发动机台架试验室简介
发动机台架试验-可靠性试验讲解
学生实验报告实验课程名称：发动机试验技术_______________开课实验室：内燃机实验室2013年5月29日目录一、试验目的二、试验内容1.试验依据2.试验条件3.试验仪器设备4.试验样机5.试验内容与方案（1）交变负荷试验（2）混合负荷试验（3）全速负荷试验（4）冷热冲击试验（5）活塞机械疲劳试验（6）活塞热疲劳试验三、试验进度安排四、试验结果的提供摘要国外在可靠性试验方面己做了许多有益的研究工作，但到目前为止尚未形成统一的试验方法，而且考虑到该试验的非普遍性及技术保密性，将来也不可能形成统一的试验规范。
相对于热疲劳研究状况来讲，国内对机械疲劳的研究还比较少。
为适应发动机比功率和排放法规日益提高的苛刻要求，发动机面临着更高机械负荷和热负荷的严峻考验。
国内高强化发动机最大爆发压力已超过22 Mpa。
活塞的机械疲劳损伤主要体现在销孔、环岸等部位。
活塞环岸、销座及燃烧室等部位由于在较高的工作温度下承受着高频冲击作用的爆发压力，润滑状况较差，摩擦磨损，其他破坏可靠性的腐蚀磨损（缸套一环换向区、排气门/排气门座锥面等）、疲劳磨损（挺杆、轴瓦、齿轮表面等）、微动磨蚀（轴瓦钢背、飞轮压紧处、飞轮壳压紧处、湿缸套止口处等）、电蚀（火花塞电极等）和穴蚀（水泵叶轮等）这些都是可靠性试验的主要目标，也是实施可靠性设计、试验研究的重点部位。
众所周知，在内燃机整机上进行零部件可靠性试验成本昂贵。
本文将参照原有的可靠性试验方法，通过看一些关于可靠性的零部件加速寿命实验技术制定一种评价内燃机可靠性的考核规范，包括活塞机械疲劳试验和活塞热疲劳试验，可迅速做出其可靠性恰当的评价，可以降低研发成本、缩短研发时间。
一、试验目的1通过理解内燃机可靠性评估，评定发动机的可靠性。
1.1了解评估的多种理论方法，如数学模型法、上下限法、相似设备法、蒙特卡洛法、故障分析（包括故障模式影响分析和故障树分析）等。
并掌握故障分析法。
1.2学会可靠性试验评估，为进行可靠性设计奠定基础理论，为发动机及相关零部件提供测试、验证以及改进的技术支持。
典型汽车发动机试验室设计内容
典型发动机试验室的设计内容发动机测试台架系统，涵盖了测功，排放，标定，燃烧分析几大功能，几乎可以完成发动机及动力系统所有的测试试验。
通过建设发动机试验室，可以进一步提高发动机的研制开发能力，设计制造能力、检测能力。
可以深入研究汽车动力系统的功率、振动噪声的匹配控制技术研究、汽车动力系统的电子控制技术、研究开发汽车燃油经济性控制及试验研究、汽车尾气排放控制技术研究等。
为企业的技术需求提供强有力的支撑。
典型的AVL测功设备主要由以下几个部分组成：a)动态交流电力测功机系统；b)发动机排放分析系统；c)发动机标定工具；d)发动机燃烧分析系统；随着国际间能源和环境压力俱增，当代汽车技术的发展将围绕着节能、环保及安全三大核心主题不断取得突破，在具备舒适性、操控性、多功能、个性化等方面性能的同时，进一步降低成本，增强竞争力。
本着与时俱进和持久发展的理念，紧跟国际汽车主流技术发展的脚步，通过掌握发动机节能、环保、以及电子信息技术等关键技术，以期形成较强的研究能力。
为建设高水平的发动机试验室提出了很高的要求。
在工厂发动机生产装配完成后，全部需要进行磨合试验，然后通常再按照1%的比例进行性能试验。
典型试验室一般按照如下要求进行设计。
1.设计内容和范围发动机试验室建设内容序号 建设内容 数量 参考面积m2备 注1 发动机试验间 1间 35-40 框架抗爆墙和顶面结构顶面泄爆孔或侧面泄爆试验间四面墙和顶面安装吸音材料层及孔板2 控制间 1间 20-25 吊顶高3.6米3 准备间 1间 60-80 可以不吊顶4 CO2气瓶间 1间 10-12 可以不吊顶5 隔离变压器间 1间 15-25 可以不吊顶6 水泵房+冷却塔 1间 20-25 可以不吊顶7 油料间 1间 15-18 可以不吊顶8 空压机室 1间 10-20 可以不吊顶9 标气间 2间 12-15 可以不吊顶10 暖通设备间 1间 150 可以不吊顶2. 设计要求工艺专业要按照发动机试验室建设的特点，主要负责提出围绕试验室功能的各个房间之间的关系和位置。
发动机试验台架方案DOC
试验室柴油发动机试验台架技术方案xxxx公司2013年xx月xx日公司公司是一家拥有完善的自动化控制系统产品开发、生产、销售、服务结构体系的企业，本公司专业从事工业自动化系统、建筑物自动化监控系统、智能小区管理系统的设计、产品生产、工程安装、系统调试、技术支持等一系列服务。
