发动机台架试验ppt(1)

1、发动机性能测试 发动机可靠性试验 发动机故障诊断 零部件失效分析 质量风险评估 发动机试验简介发动机试验简介 一、作一、作 用：用： 试验目的：试验目的：按照规定的试验标准，通过试验台架及整车试验场测量出发按照规定的试验标准，通过试验台架及整车试验场测量出发 动机各项性能指标参数、各类特性曲线、发动机整机、零部件质量可靠性验证、动机各项性能指标参数、各类特性曲线、发动机整机、零部件质量可靠性验证、 故障模式分析等，从而为产品开发提供有效的数据、质量保证。故障模式分析等，从而为产品开发提供有效的数据、质量保证。 1 1 发动机台架试验的目的作为一个以生产发动机为主要产业的企业，发动机发动机台架试

2、验的目的作为一个以生产发动机为主要产业的企业，发动机 试验室提供企业在各种产品的各个阶段的测试、验证以及改进的技术支持。试验室提供企业在各种产品的各个阶段的测试、验证以及改进的技术支持。 (1) (1)企业新产品的开发过程中发动机雏形出来后，需要对样机进行详细而准确企业新产品的开发过程中发动机雏形出来后，需要对样机进行详细而准确 的台架试验，来验证整机的性能及可靠性是否达到设计要求，同时考核各个零的台架试验，来验证整机的性能及可靠性是否达到设计要求，同时考核各个零 部件的可靠性，并通过这个过程，来对发动机进行改进。而发动机的改进，大部件的可靠性，并通过这个过程，来对发动机进行改进。而发动机的改

3、进，大 多是在试验时的故障处理过程来完成的。多是在试验时的故障处理过程来完成的。 (2) (2)成型的发动机产品的考核。无论多么成熟的发动机，都必须通过不断改进成型的发动机产品的考核。无论多么成熟的发动机，都必须通过不断改进 来适应汽车的需求，因此对成熟的发动机产品进行技术考核来改进各个细节，来适应汽车的需求，因此对成熟的发动机产品进行技术考核来改进各个细节， 使其更加完善，完全是必要的。使其更加完善，完全是必要的。 (3) (3)发动机重要零部件的考核。发动机的主要零部件决定了发动机的性能，对发动机重要零部件的考核。发动机的主要零部件决定了发动机的性能，对 发动机零部件的考核与整机的考核同样

4、重要。对试验所要考核的零部件进行相发动机零部件的考核与整机的考核同样重要。对试验所要考核的零部件进行相 关的试验，然后拆检分析，是提高零部件质量的重要手段。关的试验，然后拆检分析，是提高零部件质量的重要手段。 名称名称 描述描述 功率 扭矩 油耗 噪音 排放 加速度 怠速 振动 一、发动机性能指标一、发动机性能指标 发动机试验台架布置原理图例发动机试验台架布置原理图例 三、测功器三、测功器 作用：作用： （1）吸收试验发动机发出的功，改变其负）吸收试验发动机发出的功，改变其负 荷及转速，荷及转速， 模拟实际使用的各种工况；模拟实际使用的各种工况； （2）同时测定发动机输出扭矩：）同时测定发动机

5、输出扭矩： 水力测功器水力测功器原理：原理： 发动机输出的机械能被水吸收变发动机输出的机械能被水吸收变 为热能，并由测力机构测出扭矩。为热能，并由测力机构测出扭矩。 9550 稳定工作 nT PRFTT tq eRtq 水力测功器水力测功器 9550 稳定工作 nT PRFTT tq eRtq 水力测功器（制动器）结构图水力测功器（制动器）结构图 转子转子 转子轴转子轴 外壳外壳 涡流室涡流室 F容积法容积法 F质量法质量法 容积法的测量步骤容积法的测量步骤 打开油箱开关，三通阀处于位置打开油箱开关，三通阀处于位置A； 测量前将三通阀旋至测量前将三通阀旋至B，油箱同时，油箱同时 向发动机和量瓶

6、供油，直到量瓶油面向发动机和量瓶供油，直到量瓶油面 高于选定圆球容积的刻线，将三通阀高于选定圆球容积的刻线，将三通阀 置于置于A等待测量；等待测量； 测量时，将三通阀旋至测量时，将三通阀旋至C，发动机，发动机 直接由量瓶供油，量瓶油面下降，记直接由量瓶供油，量瓶油面下降，记 录燃油流过圆球上下刻线间容积录燃油流过圆球上下刻线间容积VT及及 所用的时间所用的时间t，同时测量功率。，同时测量功率。 四、油耗率的测量四、油耗率的测量 五、台架试验综述五、台架试验综述 一、概一、概 述述 为了避免引起争论和混乱，使试验得到的结果具有可为了避免引起争论和混乱，使试验得到的结果具有可 比性，就必须规定统一

