汽车发动机测试技术 台架.pptx

汽车发动机测试技术 台架主要内容第1页/共80页概述发动机测试的特点测试技术的发展测量参数及测试设备动力性经济性排放数据采集及虚拟仪器技术汽车发动机测试系统发动机台架测试系统排放法规及排放测试系统概述第2页/共80页试验技术 发动机台架试验 整车转鼓试验 整车道路试验动力系统 汽油机 柴油机 LPG&NG 纯电动 内燃机混合动力 燃料电池混合动力性能指标 动力性 经济性 排放 振动与噪声动力系统第3页/共80页第4页/共80页稳态台架Speed [%]Torque[%]第5页/共80页动态台架发动机测试特点第6页/共80页测量参数多，如扭矩、转速、压力、温度、流量、排放、噪声、位移等，涉及的测试技术、测试设备和测试方法也多种多样。试验项目多，包括动力性、经济性、排放试验、可靠性、耐久性、热冲击试验、热平衡试验等。测试技术的发展第7页/共80页测试技术的发展第8页/共80页趋向于采用计算机控制和数据处理的智能化测试。试验台架的自动化和网络化。从稳态测试向动态测试发展。主要内容第9页/共80页概述发动机测试的特点测试技术的发展测量参数及测试设备动力性经济性排放数据采集及虚拟仪器技术测试系统发动机台架测试系统排放法规及排放测试系统基础知识第10页/共80页被测量获取的基本概念观察者被测量显示记录 装置 传感器 测量电路基础知识第11页/共80页各部分功能 (1) 传感器：把非电物理量按一定的物理规律转换 成电量的装置。它包括敏感元件、传感元件及 转换元件。 敏感元件：感受被测物理量的变化； 传感元件：传递被测物理量的变化； 转换元件：把被测物理量转换成电量。基础知识第12页/共80页 (2) 测量电路：对传感器输出信号进行放大、滤波、 转换等处理，使之能够被显示记录装置记录。 (3) 显示记录装置：以人能感知的方式，输出被测 量。如模拟表、数字表、显示器、示波器、磁 带机、计算机存储装置等。基础知识第13页/共80页电阻式传感器是将被测的量转变为电阻变化的一种传感器。工作原理 一个电导体的电阻值按如下的公式进行变化： 式中：R为电阻，Ω；ρ为材料的电阻率，mm2/m； l为导体的长度，m；A为导体的截面积，mm2。基础知识第14页/共80页电阻式传感器：直线位移型 图中触点C沿变阻器表面移动的距离x与A、C两点间的电阻值R之间有如下关系：式中：kt为单位长度中的电阻，当导线分布均匀时为一常数，此时传感器的输出（电阻）与输入（位移）间为线性关系，传感器的灵敏度相应地为： 基础知识第15页/共80页电阻应变式传感器 当金属电阻丝受拉或受压时，电阻丝的长度和横截面积将发生变化，且电阻丝的电阻率也发生变化（这一现象称为压阻效应），因此导线的电阻值发生变化。 基础知识第16页/共80页电阻应变式传感器粘贴式金属丝应变片可用于应力分析，也可用作为传感器。由于可测的电阻值变化要求导线长度很长，因而要将导线按一定的形状（通常为栅状）曲折地贴在由浸渍过绝缘材料的纸衬或合成树脂组成的载体上。图中给出这种应变片的一种典型结构型式。 基础知识第17页/共80页半导体应变片的工作原理： 基于半导体材料的压阻效应。所谓的压阻效应是指单晶半导体材料沿某一轴向受外力作用时，其电阻随之发生变化。从半导体物理可知，单晶半导体在外力作用下，原子点阵排列规律会发生变化，导致载流子迁移率及载流子浓度产生变化，从而引起电阻率的变化。基础知识第18页/共80页电阻式温度计纯金属及大多数合金的电阻率随温度的增加而增加，即它们具有正的温度系数。这些金属及合金的电阻值随温度的变化关系符合以下公式:式中：R1为温度t1时的电阻值；α为金属材料温度系数； 。 功率测量第19页/共80页Pe=Tt×n/9550 Pe –有效功率kW Tt –输出扭矩 n –输出轴转速r/min功率测量第20页/共80页测功器 在发动机台架试验中作为负载，实现测定工况的调节。由制动器，测力机构，测速装置和控制系统组成。制动器调节发动机的负载，把吸收功率转换为热能或电能测力机构和测速装置测量发动机输出扭矩及输出轴转速测功器带有自动调节和控制系统，实现转速和扭矩的闭环控制 功率测量第21页/共80页测功器按通常按照制动器的工作原理 不同分类水力测功器电力测功器电涡流测功器（EC）直流电力测功器（DC）交流电力测功器（AC）功率测量第22页/共80页测功器的基本要求在发动机工作转速和扭矩范围内形成稳定的运转工况能平顺而足够精细的调节负载能足够准确的测定负载操作简单安全可靠功率测量第23页/共80页水力测功器 - 工作原理制动器由转子和外壳组成，外壳由滚动轴承支撑，可以自由摆动在制动器的转子和外壳之间充满水，工作时水由转子带动获得动量矩并传递给外壳，并从测力机构指示出力的大小发动机