本公司技术实力雄厚、工程经验丰富、质量优良，有一批具有专业自控技术和软件经验的一流技术人员，能为用户提供高性价比自动化产品一体化解决方案。
本公司的产品以其技术先进、开放灵活、高性价比的特点，已经在化工、冶金、电力、电子、测控、楼宇自控等领域得到广泛的应用。
一、台架试验室规划1、试验室布置2、供电（气）系统3、冷却水系统（测功机冷却水系统，发动机冷却水系统）4、通风系统5、发动机进气与排气系统6、消声与隔震7、燃油，机油供给系统8、安全防范（消防）与图像监控系统9、测功机、油耗仪、烟度仪10、计算机测试系统二、试验目的与依据2．1目的安装在试验台上的发动机能模拟标准的使用条件或尽可能地接近标准使用条件；便于安装、调整、检查和更换发动机；有良好的通风、消音、消烟、隔振设施，尽可能改善试验人员的工作条件。
通过对台架的设计、制造、安装，完成发动机出厂测试试验，出厂试验基于发动机在各种试验工况下监控其运行参数，与发动机出厂试验规范数据对比，检查测试数据有效性完成出厂试验，生成出厂测试报告。
试验过程记录数据项目包括以下：1、发动机磨合2、发动机额定工况3、发动机最大扭矩工况4、电子工况5、怠速工况测试参数包括以下发动机的转速、扭矩、油耗、温度、压力等参数的测量精度不低于标准中规定的要求试验台一体原则，能完成多功能的整体试验。
2．2依据标准《发动机性能试验方法》GB/T18297-2001《发动机可靠性试验方法》GB/T19055-2003《工业自动化仪表工程施工及验收规范》（GBT 93-86）《自动化仪表安装工程质量检验标准》（GBJ 132-90）《电器装置安装工程电缆线路施工及验收规范》（GB 50168-92）《大楼通用综合布线系统》（YD/T925.1-97）《电气装置安装工程施工及验收规范》（GB50254-50259-96）三、试验室布置发动机试验间与台架控制室隔离，台架控制室安装双层消音玻璃窗用于发动机的人工监控，发动机试验间与台架控制室间由两道安全通道门相通。
发动机台架试验解说共41页
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
谢谢！Βιβλιοθήκη 61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
发动机试验台设备结构描述
目录一1100KW柴油机试验台 (2)1、设备结构概述 (2)2、试车中间底座 (2)3、试验小车 (3)4、精定位导轨及压紧机构 (4)5、接送机构 (6)6、挠性传动轴 (7)7、发动机起动装置 (8)8、急停装置 (8)9、液压系统 (8)10、水力测功器 (9)11、油门执行器及油门联接 (10)12、NCK2000发动机测试控制台 (10)12.1、系统组成： (10)12.2、测量控制系统的主要功能 (11)12.3、控制柜 (14)13、HZB2000油耗仪 (14)14、大屏幕显示仪 (15)15、传感器及集线箱 (15)16.电气控制系统 (16)二．试验台结构系统 (17)1、试验台大底板及减震器 (17)2、发动机三维支架及专用支架 (17)3、试验台传动轴及防护罩 (18)4、发动机起动装置及启动电源 (19)5、测功器 (19)6、测量控制系统 (21)设备结构描述一1100KW柴油机试验台1、设备结构概述快装试验台架由试车底座、精定位导轨、压紧机构、接送机构、试验小车、水油气管道快接、扰性传动轴及联接机构、液压系统、烟度仪、油门执行器及油门联接、水力测功器、安全防护罩、PLC电气控制系统、NCK2000测试控制系统等组成，设备布置见附图所示。
2、试车中间底座采用钢结构焊接箱式结构，外形全封闭.其上装有测功器和扰性传动轴。
前左右两侧设有检修窗，侧装有液压控制分站，底座后端集中布管，底座内装有小车接送油缸和线管等，箱内走线整齐，所有线集中于底座后侧线盒内。
底座内所有管路严格按长寿命标准设计选材:发动机循环水管采用钢质扰性管,不仅耐高温而且又具有补偿位置度能力,改进以往采用易老化橡胶管的做法。
机油、出水温度等管路采用钢丝编织的耐油扣压胶管。
底座内电器线缆全部布置在镀锌线槽中,接口处采用防水接头和热缩管保护.强弱电分开布置，接线盒布置在底座后端。
所有管路的布置在试验台格栅网以下,整体布置整齐美观。
发动机台架试验解说1
