功和動態(tài)測功。穩(wěn)態(tài)測功必須在專門臺架上進(jìn)行，常用的測功器有水力測功器、電力測功器和電渦流測功器常用于發(fā)動機(jī)的研究開發(fā)和質(zhì)量檢測中。而動態(tài)測功可以在汽車不解體條件下進(jìn)行就能測定發(fā)動機(jī)功率。2023/11/27發(fā)動機(jī)測功試驗(yàn)臺架穩(wěn)態(tài)測功外界提供穩(wěn)定的制動負(fù)載來平衡發(fā)動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，此時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速維持不變。穩(wěn)態(tài)測功又稱為有負(fù)荷測功。動態(tài)測功

動態(tài)測功是在發(fā)動機(jī)節(jié)氣門開度和轉(zhuǎn)速均勻變動的狀態(tài)下測定發(fā)動機(jī)功率的一種方法。基本方法為：當(dāng)發(fā)動機(jī)在怠速或空載某一轉(zhuǎn)速時，突然全開節(jié)氣門，使發(fā)動機(jī)克服慣性和內(nèi)部阻力而加速運(yùn)轉(zhuǎn)，其加速性能好壞直接反映最大功率的大小。因此動態(tài)測功又稱為無負(fù)荷測功。2023/11/27便攜式無負(fù)荷測功儀面板

無負(fù)荷測功儀的組成及使用方法2023/11/27無負(fù)荷平均功率測功儀方框圖1-斷電器觸點(diǎn)（或點(diǎn)火觸發(fā)信號）；2-轉(zhuǎn)速信號傳感器；3-轉(zhuǎn)速脈沖整形裝置；4-起始轉(zhuǎn)速觸發(fā)器；5-終止轉(zhuǎn)速觸發(fā)器；6-時標(biāo)；7-計(jì)算與控制裝置；8-顯示裝置2023/11/27二、發(fā)動機(jī)扭矩測試扭矩儀分為:相位差式,應(yīng)變式,磁致伸縮式應(yīng)用：測量實(shí)際運(yùn)行中發(fā)動機(jī)輸出軸的扭矩發(fā)動機(jī)與齒輪箱,發(fā)電機(jī),水泵等機(jī)械一起工作需要測定各自的工作效率測量順態(tài)扭矩2023/11/27光電式扭矩儀測量原理:

a.無轉(zhuǎn)矩作用時，A、B光柵相互遮擋，光電管輸出為零；

b.轉(zhuǎn)矩T作用時，軸的A、B端扭轉(zhuǎn)一個角度φ，A、B光柵也錯開φ角度，透過部分光線。T越大，φ也越大，光電管的輸出越大。

c.轉(zhuǎn)速對轉(zhuǎn)矩的測量無影響2023/11/27磁電式轉(zhuǎn)矩儀測量原理：彈性軸轉(zhuǎn)動受扭后，相距L的2只外齒輪扭轉(zhuǎn)一個角度，發(fā)出的兩列磁電脈沖信號產(chǎn)生相位差。實(shí)際所得兩列脈沖波形間的相位差，是由兩列脈沖的初始相位差與軸扭轉(zhuǎn)角產(chǎn)生的相位差之和。所以扭矩儀應(yīng)設(shè)有補(bǔ)償初始相位差的調(diào)零裝置或者標(biāo)定相應(yīng)于初始相位差的計(jì)時脈沖數(shù)予以消除。2023/11/27應(yīng)變式轉(zhuǎn)矩儀測量原理:

轉(zhuǎn)軸承受轉(zhuǎn)矩時要產(chǎn)生切應(yīng)力（變），最大切應(yīng)力（變）發(fā)生于圓周，方向?yàn)?5度和135度。它與轉(zhuǎn)矩成正比。應(yīng)變式轉(zhuǎn)矩儀在轉(zhuǎn)軸這兩個方向粘貼應(yīng)變片，用電橋測出其最大應(yīng)變，從而測得轉(zhuǎn)矩。為了提高測量靈敏度，可用4個應(yīng)變片，按承受的拉、壓應(yīng)力平均分配按照上述原理的位置粘貼。這樣可組成全橋回路，以保證測量值為純扭矩。電橋信號的輸出方式基本上有滑環(huán)接觸式和旋轉(zhuǎn)變壓器無接觸感應(yīng)式兩種，由應(yīng)變儀測出平均應(yīng)變值，也可采用遙測應(yīng)變儀來測量扭矩。后者的測量精度高，而采用滑環(huán)接觸式的精度較低。2023/11/27致伸縮式轉(zhuǎn)矩儀測量原理:

當(dāng)軸受轉(zhuǎn)矩作用時，軸上有應(yīng)力分布，使軸表面的磁導(dǎo)率發(fā)生變化。拉應(yīng)力+σ使磁阻R1,R4減小，磁導(dǎo)率增加；壓應(yīng)力-σ使R2,R3增加，磁導(dǎo)率減小，結(jié)果產(chǎn)生一個不平衡磁通，在感應(yīng)線圈C,D中產(chǎn)生與軸上所受轉(zhuǎn)矩T1有關(guān)的電動勢，根據(jù)標(biāo)定得出的此電動勢信號與轉(zhuǎn)矩T1的關(guān)系可測出轉(zhuǎn)矩T1。原理圖如下:2023/11/27三、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速測試

光電式轉(zhuǎn)速傳感器

轉(zhuǎn)速傳感器磁電式轉(zhuǎn)速傳感器2023/11/27分類:

照射式、反射式

結(jié)構(gòu):

光源，遮光盤（反光盤），光電管，測頻電路。特點(diǎn):

高速時，光信號減弱

原理：齒輪隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)過一齒，就切割一次磁力線，在線圈中產(chǎn)生一個感應(yīng)電動勢的脈沖信號。每轉(zhuǎn)將產(chǎn)生z個電脈沖信號:

