《汽車及發(fā)動(dòng)機(jī)測試系統(tǒng)-臺(tái)架》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《汽車及發(fā)動(dòng)機(jī)測試系統(tǒng)-臺(tái)架（54頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、汽車及發(fā)動(dòng)機(jī)測試系統(tǒng) 清華大學(xué)汽車工程系 金振華 汽車及發(fā)動(dòng)機(jī)測試 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn) 整車轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn) 整車道路試驗(yàn) 試驗(yàn)方法 性能指標(biāo) 動(dòng)力性 經(jīng)濟(jì)性 排放 振動(dòng)與噪聲 汽車及發(fā)動(dòng)機(jī)測試 經(jīng)過多年的積累，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)已建立了比 較完整的試驗(yàn)準(zhǔn)體系，包括性能試驗(yàn)、可靠性 試驗(yàn)、排放試驗(yàn)等專項(xiàng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。隨著技術(shù)引 進(jìn)和技術(shù)交流的開展，我國大部分的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 已采用了國際標(biāo)準(zhǔn)。 汽車及發(fā)動(dòng)機(jī)測試 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn) 穩(wěn)態(tài)試驗(yàn) 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)簡介 臺(tái)架測試系統(tǒng) 動(dòng)態(tài)試驗(yàn) 動(dòng)態(tài)測試系統(tǒng) 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn) GB/T 18297-2001 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)方法 規(guī)定了汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)性能臺(tái)架試驗(yàn)方法，包括各 種負(fù)荷下的動(dòng)力性
2、及經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)方法，無負(fù)荷下 的起動(dòng)、怠速、機(jī)械損失功率試驗(yàn)方法以及有關(guān) 氣缸密封性的活塞漏氣量及機(jī)油消耗量試驗(yàn)方法。 對(duì)主要測試儀表的精度要求 扭矩：誤差不大于所測發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩的 1% 轉(zhuǎn)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% GB/T 18297-2001 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)方法 主要測量參數(shù) 扭矩 轉(zhuǎn)速 燃油消耗量 溫度 冷卻水溫、機(jī)油溫、排氣溫、燃油溫 壓力 進(jìn)氣管真空度、進(jìn)氣連接管壓力、增壓器壓 氣機(jī)進(jìn)出口壓力、排氣背壓、機(jī)油壓力、氣 缸壓縮壓力、曲軸箱壓力 點(diǎn)火及噴油提前角 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣狀態(tài) 進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣濕度 發(fā)動(dòng)機(jī)空氣消耗量 活塞漏氣量
3、GB/T 18297-2001 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)方法 主要計(jì)算參數(shù) 實(shí)測有效功率 校正有效扭矩 校正有效功率 燃油消耗率 實(shí)測平均有效壓力 充氣系數(shù) 機(jī)械效率 GB/T 18297-2001 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)方法 十項(xiàng)性能試驗(yàn)方法 起動(dòng)試驗(yàn) 怠速試驗(yàn) 功率試驗(yàn) 負(fù)荷特性試驗(yàn) 萬有特性試驗(yàn) 柴油機(jī)調(diào)速特性試驗(yàn) 機(jī)械損失功率試驗(yàn) 各缸工作均勻性試驗(yàn) 機(jī)油消耗量試驗(yàn) 活塞漏氣量試驗(yàn) 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)條件、試驗(yàn) 方法、測量項(xiàng)目及數(shù)據(jù)整 理進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定。 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn) GB/T 19055-2003 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性試驗(yàn)方法 GB/T19055-2003 標(biāo)準(zhǔn)是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在臺(tái)架上整機(jī) 的一般可靠性試
4、驗(yàn)方法，其中包括負(fù)荷試驗(yàn)規(guī)范 （如交變負(fù)荷、混合負(fù)荷和全速全負(fù)荷）、冷熱沖 擊試驗(yàn)規(guī)范及可靠性評(píng)定方法。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于乘用車、商用車的水冷發(fā)動(dòng)機(jī)，其中 包括點(diǎn)燃機(jī)和壓燃機(jī)；二沖程機(jī)及四沖程機(jī)；非增 壓機(jī)及增壓機(jī)；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(dòng)機(jī)。 新設(shè)計(jì)或重大改進(jìn)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)定型、轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的 發(fā)動(dòng)機(jī)認(rèn)證以及現(xiàn)生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量檢驗(yàn)均可按本 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進(jìn)行試驗(yàn)。 GB/T 19055-2003 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性試驗(yàn)方法 可靠性試驗(yàn)臺(tái)架的基本要求 滿足被試發(fā)動(dòng)機(jī)的功率：所選測功機(jī)應(yīng)留有 30 的功率、扭矩余量（發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率轉(zhuǎn)速，最大 扭矩轉(zhuǎn)速時(shí)）。 具有自動(dòng)控制能