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作监视曲线，以防飞点。 试验完毕后，停车整理台架，打扫实验间。 数据处理与特性曲线绘制。
1)实验中应记录数据： 大气状况：大气压力、大气温度、相对湿度。 测功器表盘读数 发动机曲轴转速 Δt油耗仪读出时间 ΔG油耗仪砝码重量 排气温度 机油温度 冷却水温度
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2)导出参数及名称： 功率 Pe=F*n/K (kw) F—测力结构读数（N） n—柴油机转速（r/min） K—测功器常数 K=9550/L L—测力机构力臂长（m） 燃油消耗量 B=ΔG*3600*10-3/Δt (kg/h) Δt—油耗仪读出时间（s’） ΔG—给定砝码重量（g） 有效燃油消耗率 be=B/Pe*103 (g/kwh)
等。
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４、实验内容及步骤
检查机油量，以及起动电机等电路连线。 起动预热，检查油压、发动机状况，等水温、油温升到
正常值（75℃）时方可开始实验。 将柴油机加载至标定工况，即功率和转速都到标定值，
然后稳定运行五分钟左右。 调整完毕即可开始标定转速下的负荷特性实验。工况
（负荷）由小到大（或由大到小）。为了确保实验的可 靠性，先由小到大，再由大到小作一个来回。 测定每一工况下各参数时，必须使柴油机在此工况下稳 定运行，以防测录数据不稳定。测油耗时间必须测录两 次以上，并取平均值。
Ttq=9550*Pe(马力)=（9550/1.36）*Pe=7026*K*P(N.m)
发动机机试验台架的设计说明书
电力测功器
具有电涡流的功能还可用于：(1)摩擦功率 (倒拖)测量;(2)噪声试验研究; ( 3)在瞬态 试验台架上进行内燃机、零部件的试验;(4) 配上相应的软件,在高动态试验台架上进行变 速箱、传动系、动力系的性能测试,整套行驶 程序如经济性行驶模态、废气排放测试等。
3 测功器的选配
下面几个方面考虑： 1）设计功率
要点：基础质心、弹簧数、弹簧的水平刚 度和垂直刚度
弹簧数量一般在台架两侧各有４～８组， 每组可以２～３根。
可以利用配重调整质心位置
弹簧
２）弹簧的计算
初 选 旋 绕 比 ：C D2 d
Ｃ＝４～１４推荐５～８
K—曲度系数，
P—最大载荷
K 4C 1 0.615 4C 4 C
弹 簧 直 径 ：d 1.6
圆盘式 1 转轴 2 圆盘 3 定子 4固定圆盘 5 轴承架 特点：结构简单、可反
转、工作稳；
涡流室式
1转子 2定子
3进水 4 出水
特点：工作稳定、低 速性能好、结构 复杂
水温不允许超70℃，适宜40~50 ℃，防止出现气泡
2）电涡流测功器
组成：定子、转子
工作：转子转动磁通密 度变化，电磁感应定律， 产生感应电动势，阻止 磁通的变化，于是在集 流环上形成强烈的涡电 流，这个电涡流产生一 个相反的磁场,并由此 把制动效果加到转子上， 同时制动的能量转化为 冷却室里水的热量。
1定子 2 转子（感应子）3涡流环 4定子 5 激磁线圈6，7轴承
测功机调节性能
水力测功机-水门恒位置，电涡流测功机-恒电流调 节，M-n。
“转速恒定”调节形式：通过调节测功器的扭矩来 保持转速不变。
“平方特性线调节”调节形式：测功器可在平方 (Me-n2)的特性线情况下运动。测功器的扭矩接近于 在道路上汽车的空气阻力，扭矩与转速的平方成正 比。
汽车各实验训介绍汽车各实验训室介绍
汽车各实验训介绍汽车各实验训室介绍汽车是人类科技进步的一个重要成果，它为人们的出行提供了方便。
而现代汽车的运作原理及技术含量也日益复杂。
为了更好地掌握汽车的技术，各大汽车制造厂商及专业机构都设有汽车实验训练室，以进行各项汽车实验训练。
本文将介绍一些常见的汽车实验训练室及其特点。
一、发动机实验室发动机是汽车的心脏，也是驱动力的源泉。
因此，发动机实验室是汽车制造厂商及专业机构中最重要的实验训练室之一。
该实验室主要用于进行发动机运作、调试、维修及改装等各项实验。
在其中，能够找到各种不同类型和功率的发动机及其相关设备，能够帮助师生们掌握、实践发动机的运作和调试技术，进而学习更多理论知识。
二、车身实验室车身是汽车的外部骨架，其安全性、减震性和美观程度等因素都直接关系到驾驶者和乘客的乘车体验。
因此，车身实验室是汽车制造厂商和专业维修机构中不可或缺的实验训练中心之一。
该实验室主要用于进行汽车车身检修、翻新、喷漆和美容等各项实验。