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，轉(zhuǎn)速越高，輸出信號越強(qiáng)。四、氣缸密封性測試一、影響氣缸密封性的因素直接影響氣缸密封性的因素有：氣缸、氣缸蓋、氣缸襯墊、活塞、活塞環(huán)和進(jìn)排氣門等包圍發(fā)動機(jī)工作介質(zhì)部零件的工作狀況。二、氣缸密封性測試項(xiàng)目

評價氣缸密封性的主要參數(shù)有：氣缸壓縮力、氣缸漏氣率、曲軸箱竄氣量、進(jìn)氣管真空度等。2023/11/27氣缸壓縮力測試（1）氣缸壓力表2023/11/27氣缸壓力表測量氣缸壓縮力（2）電子氣缸壓縮壓力測量儀典型的檢測原理是利用電流傳感器測出啟動機(jī)啟動過程中啟動電流變化波形來測定發(fā)動機(jī)的各缸壓縮壓力。2023/11/27啟動機(jī)啟動電流與曲軸轉(zhuǎn)角關(guān)系曲線這張圖表明啟動電流值是變化的，其變化是因氣缸內(nèi)壓縮壓力的波動而引起的，其電流波形各段的峰值與各缸的最大壓縮壓力成正比。（3）常見車型發(fā)動機(jī)的氣缸壓縮壓力標(biāo)準(zhǔn)2023/11/27氣缸漏氣量的檢測診斷測量氣缸壓縮行程壓力只是了解氣缸、活塞組件、氣門、汽缸墊的綜合性密封狀況。而測量氣缸漏氣量能判明故障發(fā)生在氣缸、活塞組件、氣門、汽缸墊的哪一部位。2023/11/27氣缸漏氣量檢測儀工作原理圖檢測氣缸漏氣率時，測量表讀數(shù)越大，表示漏氣量越多。通常，漏氣率在0～10%，表示氣缸密封性良好；漏氣率在10％～20％，表示氣缸密封性一般；漏氣率在20％～30％，表示氣缸密封性較差。一般來說，當(dāng)漏氣率達(dá)30％～40％時，若能確認(rèn)進(jìn)排氣門、氣缸襯墊、氣缸蓋和氣缸套等是密封的，則說明氣缸活塞摩擦副的磨損臨近極限值，已到了需換活塞環(huán)或鏜磨氣缸的程度。進(jìn)氣管真空度檢測2023/11/27

進(jìn)氣管真空度是指進(jìn)氣歧管內(nèi)的進(jìn)氣壓力與外界大氣壓力之差。其真空度數(shù)值隨氣缸活塞組的磨損而變化，并與配氣機(jī)構(gòu)零件狀況以及點(diǎn)火系和供油系的調(diào)整有關(guān)。

因此，檢測進(jìn)氣歧管真空度不僅可以評價發(fā)動機(jī)氣缸的密封性，而且還能診斷相關(guān)系統(tǒng)的故障。示波器檢測真空度通過示波器不解體檢測發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管真空度波形，可以分析、判斷氣缸密封性和診斷相關(guān)機(jī)件的故障。五、發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)性能測試點(diǎn)火波形的檢測2023/11/27汽車專用示波器及其連接1-顯示器；2-波形控制旋鈕；3-電源開關(guān)；4-波形選擇按鈕；5-外接線；6、12-探頭（感應(yīng)夾）；7-火花蹇；8-分電器；9-中央高壓線；10-點(diǎn)火線圈；11-蓄電池；13-選缸測量按鈕；14-斷火按鈕汽車專用示波器是指主要用于汽車有關(guān)波形、參數(shù)檢測的儀器，它能檢測點(diǎn)火波形、供油壓力波形、真空度波形、異響波形、汽車電控元件信號波形等。標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)火波形2023/11/27單缸電壓標(biāo)準(zhǔn)波形a）初級電壓標(biāo)準(zhǔn)波形；b）次級電壓標(biāo)準(zhǔn)波形點(diǎn)火波形故障反應(yīng)區(qū)2023/11/27

圖中A區(qū)為斷電器觸點(diǎn)故障反映區(qū)，B區(qū)為電容器、點(diǎn)火線圈故障反映區(qū)，C區(qū)為電容器、斷電器觸點(diǎn)故障反映區(qū)，D區(qū)為配電器、火花塞故障反映區(qū)。六、燃油供給系統(tǒng)性能測試噴油控制信號波形測試電子燃油噴射（ElectronicFuelInjection）系統(tǒng)是用計(jì)算機(jī)控制燃油噴射代替?zhèn)鹘y(tǒng)化油器的系統(tǒng)，簡稱EFI系統(tǒng)，也稱電控汽油噴射系統(tǒng)。2023/11/27電子控制燃油噴射系統(tǒng)原理圖2023/11/27燃油壓力測試多點(diǎn)噴射系統(tǒng)燃油壓力檢測示意圖1-燃油壓力調(diào)節(jié)器；2、10、13-軟管；3-回油管；4-進(jìn)油管；5-燃油泵；6-燃油泵濾網(wǎng)；7-油壓表；8-燃油濾清器；9-噴油器；11-三通管接頭；12-管接頭七、燃料消耗量測試

重量法測定裝置：實(shí)質(zhì)為測定消耗一定重量

料消耗的時間

燃料消耗量測試

容積法測定裝置：2023/11/27參考文獻(xiàn)[1]金振華，汽車發(fā)動機(jī)測試技術(shù)——臺架[EB/OL]/view/546d01f24693daef5ef73dcc.html[2]柳愛云，汽車發(fā)動機(jī)檢測診斷技術(shù)探析[J]裝備制造技術(shù)，2011,9,109-12