汽車發(fā)動機性能測試系統(tǒng)課件

汽車發(fā)動機性能測試系統(tǒng)發(fā)動機測試特點測量參數多，如扭矩、轉速、壓力、溫度、流量、排放、噪聲、位移等，涉及的測試技術、測試設備和測試方法也多種多樣。試驗項目多，包括動力性、經濟性、排放試驗、可靠性、耐久性、熱沖擊試驗、熱平衡試驗等。一、發(fā)動機功率測試1、發(fā)動機功率測試概述發(fā)動機的動力性指標是指額定功率和轉矩。發(fā)動機功率分為額定功率有效功率。額定功率是指發(fā)動機在額定轉速下發(fā)出的總功率，是由制造廠標定，亦稱標定功率；有效功率是發(fā)動機曲軸實際輸出的功率，這是在發(fā)動機臺架上用測功機測得的功率。2、測試的分類和設備發(fā)動機功率測試方法有穩(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)動機的研究開發(fā)和質量檢測中。而動態(tài)測功可以在汽車不解體條件下進行就能測定發(fā)動機功率。2023/2/7發(fā)動機測功試驗臺架穩(wěn)態(tài)測功外界提供穩(wěn)定的制動負載來平衡發(fā)動機的輸出轉矩，此時發(fā)動機轉速維持不變。穩(wěn)態(tài)測功又稱為有負荷測功。動態(tài)測功

動態(tài)測功是在發(fā)動機節(jié)氣門開度和轉速均勻變動的狀態(tài)下測定發(fā)動機功率的一種方法?；痉椒椋寒敯l(fā)動機在怠速或空載某一轉速時，突然全開節(jié)氣門，使發(fā)動機克服慣性和內部阻力而加速運轉，其加速性能好壞直接反映最大功率的大小。因此動態(tài)測功又稱為無負荷測功。2023/2/7便攜式無負荷測功儀面板

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

a.無轉矩作用時，A、B光柵相互遮擋，光電管輸出為零；

b.轉矩T作用時，軸的A、B端扭轉一個角度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.轉速對轉矩的測量無影響2023/2/7磁電式轉矩儀測量原理：彈性軸轉動受扭后，相距L的2只外齒輪扭轉一個角度，發(fā)出的兩列磁電脈沖信號產生相位差。實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角產生的相位差之和。所以扭矩儀應設有補償初始相位差的調零裝置或者標定相應于初始相位差的計時脈沖數予以消除。2023/2/7應變式轉矩儀測量原理:

轉軸承受轉矩時要產生切應力（變），最大切應力（變）發(fā)生于圓周，方向為45度和135度。它與轉矩成正比。應變式轉矩儀在轉軸這兩個方向粘貼應變片，用電橋測出其最大應變，從而測得轉矩。為了提高測量靈敏度，可用4個應變片，按承受的拉、壓應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)接觸式和旋轉變壓器無接觸感應式兩種，由應變儀測出平均應變值，也可采用遙測應變儀來測量扭矩。后者的測量精度高，而采用滑環(huán)接觸式的精度較低。2023/2/7致伸縮式轉矩儀測量原理:

當軸受轉矩作用時，軸上有應力分布，使軸表面的磁導率發(fā)生變化。拉應力+σ使磁阻R1,R4減小，磁導率增加；壓應力-σ使R2,R3增加，磁導率減小，結果產生一個不平衡磁通，在感應線圈C,D中產生與軸上所受轉矩T1有關的電動勢，根據標定得出的此電動勢信號與轉矩T1的關系可測出轉矩T1。原理圖如下:2023/2/7三、發(fā)動機轉速測試

光電式轉速傳感器

轉速傳感器磁電式轉速傳感器2023/2/7分類:

照射式、反射式

結構:

光源，遮光盤（反光盤），光電管，測頻電路。特點:

高速時，光信號減弱原理：齒輪隨轉軸旋轉，每轉過一齒，就切割一次磁力線，在線圈中產生一個感應電動勢的脈沖信號。每轉將產生z個電脈沖信號:

特點：結構簡單，工作可靠，轉速越高，輸出信號越強。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)和進排氣門等包圍發(fā)動機工作介質部零件的工作狀況。二、氣缸密封性測試項目

評價氣缸密封性的主要參數有：氣缸壓縮力、氣缸漏氣率、曲軸箱竄氣量、進氣管真空度等。2023/2/7氣缸壓縮力測試（1）氣缸壓力表2023/2/7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啟動過程中啟動電流變化波形來測定發(fā)動機的各缸壓縮壓力。2023/2/7啟動機啟動電流與曲軸轉角關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)動機的氣缸壓縮壓力標準2023/2/7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。2023/2/7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，當漏氣率達30％～40％時，若能確認進排氣門、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。進氣管真空度檢測2023/2/7

進氣管真空度是指進氣歧管內的進氣壓力與外界大氣壓力之差。其真空度數值隨氣缸活塞組的磨損而變化，并與配氣機構零件狀況以及點火系和供油系的調整有關。

因此，檢測進氣歧管真空度不僅可以評價發(fā)動機氣缸的密封性，而且還能診斷相關系統(tǒng)的故障。示波器檢測真空度通過示波器不解體檢測發(fā)動機進氣歧管真空度波形，可以分析、判斷氣缸密封性和診斷相關機件的故障。五、發(fā)動機點火系統(tǒng)性能測試點火波形的檢測2023/2/7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；4-波形選擇按鈕；5-外接線；6、12-探頭（感應夾）；7-火花蹇；8-分電器；9-中央高壓線；10-點火線圈；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波形、參數檢測的儀器，它能檢測點火波形、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。標準點火波形2023/2/7單缸電壓標準波形a）初級電壓標準波形；b）次級電壓標準波形點火波形故障反應區(qū)2023/2/7

圖中A區(qū)為斷電器觸點故障反映區(qū)，B區(qū)為電容器、點火線圈故障反映區(qū)，C區(qū)為電容器、斷電器觸點故障反映區(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)是用計算機控制燃油噴射代替?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)。2023/2/7電子控制燃油噴射系統(tǒng)原理圖2023/2/7燃油壓力測試多點噴射系統(tǒng)燃油壓力檢測示意圖1-燃油壓力調節(jié)器；2、10、13-軟管；3-回油管；4-進油管；5-燃油泵；6-燃油泵濾網；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：實質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：2023/2/7參考文獻[1]金振華，汽車發(fā)動機測試技術——臺架[EB/OL]/view/546d01f24693daef5ef73dcc.html[2]柳愛云，汽車發(fā)動機檢測診斷技術探析[J]裝備制造技術，2011,9