《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)學(xué)-第二章-發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)系統(tǒng).ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)學(xué)-第二章-發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)系統(tǒng).ppt（27頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn),第二章 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)系統(tǒng),Page 1,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)介紹,發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)主要組成 試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行加載與測(cè)量裝置，包括測(cè)功機(jī)、燃料供應(yīng)系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境系統(tǒng)保證發(fā)動(dòng)機(jī)在正常環(huán)境中運(yùn)行，避免室內(nèi)外噪聲和排放物的污染，包括通風(fēng)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)、消聲與隔聲以及隔振系統(tǒng)。,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,Page 2,先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)是保證發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)和試驗(yàn)研究的基礎(chǔ),發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)介紹,1. 試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng),同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,Page 3,發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)介紹,,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,Page 4,發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)介紹,2.
2、 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境系統(tǒng),同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,Page 5,2.1 測(cè)試系統(tǒng),加載與測(cè)量裝置測(cè)功機(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī)在所需工況下正常運(yùn)行，給被測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)加上模擬的負(fù)載，控制并吸收其輸出的能量，通過(guò)扭矩及轉(zhuǎn)速的測(cè)量計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率。 主要包括三部分： 1. 用于吸收發(fā)動(dòng)機(jī)功率的加載裝置 2. 負(fù)載調(diào)控裝置，用來(lái)改變測(cè)功機(jī)的制動(dòng)負(fù)載特性并與被測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出特性相匹配，以形成所需測(cè)試工況 3. 扭矩、轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置，從而獲得功率值。,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,Page 6,2.1 測(cè)試系統(tǒng),測(cè)功機(jī)的種類及結(jié)構(gòu)原理 1.水力測(cè)功機(jī) 以水作為工質(zhì)，利用固、液體之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦力，將發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)為水的熱量的一種液力測(cè)
3、功裝置,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,Page 7,2.1 測(cè)試系統(tǒng),測(cè)功機(jī)的種類及結(jié)構(gòu)原理 2.電力測(cè)功機(jī) 電力測(cè)功機(jī)的原理與普通發(fā)電機(jī)基本相同，即把發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)的電能，發(fā)電機(jī)就起到制動(dòng)機(jī)的作用，包括直流電力測(cè)功機(jī)和交流電力測(cè)功機(jī),同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,Page 8,2.1 測(cè)試系統(tǒng),測(cè)功機(jī)的種類及結(jié)構(gòu)原理 3.電渦流測(cè)功 電渦流測(cè)功機(jī)的基本原理是旋轉(zhuǎn)時(shí)引起磁路中磁通變化，從而產(chǎn)生電渦流來(lái)吸收發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，并轉(zhuǎn)化為熱量，由冷卻水帶走,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,Page 9,2.1 測(cè)試系統(tǒng),測(cè)功機(jī)的調(diào)控與選配 測(cè)功機(jī)的選配要求： 1. 測(cè)功機(jī)的特性與發(fā)動(dòng)機(jī)特性要良好配合，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)能穩(wěn)
4、定運(yùn)行 2. 隨著電子控制技術(shù)的發(fā)展，測(cè)功機(jī)應(yīng)能快捷、方便地調(diào)整其內(nèi)部控制參數(shù)，改變測(cè)功機(jī)內(nèi)部的特性，從而擴(kuò)展測(cè)功機(jī)的應(yīng)用范圍，提高試驗(yàn)的質(zhì)量 3. 被測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況范圍應(yīng)在測(cè)功機(jī)工作范圍（允許運(yùn)行的工況范圍）之內(nèi)，即發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能應(yīng)全部被測(cè)功機(jī)吸收，機(jī)組運(yùn)行要安全，而且應(yīng)處于性能較佳，誤差較小的部位,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,Page 10,2.1 測(cè)試系統(tǒng),發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)功機(jī)機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的條件,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,Page 11,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出特性曲線與測(cè)功機(jī)制動(dòng)特性曲線應(yīng)在測(cè)試的工況點(diǎn)上相交，如圖的交點(diǎn)A就是所控制的測(cè)試工況點(diǎn)。,2.1 測(cè)試系統(tǒng),發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)功機(jī)機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的條件,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)
