目 录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 汽车起动机发电机测试实验台设计的意义 1
1.2 实验台设计课题研究内容及技术路线 3
1.3实验台设计要求和总体方案 4
第2章 汽车起动机发电机原理及特性分析 5
2.1 起动机结构组成及其作用 5
2.2 工作原理分析 6
2.3 工作特性分析 7
2.3.1 转矩特性 8
2.3.2 转速特性 8
2.3.3 功率特性 9
2.4 发电机的结构和组成 10
2.5 工作原理分析 11
2.5.1 发电原理 11
2.5.2 整流原理 11
2.6 工作特性 12
2.6.1 输出特性 12
2.6.2 空载特性 13
2.6.3 外特性 14
2.7 本章小结 14
第3章 实验台传动系统设计 15
3.1 实验台架布局设计 15
3.1.1 实验台主要器材部件 16
3.2 起动机传动系统的设计 16
3.2.1齿轮轴的设计 16
3.2.2 齿轮段参数计算 17
3.2.3 联轴器的参数 18
3.2.4 轴承座的参数 18
3.3 发电机传动系统设计 18
3.3.1 调速电动机的参数 18
3.3.2 皮带轮的设计 18
3.4本章小结 20
第4章 实验台测试系统设计 21
4.1 起动机测试元件选择和电路设计 21
4.1.1 测试设备原件的选择 21
4.1.2 起动机测试系统电路设计 24
4.1.3 起动机的测试 24
4.1.3起动机测试实验的操作步骤 26
4.2 发电机测试系统元件选择和电路设计 27
4.2.1 测试设备元件的选择 27
4.2.2 发电机的测试电路设计 34
4.2.3 发电机的测试 34
4.2.4发电机测试的操作步骤 34
4.3 本章小结 35
结论 36
参考文献 37
致谢 38
附录A 39
附录B 44
附录C 46
外文翻译 49
摘 要
国内汽车市场迅速发展,随着汽车保有量的增加,带来的安全问题也越来越引起人们的注意,由于汽车零部件引发的事故层出不穷。所以汽车零部件质量测试越来越受人们的重视。零部件特别是电器部件更是引起注意,电器测试系统的研究正朝向小型轻量化、设计制造信息化和性能检测自动化方向发展。
本设计是针对教学中起动机、发电机的测试实验台进行研究设计。设计出具有测试功能的实验台,能够简单便捷的检测出零件的性能状况。同时能够达到教学施教的效果。设计中主要采用转矩传感器测试起动机的起动转矩和全制动转矩,运用调速电动机皮带传动,控制发电机的转速观察发电机的电压变化。通过这些设备的连接电路进行测试,得出数据结论。并作出分析处理,测试出的数据与额定数据进行比较计算,得出起动机、发电机的工况。
关键字:实验台;设计;测试;特性分析;转矩
ABSTRACT
The rapid development of the domestic auto market, with the increase in cars, security issues brought about by more and more attention, as a result of car accidents caused by any components. Therefore, the quality testing of automotive components increased attention. Electrical parts and components in particular is attracting the attention of components, electrical testing systems is towards a small light weight, design and manufacture of information technology and performance test automation direction.
The design is aimed at teaching starters, generators, test-bed for the test study design. Designed with the test-bed testing, simple and convenient to detect the status of performance parts. Teaching at the same time to achieve the effect of teaching. The design of the main torque sensor used to test the starting torque starter and full braking torque, the use of a belt drive motor, control the speed of generator voltage generator changes observed. Through these devices to connect the circuit test data to draw conclusions. And analyzed the processing, testing of the data and rating data calculated starters, generators working condition.
Keywords: Experiment platform; Design; Test; Characteristics analysis; Torque
摘 要
国内汽车市场迅速发展,随着汽车保有量的增加,带来的安全问题也越来越引起人们的注意,由于汽车零部件引发的事故层出不穷。所以汽车零部件质量测试越来越受人们的重视。零部件特别是电器部件更是引起注意,电器测试系统的研究正朝向小型轻量化、设计制造信息化和性能检测自动化方向发展。
本设计是针对教学中起动机、发电机的测试实验台进行研究设计。设计出具有测试功能的实验台,能够简单便捷的检测出零件的性能状况。同时能够达到教学施教的效果。设计中主要采用转矩传感器测试起动机的起动转矩和全制动转矩,运用调速电动机皮带传动,控制发电机的转速观察发电机的电压变化。通过这些设备的连接电路进行测试,得出数据结论。并作出分析处理,测试出的数据与额定数据进行比较计算,得出起动机、发电机的工况。
关键字:实验台;设计;测试;特性分析;转矩
ABSTRACT
The rapid development of the domestic auto market, with the increase in cars, security issues brought about by more and more attention, as a result of car accidents caused by any components. Therefore, the quality testing of automotive components increased attention. Electrical parts and components in particular is attracting the attention of components, electrical testing systems is towards a small light weight, design and manufacture of information technology and performance test automation direction.