在其中，师生可以通过维修、改造汽车车身等训练，提高维修水平、了解车身结构和设计，也能够更好地掌握喷漆技术，不断提高自身的实践能力。
三、变速器实验室变速器是汽车中负责转换车速和转爬坡的装置。
无论是手动变速器还是自动变速器，在汽车的运作中都起着至关重要的作用。
因此，变速器实验室是现代汽车制造和维修领域中必不可少的实验训练中心。
该实验室主要用于进行各种变速器的检修、调试和改装等各项实验。
通过在其中不断地实践和理论学习，不断提高自身的变速器技术水平，也能更好地掌握与之相关的工程知识。
四、悬挂和制动实验室悬挂和制动系统是汽车中保证行驶安全和舒适性的重要组成部分。
悬挂系统能够有效地减震，提高汽车的稳定性，而制动系统则能够实现快速预定停车和行驶过程中的紧急制动。
悬挂和制动实验室主要用于进行悬挂和制动系统检修、调试和改装等各项实验。
在其中，师生们可以更好地掌握悬挂和制动系统的运作原理，学习维修技术，提高自身的实践能力和理论水平。
发动机台架试验报告讲解
Ttq=9550*Pe(马力)=（9550/1.36）*Pe=7026*K*P(N.m)
绘制特性曲线
以转速为横坐标，以Me、ge、Ne等为纵坐标，绘制特性曲线。
分析计算
标定功率、最大扭矩、最大扭矩转速、扭矩储备系数、最低油耗等参 数。
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五、实验注意事项
注意安全，尤其注意尽量避开联轴节位 置。
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图1 汽油机外特性
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３、实验设备、仪表
发动机 EQ6100型汽油机，标定功率 110马力，标定转速2800转／分。
测功机 D4水力测功机（产地德国） 油耗仪：自制容积法油耗仪。 水温、润滑油温度仪：热电阻式温度仪
（BA1型）。
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t H2O
４、实验内容及步骤
实验方法
测试汽油机外特性的方法是固定汽油机的油门为最大位置，测量性能参数 （Ttq、be、Pe等）随转速的变化关系。发动机台架试验\节气门1.jpg
测定每一工况时必须稳定运转2—3分钟， 以保证测量精度。
整个测量过程中保证节气门开度不变。
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六、柴油机速度特性实验数据及数据处 理表格
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二、汽油机外特性实验
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1、实验目的
会用台架试验室
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2、实验原理
汽油机全负荷速度特性是汽油机节气门 位置处于最大时汽油机性能参数随转速的变 化关系，也称为外特性，由此特性可确定它 所能达到的最大功率和最大扭矩以及相应的 转速，是标定和选择汽油机的主要依据。测 试汽油机外特性的方法是固定汽油机的油门 为最大位置，测量性能参数（Ttq、be、Pe等） 随转速的变化关系。
（1KW=1.36马力，1马力=1/1.36=0.736KW）
发动机拆装实训室功能介绍
1.发动机拆装实训室拥有市场上常见各类发动机。
2.该实训室主要训练学生对汽车发动机两大机构和润滑系、冷却系、燃油供给系的结构及原理的理解和拆装。
3.通过对各种发动机总成的拆装，巩固和加深对发动机的基本结构组成及其工作原理的理解；掌握发动机的维修工艺。
4.通过实训操作掌握发动机维修工具和设备的正确使用方法、技巧；掌握发动机常见机械故障诊断和排除方法，并引导学生养成良好的工作学习习惯。
5．实训内容：（1）汽油发动机总成、部件结构认识、拆装、维修；（2）汽车发动机维修工具、量具及仪器设备的使用；（3）发动机常见故障诊断及排除。
1.进入实习场地，须穿工作服，不准穿拖鞋或易滑鞋类，不要佩戴饰品。
2.在操作过程中，必须听从实习老师的指挥，按预定内容进行实验操作，严禁在实训场地嬉戏、打闹。
3.实训室内严禁烟火，注意安全，保证实训、用电等操作的安全性。
4.每次进入实训室后按规定首先对工具、设备进行检查，发现问题及时上报。