5、院,Page 12,2. 當(dāng)運(yùn)行工況偏離交點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能產(chǎn)生回復(fù)力矩，使其快速自動(dòng)收斂到工作點(diǎn)，而不是發(fā)散到其他位置或者不正常地往復(fù)擺動(dòng)。,2.1 測(cè)試系統(tǒng),測(cè)功機(jī)制動(dòng)特性與發(fā)動(dòng)機(jī)功率特性的匹配與調(diào)控 發(fā)動(dòng)機(jī)的制動(dòng)負(fù)載是由測(cè)功機(jī)及其控制回路構(gòu)成的，測(cè)功機(jī)在不同的控制模式下運(yùn)行，即意味著為發(fā)動(dòng)機(jī)提供了不同的制動(dòng)負(fù)載特性。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)而言，油門執(zhí)行器控制回路運(yùn)行于不同的控制模式時(shí)，也可使發(fā)動(dòng)機(jī)具有不同的輸出特性。因此，要獲得發(fā)動(dòng)機(jī)的不同特性曲線，需采用不同的控制模式。 測(cè)功機(jī)恒扭矩/油門恒位置控制模式（M/P） 測(cè)功機(jī)恒轉(zhuǎn)速/油門恒位置控制模式（n/P） 測(cè)功機(jī)恒扭矩/油門恒轉(zhuǎn)速控制模式（M/n
6、） 測(cè)功機(jī)恒轉(zhuǎn)速/油門恒扭矩控制模式（n/M）,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,Page 13,,,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,Page 14,2.1 測(cè)試系統(tǒng),測(cè)功機(jī)的選配 1. 被測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況范圍應(yīng)在測(cè)功機(jī)允許運(yùn)行的工作范圍內(nèi)，并處于性能較佳的位置 2. 測(cè)功機(jī)的響應(yīng)速度和動(dòng)態(tài)特性應(yīng)滿足被試發(fā)動(dòng)機(jī)的要求 3. 在滿足性能要求的前提下，應(yīng)具有良好的性價(jià)比,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,Page 15,2.1 測(cè)試系統(tǒng),測(cè)功機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)組安裝 1. 臺(tái)架基礎(chǔ) （1）臺(tái)架基礎(chǔ)應(yīng)有足夠的質(zhì)量，以使發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)時(shí)的振動(dòng)降至最低限度。使安裝好的測(cè)功機(jī)能適用于在其測(cè)試范圍內(nèi)的各種型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)。試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)及其上的底板與支架應(yīng)有足夠的
7、剛性，尤其要注意結(jié)構(gòu)件的諧振頻率應(yīng)避開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的頻率范圍。 （2）應(yīng)采取有效的隔振措施，減少試驗(yàn)臺(tái)振動(dòng)能量向外界傳遞。簡(jiǎn)單的辦法是在混凝土墓礎(chǔ)下面墊一層黃沙，并在基礎(chǔ)四周開(kāi)防振槽，用木屑或滬渣充填，并用瀝青蓋頂。,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,Page 16,2.1 測(cè)試系統(tǒng),測(cè)功機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)組安裝 2. 測(cè)功機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝 在緊固測(cè)功機(jī)地腳螺栓前，需用水平儀校正測(cè)功機(jī)在兩個(gè)互相垂直方向的水平度，其安裝精度為1/1000。發(fā)動(dòng)機(jī)的支架固定在底座上，支架一般需要34個(gè)，固定發(fā)動(dòng)機(jī)的支架與發(fā)動(dòng)機(jī)之間有彈性減振塊。被測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常變換時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)最好安裝在3個(gè)自由度均可變位的附件支架上，使安裝和調(diào)整
8、更方便。發(fā)動(dòng)機(jī)安裝油門執(zhí)行器時(shí)，要確保發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)速手柄行程在油門執(zhí)行器行程之內(nèi)。,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,Page 17,2.1 測(cè)試系統(tǒng),測(cè)功機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)組安裝 3. 測(cè)功機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)的連接 發(fā)動(dòng)機(jī)與測(cè)功機(jī)的連接件一般采用萬(wàn)向聯(lián)軸器或彈性聯(lián)軸器。發(fā)動(dòng)機(jī)與測(cè)功機(jī)連接后，要進(jìn)行找正工作，以保證旋轉(zhuǎn)軸的同軸度，一般要求同軸度在0.05 mm以內(nèi)。無(wú)論哪種連接方式，要盡可能減少作用于測(cè)功機(jī)上的附加力矩和軸向力，以免引起發(fā)熱或發(fā)生設(shè)備人身事故，無(wú)法正常測(cè)試。在發(fā)動(dòng)機(jī)與測(cè)功機(jī)的聯(lián)軸器處加裝安全罩，以防機(jī)件七出傷人。,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,Page 18,2.1 測(cè)試系統(tǒng),數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng) 1. 數(shù)據(jù)采集及處理
9、系統(tǒng)的任務(wù)、結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的任務(wù)就是完成試驗(yàn)臺(tái)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、記錄、處理和輸出功能，以完全反映發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行特性。試驗(yàn)過(guò)程中所需要測(cè)量的參數(shù)很多，如發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩、轉(zhuǎn)速、燃料消耗量、燃油溫度、潤(rùn)滑油壓力和溫度、進(jìn)氣壓力和溫度、排氣溫度和壓力、冷卻水的進(jìn)出口溫度等,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,Page 19,2.1 測(cè)試系統(tǒng),數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng) 2. 數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的硬件,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,Page 20,2.1 測(cè)試系統(tǒng),數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng) 3. 數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的軟件 主控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件主要任務(wù)包括傳感器及測(cè)試設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和計(jì)算，控制外圍設(shè)備實(shí)現(xiàn)法規(guī)規(guī)定的試驗(yàn)流