The design is aimed at teaching starters, generators, test-bed for the test study design. Designed with the test-bed testing, simple and convenient to detect the status of performance parts. Teaching at the same time to achieve the effect of teaching. The design of the main torque sensor used to test the starting torque starter and full braking torque, the use of a belt drive motor, control the speed of generator voltage generator changes observed. Through these devices to connect the circuit test data to draw conclusions. And analyzed the processing, testing of the data and rating data calculated starters, generators working condition.
Keywords: Experiment platform; Design; Test; Characteristics analysis; Torque
第1章 绪 论
1.1 汽车起动机发电机测试实验台设计的意义
汽车是现代交通工具中用得最多,最普遍,也是最方便的交通运输工具。汽车起动机、发电机能能够为汽车提供启动动力和全车供电。对汽车能否正常行驶起到至关重要的作用。可视为最最重要的动力源。起动机和发电机能否正常工作将直接影响汽车的使用性能。所以对起动机和发电机的工作状况要严格要求,保证起动机和发电机的正常运转。必须对起动机和发电机的工作性能进行测试,所以本次设计的题目为汽车起动机、发电机测试实验台设计。
通过查阅相关的资料,运用专业基础理论和专业知识,确定起动机、发电机测试实验台的设计方案,进行台架结构设计、部件选择和设计计算。使其达到以下要求:实验台结构简单、操作便捷,试验台架选用材料经济可靠。实验台选用部件器材操作简单实用,达到良好的测试效果的目的。同时用电设备具有安全性。
起动机、发电机测试实验台研究现状:
车起动机和发电机测试实验台,用于对发电机和起动机的参数测试与性能试验。专用的实验台它由多个电器检测仪器组装构成的整体仪器。目前我国用于汽车工业试验与测试的实验台层出不穷。不断地改进与更新。逐步实现实验与计算机数字通信技术数字化和网路化。真正实现了人工智能的水平。实验数据和结果的传输和控制更加准确和详实。随着我国汽车工业的发展,汽车技术的成熟,专门用于发电机和起动机性能测试的教学试验台已经不断完善,在教学领域中研制了专门用于教学施教的测试实验台。根据要求满足学生实验装置易操作性和便捷性进行教学器材和设备组装构成设计,由于试验装置只是模拟实验,学生的重点在于验证.所以实验台重点针对起动机和发电机结构特点性能特点进行测试。
我国汽车实起动机、发电机测试实验台主要为传统汽车电器万能实验台。其类型例如:TQD-2型汽车电器万能实验台。其特点为:实验台由驱动装置、加载装置、测量装置、被测装置等四部分组成。
(1)驱动装置
驱动电机多用于转速可调的调速电动机或电力测功机。
(2)加载装置
加载装置种类很多,常见的有:
① 直流电机或电力测功机(作为负载装置用时是发电机);
② 电涡流测功机;
③ 水力测功机;
其负荷调节较为困难,不易稳定,所以在试验台中这些年已很少使用了。
④ 磁粉制动器。
这种负荷装置是近几年才用于汽车实验领域的,其主要特点是:负荷控制方便噪声小低速加载性能好但以为其滑差功率小(大扭距时允许的转速很低)。
(3)被测装置
被测装置为待测发电机、起动机、磁电机、蓄电池等。
实验台外形和主要参数如下:
图1.1 TQD-2型汽车电器万能实验台
表 1.1技术参数
电源 交流:50Hz、220,单项;直流:12V、24V
调速范围 转速调节范围(空载):0~4000r/min;转向:正反转
三针放电装置 组列:8组并列;间隙调节范围:0~15mm
起动机制动装置测试范围 最大制动转矩:60Nm;最大制动电流:1000A;电压0-50V
发电机测试装置范围 发电机功率在750W以下(除750W14V)各种交直流发电机,硅整流发电机
发电机测试装置范围 发电机功率在750W以下(除750W14V)各种交直流发电机,硅整流发电机
检测项目
直流发电机检查:空载、负载、电枢;电子调节器检验;节压、节流、限流
起动机检验:空载、制动扭矩;分电器检验;分电器点火均匀性及点火提前
磁电机检验:点火性能、点火提前;点火线圈检验:点火性能
蓄电池检验:电压;电喇叭检验:声响
电动刮水器(雨刮)检验:动作状况;硅整流发电机检验:空载、负载
1.2 实验台设计课题研究内容及技术路线
1、 课题研究内容
依据给定汽车汽车电器性能测试试验的标准,以及机械部分设计的成果,确定控制模式及参数,设计起动机、发电机性能实验台的电子控制系统,包括:动力部分、控制部分、执行部分和辅助部分。
1.能够对起动机、发电机结构与原理分析;
2.能够对起动机、发电机性能分析与测试;
3.实验台电路连接设计,能够安全测试。