5、力：測功機(jī)控制、油門控制，發(fā) 動(dòng)機(jī)出水溫度控制等裝置，能按試驗(yàn)要求的設(shè)定 值自動(dòng)變化，能夠按試驗(yàn)程序連續(xù)可靠的工作。 具有自動(dòng)測量、數(shù)據(jù)采集，以及安全保護(hù)功能： 選用可靠的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，合理的設(shè)置安全保護(hù)。 GB/T 19055-2003 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性試驗(yàn)方法 合理選用和設(shè)計(jì)條件配套裝置：包括冷卻水溫控、 機(jī)油溫控、燃油溫控、中冷模擬、起動(dòng)點(diǎn)火電源， 緊急停機(jī)、發(fā)電機(jī)加載，空壓機(jī)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(kuò)展空間：根據(jù)國外廠家近幾年可靠性 試驗(yàn)實(shí)際情況看，把排放測量也作為可靠性試驗(yàn)的 測量參數(shù)，進(jìn)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
6、與試驗(yàn)臺(tái)架進(jìn)行數(shù)據(jù)通 訊；電噴、電控、共軌發(fā)動(dòng)機(jī)在試驗(yàn)中要提供的電 源和控制信號(hào)。 GB/T 19055-2003 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性試驗(yàn)方法 交變負(fù)荷試驗(yàn) ,混合負(fù)荷試驗(yàn) GB/T 19055-2003 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性試驗(yàn)方法 冷熱沖擊試驗(yàn) GB/T 19055-2003 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性試驗(yàn)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/T 19055-2003 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性試驗(yàn)方法 可靠性試驗(yàn)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(jī)油溫度： 363 398K(90 125 )
7、冷卻液溫度： 361 383K(88 110 ) 冷熱沖擊時(shí)水溫控制的規(guī)定 散熱器蓋在絕對(duì)壓力 150kPa 放氣時(shí)，冷卻水溫升至 378K 2K(105 2) 散熱器蓋在絕對(duì)壓力 190kPa 放氣時(shí)，冷卻水溫升至 385K 2K(112 2) 冷工況時(shí)冷卻水溫降至 311K 4K(38 4) 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn) 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn) 穩(wěn)態(tài)試驗(yàn) 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)簡介 臺(tái)架測試系統(tǒng) 動(dòng)態(tài)試驗(yàn) 動(dòng)態(tài)測試系統(tǒng) 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)測控系統(tǒng) 主控計(jì)算機(jī) 測功機(jī)控制器 測功器 -發(fā)動(dòng)機(jī) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 測試設(shè)備 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)測控系統(tǒng) 系統(tǒng)集成 測功機(jī) 油耗儀 排放分析儀 顆粒分析儀 煙度計(jì) 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)測控系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集
8、德國 WAGO 美國 NI 臺(tái)灣研華 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)測控系統(tǒng) 通訊接口 RS232 RS485 GPIB CAN LAN 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)測控系統(tǒng) 測控軟件 系統(tǒng)維護(hù) 測試設(shè)備定義 測量通道標(biāo)定 試驗(yàn)?zāi)０宥x 試驗(yàn)?zāi)K 性能試驗(yàn) 排放試驗(yàn) 可靠性試驗(yàn) ECU匹配標(biāo)定試驗(yàn) 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 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(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn) 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn) 穩(wěn)態(tài)試驗(yàn) 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)簡介 臺(tái)架測試系統(tǒng) 動(dòng)態(tài)試驗(yàn) 動(dòng)態(tài)測試系統(tǒng) 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn) Inertia Simulation and Control 在高動(dòng)態(tài)臺(tái)架上進(jìn)行駕駛員模擬
9、和整車工況 模擬。 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn) ISAC是集成于 PUMA系統(tǒng)中的一個(gè)軟件包 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn) 動(dòng)態(tài)試驗(yàn)臺(tái)的應(yīng)用 模擬整車道路試驗(yàn)?？梢阅M法規(guī)中的滿載和空載滑行試驗(yàn)、直 接檔加速試驗(yàn)、換檔加速試驗(yàn)、最高車速試驗(yàn)、等速燃油消耗量 試驗(yàn)、多工況燃料消耗量試驗(yàn)等汽車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)。 模擬整車底盤測功機(jī)試驗(yàn)?？梢阅M各國排放法規(guī)中規(guī)定的各種 標(biāo)準(zhǔn)測試循環(huán)，如歐洲的 ECE EUDC， 美國的 FTP-75等。 在發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)臺(tái)上可以進(jìn)行汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的匹配優(yōu)化。 通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)臺(tái)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(duì)汽車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放特性的影 響規(guī)律，為汽