10、程以及原始數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果表格的打印輸出。,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,Page 21,2.1 測(cè)試系統(tǒng),控制系統(tǒng) 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架控制系統(tǒng)是完成各類發(fā)動(dòng)機(jī)常規(guī)性能試驗(yàn)、測(cè)量和數(shù)據(jù)處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)?？墒謩?dòng)或自動(dòng)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試，也可以在兩種控制方式之間平穩(wěn)切換。 控制系統(tǒng)的功能為：對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)油門和測(cè)功機(jī)負(fù)載調(diào)節(jié)裝置實(shí)施控制，以便于進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)各種各樣的試驗(yàn)；由被測(cè)試的工況計(jì)算出理想的油門位置，理想的測(cè)功機(jī)負(fù)載調(diào)節(jié)裝置位置，并結(jié)合當(dāng)前傳感器的反饋信號(hào)不斷地測(cè)量實(shí)際工況與理想工況值之間的偏差，通過(guò)PID算法，計(jì)算出實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)油門位置和測(cè)功機(jī)負(fù)載調(diào)節(jié)裝置位置的大小，再驅(qū)動(dòng)它們向理想值方向調(diào)整。,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,P
11、age 22,2.1 測(cè)試系統(tǒng),冷卻系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)室冷卻水系統(tǒng)主要用于冷卻下列部分： （1）來(lái)自試驗(yàn)臺(tái)架的熱量 （2）測(cè)功機(jī)熱量 （3）發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)熱量 （4）燃料及潤(rùn)滑油溫度控制,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,Page 23,2.2 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境系統(tǒng),通風(fēng)系統(tǒng) 為把汽車發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架室內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)輻射出來(lái)的熱量和泄漏的廢氣排出室外和保持控制室內(nèi)空氣的溫度和廢氣濃度在規(guī)定的范圍內(nèi)，實(shí)驗(yàn)室需要通風(fēng)系統(tǒng)。 發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)的氣流組織有兩種方式： （1）上送下排式，有利于發(fā)動(dòng)機(jī)泄漏于室內(nèi)的廢氣和煙塵直接被吸人地下室排出室外，減少?gòu)U氣對(duì)室內(nèi)的污染； （2）下送上排式，使進(jìn)人室內(nèi)的空氣直接冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)，可得到較好冷卻效果，且
12、通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，投資較少。,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,Page 24,2.2 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境系統(tǒng),發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)、排氣系統(tǒng) 1. 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣 一般情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣可直接采用臺(tái)架室的空氣，也可以采用專用空氣源供給系統(tǒng)。專用氣源供給方式有兩種：一種是采用直接管道法取得室外新鮮空氣，此時(shí)應(yīng)考慮有足夠的流通截面，同時(shí)要考慮進(jìn)氣濾清和消聲；另一種是采用進(jìn)氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)供氣，通過(guò)該系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)氣狀況（溫度、濕度和壓力），并保證進(jìn)氣的潔凈度 2. 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣 為減小發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣背壓，實(shí)驗(yàn)室的排氣管直徑要大于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管直徑。廢氣應(yīng)排到室外排氣坑內(nèi)進(jìn)行消聲、防爆及一些廢氣過(guò)濾處理。有些時(shí)候?yàn)榱四M整車的實(shí)際使用狀況，要用
13、節(jié)氣門等節(jié)流裝置改變背壓。,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,Page 25,2.2 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)室消聲與隔聲系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)室一般只是在實(shí)驗(yàn)室墻壁周圍裝用吸音材料。另外為降低發(fā)動(dòng)機(jī)控制間的噪聲，在控制臺(tái)前面的觀察窗是雙層、加厚、高強(qiáng)度的玻璃窗。 用于發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲試驗(yàn)和開(kāi)發(fā)研究的實(shí)驗(yàn)室，必須經(jīng)過(guò)特別的消聲處理，以降低背景噪聲。如有特殊需要，可建設(shè)專用的消聲室。發(fā)動(dòng)機(jī)消聲室有兩類：一類是用于發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)試驗(yàn)的大型消聲室；另一類為消聲器試驗(yàn)用的小消聲系統(tǒng)。 發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則是要從試驗(yàn)對(duì)象、試驗(yàn)?zāi)康暮鸵蟪霭l(fā)，達(dá)到技術(shù)上合理，經(jīng)濟(jì)上節(jié)約的效果,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,Page 26,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,謝 謝,結(jié)束,Page 27,
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