7、的试验标准（包括：试验条件、比性，就必须规定统一的试验标准（包括：试验条件、 试验方法、使用仪表、试验环境等）。试验方法、使用仪表、试验环境等）。 二、功率标定二、功率标定 制造厂根据发动机的使用特点，考虑其可靠性和寿命，制造厂根据发动机的使用特点，考虑其可靠性和寿命， 标出相应的功率和转速（即标定工况）。标出相应的功率和转速（即标定工况）。 F定义：定义： 三、标定功率（额定功率）（最大使用功率）三、标定功率（额定功率）（最大使用功率） 根据发动机具体用途，在规定的额定（标定）转速下所规定的根据发动机具体用途，在规定的额定（标定）转速下所规定的 功率，它标在发动机铭牌上，是使用中的最大使用功

8、率。功率，它标在发动机铭牌上，是使用中的最大使用功率。 F注：注： 额定功率不是发动机所能发出的最大功率。额定功率不是发动机所能发出的最大功率。 标定功率全部落在外特性线上。任意一个转速根据标定功率全部落在外特性线上。任意一个转速根据 需要都可规定为标定转速需要都可规定为标定转速 对应一个标定功率。对应一个标定功率。 F大气状况：大气状况： 四、关于大气修正四、关于大气修正 发动机运行地点的环境大气压力、大气温度和相对湿度。发动机运行地点的环境大气压力、大气温度和相对湿度。 F大气修正：大气修正： 定义定义： 把不同大气状况下试验所得的结果换算成标准大把不同大气状况下试验所得的结果换算成标准大

9、 气状况下的参数。气状况下的参数。 目的目的： 消除大气状况对发动机性能参数评价的影响；使消除大气状况对发动机性能参数评价的影响；使 功率标定不至于混乱，产品质量有统一检验标准，功率标定不至于混乱，产品质量有统一检验标准， 同时也便于比较和选用发动机。同时也便于比较和选用发动机。 F标准环境状况：标准环境状况： 标标 准准 号号标标 况况 参参 量量 值值应应 用用 GB 1105. 187 大气压大气压p0=100kpa=0.1Mpa 往复活塞式柴油机往复活塞式柴油机 和汽油机和汽油机 相对湿度相对湿度0 =30% 环境温度环境温度T0 =298K=25 JB374384 环境温度环境温度T

10、0 =298K=25 车用发动机车用发动机 进气总压进气总压 p0 =100kpa 进气干空气压进气干空气压 P干 干=99kpa 水蒸气分压水蒸气分压 P水 水=1kpa F有效功率及燃油有效功率及燃油 消耗率校正：消耗率校正： 系数系数及指数及指数m、n、q如下表如下表 机型机型工作条件工作条件 q nm 非增压柴油机非增压柴油机 汽油机汽油机 功率受过量空气限制功率受过量空气限制 功率受热力因素限制功率受热力因素限制 自然吸气自然吸气 1 1 0 1 1 1 0.75 0.75 10 0 0 校正系数校正系数 发动机的负荷特性发动机的负荷特性评定经济性评定经济性 一、定义：一、定义： 负

11、荷特性是指发动机转速不变，其经济性负荷特性是指发动机转速不变，其经济性 （或其它性能）指标随负荷变化的关系。（或其它性能）指标随负荷变化的关系。 二、注释：二、注释： 当汽车以一定的速度沿阻力变化的道路行驶，当汽车以一定的速度沿阻力变化的道路行驶， 在不换档的情况下必须改变油门（或节气门）来在不换档的情况下必须改变油门（或节气门）来 调整有效扭矩，以适应外界阻力矩的变化，保持调整有效扭矩，以适应外界阻力矩的变化，保持 发动机转速不变。发动机转速不变。 负荷负荷阻力矩阻力矩TR 三、关于汽、柴油机负荷特性：三、关于汽、柴油机负荷特性： 汽油机负荷特性汽油机负荷特性柴油机负荷特性柴油机负荷特性 定

12、定 义义 当汽油机保持某一转速不变当汽油机保持某一转速不变, 而而 逐渐改变节气门开度逐渐改变节气门开度, B和和be随随 Pe或或Ttq或或pme变化的关系变化的关系. 当柴油机保持某一转速不变当柴油机保持某一转速不变, 而而 移动喷油泵齿条或拉杆位置移动喷油泵齿条或拉杆位置, 以以 改变每循环供油量改变每循环供油量b , B和和be 随随Pe或或Ttq或或pme 变化的关系变化的关系 负荷调节负荷调节 的实现的实现 靠改变节气门开度来直接改变靠改变节气门开度来直接改变 进入气缸的混合气量进入气缸的混合气量, 变化不变化不 大大“量调节量调节” 靠改变供油齿条或拉杆来改变靠改变供油齿条或拉杆