5.遵守设备操作规程，凡不按规范操作而造成的损失，责任由操作者自负。
6.操作工作结束后及时清点、擦拭、保养工具、量具、设备，打扫卫生。
7.每次实训课教师应认真做好实训记录，实训完毕后对设备及用品进行清点、整理和检查，实习学生经教师允许后方可离开实训室。
8.爱护公物和实训设备，未经教师许可，不能乱动和随意使用实训设备，否则，由此所造成的后果由学生自负。
1.正确使用发动机各拆装工具及量具，不能野蛮作业。
2.拆装发动机前，应确保发动机在发动机实训台架上固定牢靠，并支好保护架。
3.发动机在台架上旋转时，工作人员应离开台架周围，更不能把脚或者其它部位置于发动机下部，以免砸伤。
4.遵循“三不落地，四清洁”的拆装标准原则，即工具不落地、零部件不落地、油污不落地，工具清洁、零部件清洁、地面清洁、设备清洁。
5.发动机解体时，必须按规定顺序进行，一般是先外部后内部，先附件后主体，安装时则相反。
6.对拆卸的发动机各螺栓应在安装时，恢复其原始位置，不能少装、漏装，确保实训发动机的完整性。
发动机台架试验动上水
发动机台架自动上水控制装置的研制发动机出厂前都要经过试验，对整机性能进行全面的质量检查，以考核制造、装配质量及功率、油耗等主要的性能指标是否达到出厂验收标准。
因此，发动机厂都设有出尝试验车间。
一、试验间的要求1、建立试验间的注意事项（1）、根据发动机的功率大小和产量选择测功器的型号和数量，以此确定车间的规模。
（2）、根据生产工艺的流程将试验车间设置在装配与喷涂车间之间或附近，由于振动的原因车间的位置应设在距离精密的车床较远的地方。
（3）、车间的面积和设备布置应保证发动机运输、安装和操作方便，（4）、车间结构应满足采光、照明、排烟和通风的要求，并应考虑防震和隔音等措施。
2、发动机试验台发动机在试验台上进行的试验称台架试验。
试验台要保证试验条件达到标准要求，并能迅速、准确测录发动机各项工作参数。
3、对试验台的要求（1）、发动机安装容易操作方便并具有一定的通用性，便于试验不同类型的发动机。
发动机的曲轴与测功器转子轴用联轴节连接。
（2）、试验条件尽量与发动机的使用条件一致。
（3）、试验设备及仪表的精度等级要符合要求，一保证能够准确的测量各有关参数。
（4）、尽可能采用先进的测试仪表和技术，逐步实现测试技术的自动化和现代化。
二、试验间的组成目前，大多数的实验间都采用水力测功器，他是有测功器及试验台架、测功器供水系统发动机油路系统、冷却水循环系统和排气烟道及测量装置等组成。
测功器和试验台架的基础:测功器和安装发动机的台架都固定在水泥基础上。
基础应使用不低于90号的混凝土浇制，其中水泥、沙、石子的配方按体积为1：2.5：4混合。
基础的尺寸和形状应根据测功器和发动机的结构尺寸确定。
测功器的脚螺钉的加工和安装按说明进行，试验台架需要自行设计。
基础与墙壁之间的距离应不小于1.5米，周围应做300毫米宽，800毫米深的防震沟，沟上覆盖木板或带孔的铸铁板，为了便于检修管路可将水管、油管经防震沟引向试验台架。
必须埋设在地下的管路（如电缆等）。
发动机台架实验相关内容
发动机原理实验报告课题：院系：姓名：学号：指导老师：发动机原理实验报告书发动机实验各项性能指标、参数以及各类特性曲线、通常都是在发动机试验台架上按规定的试验方法进行测定，现就其实验装置及流程等进行简述。
一、试验台装置典型发动机实验台的组成及布置如简图所示，其主要包括：1、试验台架其是将待测发动机与测功器用联轴节连接，并固定于坚实、防震的水泥基础 上，基础振幅不得大于0.05~0.1mm 。
安装发动机的铸铁支架和底板常做成可调节高度和位置的形式，以便迅速安装和对中。
图1发动机试验台架简图2、辅助系统为保证发动机正常工作，需要安装辅助装置：a 、可调水量冷却系统 b 、专用油量测量装置 c 、通风装置 d 、消声地坑等。
3、制动测功装置常用测功器主要有：（1）水力测功器 （2）电力测功器：直流式和交流式 （3）电涡流测功器 。
二、制动测功装置——测功器测功器是用来吸收实验发动机发出的功，改变其负荷和转速，模拟实际的各种工况 。
同时测定发动机输出扭矩。
若输出转速由各类转速表测得，则由公式9550e nT P tq 求出功率。
1、水力测功器（1）工作原理圆盘式水力测功机通过改变水层厚度来调节制动转矩，如图为其结构简图。
转盘固定在转轴上，构成测功机的转子。
转子由轴承支承在外壳内，外壳又由摆动轴承支撑在支架上，可绕转子轴线自由摆动。