10、車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的匹配優(yōu)化提供參考依據(jù)。 發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)臺(tái)可以使用在新型汽車動(dòng)力系統(tǒng)，如電動(dòng)汽車、 混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車的開發(fā)過程中。 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn) 動(dòng)態(tài)試驗(yàn)臺(tái)的優(yōu)點(diǎn) 由于不需要整車 ， 所以可以在汽車動(dòng)力系統(tǒng)的開發(fā)早期對(duì)汽車動(dòng) 力系統(tǒng)除了發(fā)動(dòng)機(jī)以外的部分進(jìn)行模擬 ， 從而研究內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)態(tài) 性能 ， 便于新型發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā) 。 發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)臺(tái)為汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化匹配提供了一種很 方便的試驗(yàn)手段 。 發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)臺(tái)上的試驗(yàn)重復(fù)性好 。 發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)臺(tái)可以使用多種測量方法 ， 而且可以使用道路試 驗(yàn)和轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)不適用的精度更高的 、 采樣頻率更快的測試設(shè)備 ， 使測試技術(shù)水平得到明顯提
11、高 。 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn) 道路阻力模型： 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn) 慣量模擬 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn) 車速控制器 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn) 控制方式 RG/Alfa RG/V 排放測試 排放測試法規(guī) 工況法：將若干個(gè)汽車常用工況組合成一個(gè)或 若干個(gè)測試循環(huán)，試驗(yàn)時(shí)測取汽車在整個(gè)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(rèn)證和產(chǎn)品一致性試驗(yàn)限值。型式認(rèn)證是對(duì) 新設(shè)計(jì)車型的認(rèn)證試驗(yàn)；產(chǎn)品一致性試驗(yàn)是對(duì) 批量生產(chǎn)車的試驗(yàn)，要求從批量生產(chǎn)車中任意 抽取若干量進(jìn)行試驗(yàn)。 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(yàn)方法。 一般將總質(zhì)量在 400
12、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(jī)上進(jìn)行，被檢車 輛按規(guī)定的測試循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，試驗(yàn)結(jié)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(dòng)機(jī)臺(tái)架上進(jìn)行，結(jié)果用 發(fā)動(dòng)機(jī)比排放量表示（ g/kWh）。 輕型車排放法規(guī) 美國排放法規(guī) FTP-75工況 0 505s冷啟動(dòng) 506 1372s穩(wěn)定段 10min停車 0 505s熱啟動(dòng) 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 CO HC NOx 歐洲 1 1992 2 72 0 97 歐洲 2 1995 10 2 2 0 5 歐洲 3 2000 2 3 0 2 0 15 歐
13、洲 4 2005 1 0 0 1 0 08 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 和歐 的 主要區(qū)別 加嚴(yán)了排放測試方法。常溫排放試驗(yàn) (I型試驗(yàn) )的測試方法中刪除 了冷啟動(dòng)后的 40s怠速時(shí)間；汽油車的蒸發(fā)排放試驗(yàn) (1V型試驗(yàn) )的 晝間呼吸試驗(yàn)時(shí)間從原來的 1 h變?yōu)?24 h， 更真實(shí)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(yán)了汽車排放限值。 CO、 HC的排放數(shù)值降低，且將 HC和 N0 x分開 規(guī)定 增加 VI型試驗(yàn)，即低溫試驗(yàn)，用于檢測車輛在冷起動(dòng)之后低溫情 況下的 CO和 HC平均排放水平，試驗(yàn)在低溫（
14、 -7 ）環(huán)境下進(jìn)行， 只進(jìn)行城市循環(huán)工況的測試，排放限值為 CO15g/km， HC1.8g/km。 增加 OBD試驗(yàn)，要求車輛裝備了 OBD系統(tǒng)。 輕型車排放測試 輕型車排放測試 -數(shù)據(jù)計(jì)算 輕型車排放測試 - CVS結(jié)果表格 輕型車排放測試 -模態(tài)計(jì)算結(jié)果表格 輕型車排放測試 -司機(jī)助 重型車排放標(biāo)準(zhǔn) 汽油機(jī) 9工況（ GB17691-2001) 重型車排放標(biāo)準(zhǔn) 柴油機(jī) 13工況 (GB14762-2002) 重型車排放標(biāo)準(zhǔn) 歐洲 III ESC測試循環(huán) 2000年實(shí)施的歐洲 3法規(guī)對(duì) 13工況做了若干修正，稱為歐洲穩(wěn) 態(tài)標(biāo)準(zhǔn)測試循環(huán) 重型車排放標(biāo)準(zhǔn) ESC還包含一個(gè)動(dòng)態(tài)煙度測試（ EL
15、R）， 在 ABC三個(gè)轉(zhuǎn)速下由 10 油門突然加到最大，用透光式煙度計(jì)測量這個(gè)過程的煙度最大 值。 重型車排放標(biāo)準(zhǔn) 歐洲 3(ETC) 對(duì)于使用排氣后處理技術(shù)的重型車用柴油機(jī)和氣體燃料發(fā)動(dòng) 機(jī)，歐洲 3標(biāo)準(zhǔn)中還要加試一個(gè)歐洲瞬態(tài)循環(huán)以檢驗(yàn)排氣后處 理系統(tǒng)的性能。 重型車排放標(biāo)準(zhǔn) RB Dilution Air Micro Tunnel system Full Tunnel system Exhaust GAS P RB 常規(guī)的顆粒測量一般使用全流稀釋系統(tǒng) . 部分流測量顆粒：指通過稀釋一部分發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣 . 即：從發(fā)動(dòng)機(jī)的總排氣中按固定比例采集一部分的排氣，用于分析 顆粒取樣 重型車排放標(biāo)準(zhǔn) 重型車排放標(biāo)準(zhǔn) 重型車排放測試 END THANKS
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