13、来改变 循环供油量循环供油量b(空气量变化不空气量变化不 大大), 因此也改变了缸内的混合气因此也改变了缸内的混合气 浓度浓度 “质调节质调节” 负荷特性负荷特性 试验准备试验准备 将化油器将化油器, 点火提前角调整好点火提前角调整好; 测取时按规定保持冷却水和润测取时按规定保持冷却水和润 滑油温度在最佳状态滑油温度在最佳状态. 将供油提前角调整好将供油提前角调整好; 测取时按测取时按 规定保持冷却水和润滑油温度规定保持冷却水和润滑油温度 在最佳状态在最佳状态. 负荷特性负荷特性 试验原理试验原理 四、负荷特性的意义：四、负荷特性的意义： 它可用以评价发动机的经济性，在性能调试过程中（如：选择

14、气道、它可用以评价发动机的经济性，在性能调试过程中（如：选择气道、 燃烧室结构、调整燃油喷射系统等）常用它作为比较的标准。燃烧室结构、调整燃油喷射系统等）常用它作为比较的标准。 、结论（车用发动机）：、结论（车用发动机）： 同一转速下的最低耗油率同一转速下的最低耗油率b bemin emin愈 愈 小，曲线变化愈平坦，则经济性小，曲线变化愈平坦，则经济性 就愈好；就愈好； be be随负荷的增加而降低，在负荷随负荷的增加而降低，在负荷 约为约为80%80%时时bebe达到最小，随后又达到最小，随后又 增加；在低负荷区曲线变化得增加；在低负荷区曲线变化得 更快些。更快些。 汽油机负荷特性曲线变化

15、比柴油汽油机负荷特性曲线变化比柴油 机的陡，故柴油机的经济性比汽机的陡，故柴油机的经济性比汽 油机好。油机好。 柴油机负荷特性图柴油机负荷特性图 发动机的速度特性发动机的速度特性 一、定义：一、定义： 速度特性是指发动机油门踏板，其性能指标速度特性是指发动机油门踏板，其性能指标 （P Pe e、T Ttq tq、 、b be e、B B、T Tr r）随转速变化的关系。）随转速变化的关系。 二、注释：二、注释： （1 1）若驾驶员将油门位置保持一定，由于道路）若驾驶员将油门位置保持一定，由于道路 阻力不同，汽车行驶速度也会改变：上坡阻力不同，汽车行驶速度也会改变：上坡 时汽车速度逐渐降低，下坡

16、时速度增加，时汽车速度逐渐降低，下坡时速度增加， 这时发动机即沿速度特性工作。这时发动机即沿速度特性工作。 三、速度特性分类：三、速度特性分类： 汽汽 油油 机机柴柴 油油 机机 速速 度度 特特 性性 部分速度特性部分速度特性 节气门部分开启（小于节气门部分开启（小于 全开）时所测得的速度全开）时所测得的速度 特性特性 油量调节机构固定在小于油量调节机构固定在小于 标定功率循环供油量位置标定功率循环供油量位置 时所测得的速度特性时所测得的速度特性 有无数条有无数条 外特性外特性 （全负荷速度特性）（全负荷速度特性） 节气门全开时所测得的节气门全开时所测得的 速度特性速度特性 油量调节机构固定

17、在标定油量调节机构固定在标定 功率（或最大使用功率）功率（或最大使用功率） 循环供油量位置时所测得循环供油量位置时所测得 的速度特性的速度特性 外特性曲线只有一条外特性曲线只有一条 。 它代表发动机在某转速下的最高动力性能；代表它代表发动机在某转速下的最高动力性能；代表 该机在使用中允许达到的最高性能该机在使用中允许达到的最高性能 。 其上的每一点表示在此转速下的最大功率。其上的每一点表示在此转速下的最大功率。 汽汽 油油 机机 速速 度度 特特 性性 柴柴 油油 机机 速速 度度 特特 性性 柴油机速度特性分析柴油机速度特性分析汽油机速度特性分析汽油机速度特性分析 各种负荷下各种负荷下Ttq曲线变化较平坦曲线变化较平坦 （略凸）。（略凸）。 各种负荷下，各种负荷下， be曲线较平坦，略曲线较平坦，略 凹且两端上翘