工作时转子通过联轴器与被测动力机械一起旋转，经进水阀注入外壳中的水由转盘带动旋转并受离心力的作用被抛向外壳的内腔形成旋转的水环，水环的旋转运动受到外壳内壁摩擦阻力的作用。
这样，水和壁面间的摩擦作用使被测动力机械输出的有效转矩由转子传递到外壳涡流室式水力测功机是通过改变水压或改变作用面积来调节制动转矩的，前者通过控制排水阀的开度改变内腔水压及水量来调节制动转矩的大小；后者靠闸套的位置移动调节转矩，而内腔始终充满着水。
（2）特性曲线A（平方抛物线）：相当于测功器充满水时（水层厚度最大）所吸收的功率，最后达到测功器转动部分允许的最大制动扭矩B：测功机转子和轴允许的最大转矩，需要减少测功器内的水层厚度。
发动机台架试验
3——50%汽负油荷机速度4—特—性2分5%析负荷
① Ttq总趋势是n↑→ Ttq ↓且较陡; 节气门开度愈小(负荷愈小) 则
n↑→ Ttq ↓↓ ② be随负荷减小而翘曲度越大；经济
区的转速范围愈窄；另约75%负荷 时最经济有be↓min。 ③ Pe 呈上凸曲线。
JB3743—84
标况参量值
大气压p0=100kpa=0.1Mpa
相对湿度φ0 =30% 环境温度T0 =298K=25℃ 环境温度T0 =298K=25℃
进气干空气压
进气总压 p0 ’ =100kpa
P干=99kpa 水蒸气分压
P水=1kpa
应用 往复活塞式柴油机 和汽油机
车用发动机
有效功率及燃油
水力测功器
外壳 转子轴
转子
涡流室
Ttq
稳定工作
TR
F
R
Pe
Ttqn 9550
水力测功器（制动器）结构图
质量法 容积法
四、油耗率的测量
容积法的测量步骤
①打开油箱开关，三通阀处于位置A；
②测量前将三通阀旋至B，油箱同时 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 置于A等待测量；
一、定义：
速度特性是指发动机油门踏板，其性能指标 （Pe、Ttq、be、B、Tr）随转速变化的关系。
二、注释：
（1）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
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。
三、速度特性分类：
汽油机
柴油机
部分速度特性
当柴油机保持某一转速不变, 而 移动喷油泵齿条或拉杆位置, 以 改变每循环供油量△b , [B和be] 随[Pe或Ttq或pme] 变化的关系
(完整版)发动机台架试验室简介
注意事项
1 不要加井水、污水。 水就其是否溶解有矿物质来说，可分为硬水和软水两种。硬水中含有铁、钙、镁等离 子，如果向发动机中加注这类硬水，经发动机加热蒸发后，就会产生碳酸钙、硫酸钙等化 合物，沉淀下来形成水垢。流量随之减少，就会影响发动机散热，造成发动机过热。 2 特殊情况时不要将水洒到发动机上。 若将水洒到发动机的火花塞孔座、高压线插孔上都可能会对跳火有影响；水溅到传动 带上可能导致其打滑； 3 人体不要接触防冻液。 防冻液的主要成分为乙二醇、抗氧剂、缓蚀剂、消泡剂和工业染料，都是对人体有害 的化学成分。 4 不同型号的防冻液不要混合使用。 否则易引起化学反应，生成沉淀或气泡，降低使用效果。
◆若发动机不带风扇，所有试验均可设置加风 扇或相应装置发动机吹拂。
• 活塞漏气量
• 各缸工作均匀性
GB/T 19055-2003 汽车发动机可靠性试验方法
试验目的：在台架上使发动机受到较大的实际交变 机械负荷及热负荷，并提高单位时间内的交变次数， 以期在较短时间考核发动机的可靠性。
此标准为汽车发动机在台架上整机的一般可靠性试 验方法，包括交变负荷，全速全负荷。
• 在二级回路中独立控制回水温度
调温阀
• 可补偿热膨胀和产生的水损耗， 膨胀容器 还可充当蒸汽分离器
• 抽入主冷却液，并补偿调节系统 循环泵 中的压力损耗
• 补偿热损耗 18 kW 加 • 启动发动机时加热冷却液
热设备
·为什么要加注防冻液？
防冻液不仅具有防冻的功能，在防锈、防腐蚀、防水垢、
防沸腾等方面也有着非常重要的作用。
可靠性
反拖特性
结构简单、运行稳定、价格 低廉、使用维护方便性
电涡流测
转矩的测量可以 采用电子磅秤、
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声光
报警系
温感
统
烷类
红外
安全措施
• 健全消防组织，明确消防责任，完善消 防设施
• 制定消防制度，加强消防意识教育
