汽车发动机台架试验的研究

汽车发动机台架试验的研究

摘要：发动机是汽车的动力源头，也是整车十分重要的零部件之一，发动机的

质量与汽车驾驶时的在座人员的生命安全相关，因此对于发动机质量的监测是不

容忽视的。汽车发动机的台架试验就是专门针对发动机的实验，研究人员可以通

过试验来监测发动机的各项指标，并检测发动机可能存在的一系列问题，进而不

断提高发动机的性能。本文通过对发动机台架试验的试验类型与试验目的阐述，

同时分析了试验中可能遇到的问题，并给出解决办法。

关键词：汽车发动机；台架试验；研究

引言：

发动机试验台是专门检测发动机性能的实验设备，汽车制造企业可以根据自

己的实际情况来考虑以什么样的方式来进行实验台测试，可委托其他厂家进行试

验也可自行制造试验台进行试验。发动机试验台通常由转速计、扭力计、气缸压

力表、测功机、油耗仪、温度表、以及试验台操控台等部件组成、由于零件复杂

就不一一赘述了。

一、进行发动机试验台测试的原因

为了检测企业在发动机生产的各个时期的机器性能以及完工度，通常利用发

动机试验台对发动机进行专业的检测，以便及时发现其中存在的缺陷，完善其中

问题。总的来说，发动机试验台的存在有以下三个原因：

第一，对发动机中重要的部件进行性能测试。发动机由不同的零部件构成，

各部件之间的协调性以及相容性可能不是最优，就会对发动机整体的运作带来不

良影响，甚至带来一些比较致命的问题，而这些问题如果不通过测试就很难发现，不及时处理将会造成严重的后果，给企业带来不可挽回的损失。因此需要对发动

机进行长时间的试验来保证其材料、结构、完工情况达到相应生产标准[1]。

第二，对新款发动机的样机进行测试。新研发的发动机不同于大规模生产的发动机，新研发的发动机往往包含不稳定因素，理论上的可行并不代表着实际中

的可行，因此需要借助发动机试验台来将其中的缺陷显现出来，对于可加以改进

的地方进行改进，对于完全有问题的设计进行回炉重造处理。

第三，探究发动机在不同运转条件下的极限。发动机由许多金属零部件经过

精密的组装构成，因此在运转的时候避免不了磨损带来的消耗，为了保证生产出

的发动机在正常运转中有着合理的磨损期，要对发动机进行极限测试，即控制运

转条件一直运转发动机直至发动机损耗降至标准以下，记录好数据以便后面进行

数据参考，后期汽车返厂维修的维修费用可以参考此数据给出合理的价格[2]。

二、发动机台架试验的连接类型

（一）软连接

将发动机与变速器相连接，再将变速器的输出端与测功机连接的方式为软连接。软连接在测试后驱发动机的试验中经常用到，需要注意的是，动力通过变速

器输出端再到测功机的过程中加装了一个变速箱来传递功率，因此会发生能量的

损耗，测出来的实际功率比机器测出的功率要偏大，这一点是需要测试人员需要

注意的点。软连接在测试中有如下特点：

第一，软连接是字节利用原车悬挂系统进行试验的，这一点与硬连接的单独进行测试不同。操作步骤要比硬连接简便。

第二，变速器带来了动力传播的平稳性，减小了对测功机的冲击力。

（二）硬连接

硬连接与软连接不同，硬连接需要将发动机的转轮通过连接装置与台架上的

测功机相连接，同时还需要缓冲胶来固定发动机产生的冲击力。硬连接是直接连

接到发动机台架上的，因此发动机损失的功率要比软连接少许多，硬连接几乎适

用于所有的发动机类型测试，但是其由于连接方式限制不能反映出驾驶时其他系

统的运转状况[3]。

三、试验中的常见问题研究

（一）水泵汽化腐蚀

由于发动机运转不可避免会带来高温，因此在高温条件下极易发生汽蚀现象。汽蚀现象即水泵内部压力低于饱和的蒸汽压力时，水由于高温会汽化为水蒸气，

再经过高压区域时，水汽凝结为液态水。汽蚀现象会对水流造成不良影响，也会

对水泵管道产生腐蚀，长期会造成管道破裂影响行车安全。对于这类问题，可以

在水箱上加盖水箱盖增加压力，从源头上阻断汽蚀现象的产生。另外，为了避免

压力过高而发生水堵现象，可以安装自动泄压装置，压力过大时自动排气。

（二）拉缸装置产生故障

发动机全负荷试验进行到后期时常常会发生拉缸现象，产生拉缸的原因有很多，这里举三个常见的例子。拉缸产生的原因有可能是由于发动机未安装空气过

滤装置和机油过滤装置，发动机在运转时若机油不足会导致机油燃烧不充分进而

产生大量残渣，而这些残渣在没有过滤装置的情况下往往没有排除发动机外，直

接回到了缸体内，长期积累下来，缸体内的机油变得浑浊不堪，因此导致了拉缸。另一个原因可能为发动机自动熄火导致的拉缸[4]。发动机自动熄火的原因是由拆

机可知缸连杆与活塞销两者的偏移距离过大导致的。最后一种原因是尾气的温度

过高导致的拉缸，尾气温度过高，水温也随之升高。由于产生水温温差，不能及

时为缸体降温，缸体变形，进而导致缸体拉缸现象的产生。

（三）故障的防范以及解决方案

试验过程中故障发生是常见的情况，因此解决故障的方案固然重要。以下是

一些简单的预防措施：安装过滤性高的过滤装置到缸体，防止杂物进入缸体。对

过滤装置要经常更换以及清理。要及时注意水温油温，发现异常状况要及时停下

试验进行检查。要使用合格的机油进行试验。对于装机的条件要严格控制，按照

相应的标准流程进行装机操作。

四、结束语

发动机台架试验是检测发动机质量的关键，无论是委托其他厂家测试发动机

还是自主研发发动机台架，汽车生产企业都需要引起重视。发动机台架试验是一

个极其复杂的系统性的工程，对于一款汽车的研发有着十分重要的意义，另外其

中的不确定因素和出现的问题很多，因此需要专业的人员不断改善其中的技术，

提升试验精度，为我国汽车行业的发展增添一份动力。

参考文献

[1]范皖元,宋长青,向晓野.发动机台架运行时间对应整车行驶里程关系研究[J].汽车

实用技术,2017(21):173-175.

[2]艾毅,王凤滨,付铁强.基于同型号欧Ⅵ发动机的整车与台架排放测试差异性研究[J].小型内燃机与车辆技术,2016,45(5):34-39.

[3]郭宇辰,沈颖刚.B20小桐子生物柴油发动机台架及整车性能研究[J].内蒙古农业

大学学报(自然科学版),2016(2):79-85.