• 制订灭火应急方案，组织消防演习
防爆知识
爆炸必须具备的三个条件 • 爆炸性物质：能与氧气（空气）反应的物质，包括气体、液体和固体。气体：氢 气，乙炔，甲烷等；液体：酒精，汽油；固体：粉尘，纤维粉尘等。 • 空气或氧气 • 点燃源：包括明火、电气火花、机械火花、静电火花、高温、化学反应、光能等。 隔爆型电气设备（d）：是指把能点燃爆炸性混合物的部件封闭在一个外壳内，该外壳 能承受内部爆炸性混合物的爆炸压力并阻止和周围的爆炸性混合物传爆的电气设备。
中央通道式优点：操作人员比较集中，便于管理。 另一种方式优点：工作人员的工作环境比较大。
发动机试验室布局
• 立面布局 发动机试验室立面形式：一层为地面建筑包括试验
间、准备间、样气间、水泵间、消防间、测量间、拆 解区域和物流通道等。二层建筑包括空调机组、设备 配电柜、排气通风和燃料供应间等。
特别注意：试验区域，建筑外壳应考虑避雷措施。 控制间内应考虑静电问题。
消防设备和安全措施
作用
• 对试验室内易燃、易爆、危险气体的检 测以及相关动作和报警。
• 控制火的扑灭以及相关动作和报警
• 提醒相关人员迅速撤离
原理 火灾自动报警系统能够在火灾初期，将燃 烧产生的烟雾、热量和光辐射等物理量，通 过感温、感烟和感光等火灾探测器变成电信 号，传输到火灾报警控制器，并同时显示出 火灾发生的部位，记录火灾发生的时间。
主要包括防爆排风机和防爆轴流风机等，其结构由防爆电机、防爆接线盒和防爆 调速控制器及叶片组成。防爆等级可达ⅡBT4级，代表防爆电气产品的型式为隔爆型， 是使用在II类场所的IIB级（类）别，爆炸性气体的引燃温度为T4的组别。
应用场所
• 试验间内（轴流风机，日光灯）
•燃油操作间（换气扇，日光灯） • 燃油管路（防爆铜扳手）
B发动机表面向外辐射的噪声:发动机工作时,内部结构的振动， 通过发动机的外表面及与发动机外表面刚性连接的零部件的振动 向大气辐射的。
设置进、排风通 吸声墙面及吊顶 风系统及选用合
适的消声器
降噪措施
安装隔声窗
安装隔声门
降噪措施
· 吸声墙面及吊顶 在墙上设置固定龙骨,并在龙骨间固定吸声棉，在表面使用
排气 系统
试验室排气系统的设计主要应考虑试验室排气噪声不能反过来影响被 测试的发动机的噪声，以及试验室建筑物内外对噪声的限制要求。通常有 两种降低排气噪声的装置，谐振式消声器和吸收式消声器。
谐振式消声器：分成几个腔室的圆筒组成，通过带孔的管路降低噪声。 优点:低频范围对噪声衰减效果好。 吸收式消声器：由装有吸声材料的腔室组成，使带孔的管路穿过吸声材 料。 优点:在较宽范围内对噪声衰减效果好，对排气流阻力较小，试验室比 较常用。
开 式 冷 却 水 回 路
闭 式 冷 却 水 回 路
开 式
•通过将循环水以喷雾方式，喷淋到玻璃纤维的填料上，通过水与 空气的接触，达到换热，再有风机带动塔内气流循环，将与水换热 后的热气流带出，从而达到冷却。此种冷却方式，首期的投入比较 的少，但是运营成本较高
闭 式
•①内循环：与对象设备对接，构成一个封闭式的循环系统。为对 象设备进行冷却，将对象设备中的热量带出到冷却机组。 ②外循环：在冷却塔中，为冷却塔本身进行降温。不与内循环水相 接触，只是通过冷却塔内的紫铜管表冷器进行换热散热。在此种冷 却方式下，通过自动控制，根据水温设置电机的运行
GB/T 18297-2001 汽车发动机性能试验
• 起动试验 • 怠速试验
◆ 标准对试验条件，试验方法、测量项目及 数据处理进行了详细的规定。
• 功率试验
• 机油消耗特性 • 负荷特性 • 万有特性
◆ 发动机冷却水出水温度80±5℃，机油温度 85±5℃，室温25±5 ℃。
• •
压燃机调速特性 机械损失功率
目录
1
台架试验介绍
2
试验室布局
3
试验室设备构成
4
试验室辅助设备构成
5
结语
设备构成
• 测功机
目前发动机试验常用测功机的类型： ① 电力测功机：直流、交流；AVL ② 电涡流测功机：不能反拖；Horiba ③ 水力测功机：不能反拖
紧急保护 特性
节能
瞬态加载 特性
基建费用 低
电力测功 机
双向加载
可维护性
排放设备
目录
1
台架试验介绍
2
试验室布局
3
试验室设备构成
4
试验室辅助设备构成
5
结语
声音隔绝措施
• 满足《工业企业厂界噪声标准》中要求的“工业区”厂界噪声 白天低于65dB，夜间低于55dB的要求。
发动机噪声源的组成:发动机是多声源的复杂动力机械，按照噪 声辐射的方式可分为以下两种情况:
A直接向大气辐射的噪声:有风扇噪声、进气噪声和排气噪声， 它们是由气流的振动产生的空气动力噪声。
基本要求：具有自动控制，采集测量和保护功能。
主要测量参数 温度：冷却水、机油、排气、燃油 压力：进气、机油、排气 燃油消耗率：g/kw.h 转速：rpm 扭矩：实测/修正后 功率：实测/修正后
测量发动机类型
伊兰特 ALPHA1.6 CVVT 雅绅特 ALPHA1.4 N-CVVT 悦动 GAMMA1.6/BETA1.8 瑞娜 GAMMA1.4/1.6 领翔 THETA2.0/2.4 索纳塔 BETA1.8/2.0/THETA2.0/2.4 途胜 BETA2.0CVVT/DELTA2.7 IX35 THETA2.0/2.4/Nu1.8/2.0
喷塑冲孔合金板，这样既降低室内混响效果，又起到室内装 饰作用。 · 安装隔声门
隔声门应选用较高精度的冷扎钢板，门体空腔中填充隔音 材料，门四周均用橡胶条密封，朝外开启。 ·
宜采用钢材质作为外框，并在框的空腔体内填充吸声棉， 玻璃采用三层中空玻璃。 ·
应根据防火、防潮、防腐、洁净度要求，安装的空间位置， 噪声源频谱特性，系统自然声衰减，系统气流再生噪声，房 间允许噪声级，允许压力损失等
• 湿度： 20% 至 85%，无凝结
• 壁挂式控制柜 • 伺服电机 • 油门拉线 • 油门标定控制器
553冷却液控制单元
553冷却液调节系统集成在发动机 的冷却液回路中，取代了标准散热器。 通过供给管线向发动机提供冷却液， 将冷却液温度保持在设定点，从发动 机中返回的冷却液将进入调节系统。
水温控制在88℃-110℃
注意事项
1 不要加井水、污水。 水就其是否溶解有矿物质来说，可分为硬水和软水两种。硬水中含有铁、钙、镁等离 子，如果向发动机中加注这类硬水，经发动机加热蒸发后，就会产生碳酸钙、硫酸钙等化 合物，沉淀下来形成水垢。流量随之减少，就会影响发动机散热，造成发动机过热。 2 特殊情况时不要将水洒到发动机上。 若将水洒到发动机的火花塞孔座、高压线插孔上都可能会对跳火有影响；水溅到传动 带上可能导致其打滑； 3 人体不要接触防冻液。 防冻液的主要成分为乙二醇、抗氧剂、缓蚀剂、消泡剂和工业染料，都是对人体有害 的化学成分。 4 不同型号的防冻液不要混合使用。 否则易引起化学反应，生成沉淀或气泡，降低使用效果。
• 在二级回路中独立控制回水温度
调温阀
• 可补偿热膨胀和产生的水损耗， 膨胀容器 还可充当蒸汽分离器
• 抽入主冷却液，并补偿调节系统 循环泵 中的压力损耗
• 补偿热损耗 18 kW 加 • 启动发动机时加热冷却液
热设备
·为什么要加注防冻液？
防冻液不仅具有防冻的功能，在防锈、防腐蚀、防水垢、
防沸腾等方面也有着非常重要的作用。
发动机试验室简介
目录
1
台架试验介绍
2
试验室布局
3
试验室设备构成
4
试验室辅助设备构成
5
结语
发动机台架试验
◆稳态试验
性能试验 可靠性试验 排放试验
◆动态试验
ISCA整车模拟试验
发动机台架试验
◆主要测试仪表的要求
扭矩：误差不大于被测发动机扭矩的±1% 转速：误差不大于所测值的±0.5% 燃油消耗值：误差不大于所测值的±1%
◆若发动机不带风扇，所有试验均可设置加风 扇或相应装置发动机吹拂。
• 活塞漏气量
• 各缸工作均匀性
GB/T 19055-2003 汽车发动机可靠性试验方法
试验目的：在台架上使发动机受到较大的实际交变 机械负荷及热负荷，并提高单位时间内的交变次数， 以期在较短时间考核发动机的可靠性。
此标准为汽车发动机在台架上整机的一般可靠性试 验方法，包括交变负荷，全速全负荷。
衡量防冻液的优劣主要有以下两点：首先是防冻效果，水 的冰点是0℃，一般普通型的防冻液都可达到-40℃，而优质的 防冻液应能达到-60℃左右，这是标定防冻液质量的一个重要 指标；另一个是防冻液的沸点，水的沸点是100℃，而防冻液 至少应达到108℃以上，也就是说冰点越低，沸点越高，其中
的温差越大，相对来说防冻液的品质就越好。
油耗仪KMA4000
① 原理：称重式、质量 流量式、体积流量式
② 组成：过滤器、电磁 气动阀、气泡分离器、 加热单元、冷却单元、 密度计、体积流量计、 压力调节器
采集���悬���于弯曲弹簧 上的测量容器中的 燃油量
无接触电容性位移 传感器将路径转换 为电压
微处理器评估该电 压，然后执行测量 和标定的完全自动 控制过程
可靠性
反拖特性
结构简单、运行稳定、价格 低廉、使用维护方便性
电涡流测
转矩的测量可以 采用电子磅秤、
功机
压力传感器或高 精度转矩转速测
采用水冷却，