汽车发动机性能检测

实验一汽车发动机性能检测

一、实验目的

1、了解汽车发动机台架、测功机、油耗计的结构、工作原理及使用方法；

2、了解测功机、油耗计的种类及测量原理；

3、了解汽车发动机的检测容和方法，掌握测试发动机转速特性的方法；

4、掌握发动机各项参数的检测方法以及检测结果分析方法；

5、分析实验中可能出现的问题，并作出预案，以备出现紧急情况时及时处置。

二、实验设备与工具

1、桑塔那AJR型发动机1台

2、FC2000发动机自动测控系统

GW电涡流测功机

FC2010A测控仪自动控制单元

FC2110油门/励磁驱动单元

3、FC2210智能油耗仪

三、实验课时与分组

3学时、8~10人一组

四、FC2000发动机自动测控系统简介

FC2000发动机自动测控系统由GW电涡流测功机、FC2010测控仪（包括FC2010A测控仪自动控制单元、FC2110油门/励磁驱动单元等）、FC2020数据采集系统、FC2310角行程油门执行器、FC2000系统软件等组成。FC2010A测控仪自动控制单元、FC2110油门/励磁驱动单元则是测控系统在

主要控制元件。

FC2010A 测控仪自动控制单元控制面板见下图1所示。

图1 FC2010A 测控仪自动控制单元控制面板

各键作用如下：

1．SET------ 设置键，用于测量参数标定值、报警值、PID 参数值的设定 2． ------- 移位键（选项键），选择需要修改的项目

3． ------- 数值增加键，当项目选中后，增加该项目的数值 4． ------- 数值减小键，当项目选中后，减小该项目的数值 5． ------- 回车确认键，当项目修改完毕，确认该项目的修改 扩展功能键，当前可用于测量油耗的开始，当按下此键时，液晶显示屏上的“油

耗”会闪烁，表示测量油耗动作已经开始。

7．液晶显示屏------显示测量、控制参数的设定值和测量值

转矩、转速、功率、油耗率、机油温度、机油压力、出水温度、排气温度、油门(或气门)开度百分数、励磁电流(或水门)开度百分数。

8．M------ 转矩设定、控制旋纽，设定、控制发动机转矩；当转动此旋扭时，液晶显示屏

上的转矩的显示值是控制值，当停止旋转1~2秒后，恢复显示测量值。

9．M/n------ 测功机恒转矩、油门恒转速控制方式键。 10．M/P------ 测功机恒转矩、油门位置控制方式键。 11．n/P ------ 测功机恒转速、油门位置控制方式键。

12．n------ 转速设定、控制旋纽，设定、控制发动机转速；当转动此旋扭时，液晶显示屏

上的转速的显示值是控制值，当停止旋转1~2秒后，恢复显示测量值。

13．n/M------ 测功机恒转速、油门恒转矩控制方式键。

14．M/n 2------ 测功机恒转矩(设定转矩=K*n 2)、油门位置控制方式键，即推进特性控制

方式。

P1/P------ 测功机恒位置、油门恒位置控制方式键。

15．P------ 油门、励磁、水门位置调节旋纽，设定油门、励磁、水门位置；当转动此旋扭

时，液晶显示屏上的油门或电流的显示值是控制值，当停止旋转1~2秒后，恢复显示测量值。

FC2010发动机测控仪 长沙湘仪动力测试仪器有限公司 转速 r/min

转矩 N.m 功率 kW 油压 kPa 油门 % 水温 ℃ 油温 ℃ 电流 % 排温 ℃ 油耗 g/kw.h

FUN CONTROL /P SET 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 M n P REM PRT M/n M/P n/M M/n 2

n/P P1/P 17

16．REM------ 远程控制键，当键上方灯点亮时，指示本机处于远程控制状态；此时通过本机的面板控制操作无效，测控仪通过CAN网络协议接受控制指令。17．PRT------ 打印键

FC2110油门/励磁驱动单元控制面板见下图2所示。

图2 FC2110油门/励磁驱动单元控制面板各键作用如下：

1．油门“自动／手动”转换开关：此开关拨向“手动”位置，由油门电位器来调节油门开度；此开关拨向“自动”位置，由FC2010A测控仪自动控制单元控制油门开度；

2．油门开度：发动机油门开度指示；

3．油门给定电位器：由此电位器来调节油门执行器的开度；

4．励磁“自动／手动”转换开关：此开关拨向“手动”位置，调节电位器来控制励磁电流大小；此开关拨向“自动”位置时，由FC2010A测控仪自动控制单元控制控制励磁电流；

5．励磁电流：测功机励磁电流大小指示（由电流传感器测定）；

6．励磁电流给定电位器：由此电位器来调节励磁电流的大小；

7．“启动”按钮：用以接通励磁电源；

8．“励磁”灯：指示励磁电源的通断；

9．“停止”按钮：用以关断励磁电源；

10．“电源”开关：仪表的电源开关；

11．报警指示：测功机报警状态指示。当有报警时，“报警”指示灯亮，同时，发动机油门回到最小位置，励磁电流减到零，在报警状态下，仪器锁定在此状态，发动机油门、测功机励磁电流不能控制；

12．报警复位：当报警消除时，按“复位”，使仪器恢复到正常状态。

五、实验前准备：

1、检查发动机测控系统的供水是否正常；

2、检查发动机的供水、供电、供油是否正常；

3、启动发动机测控系统，并且观察其工作是否正常；

4、启动发动机，使发动机暖车到正常工作温度；

5、发动机暖车的同时，可以编制实验的控制程序；

6、再观察发动机以及测控系统的工作情况，确保各部运转正常，发动机的各项控制指标正常，各种传感器的信号正常。

六、实验控制程序的编制以及实验方法、步骤

1、发动机暖车的同时，可以编制实验控制过程的程序；

2、在M/P控制模式下测两条等节气门开度曲线，首先确定测试控制点的节气门开度，比如20%，或者30%等；

3、在同一开度的情况下，逐步增加发动机的扭矩值，以测得该节气门开度时的最大扭矩，并纪录各扭矩时发动机的转速、功率、油耗等参数；

4、在M/n控制模式下，测量给定扭矩和转速时的油耗和功率。

表1：实验控制程序：

工况序号控制扭矩转速节气门过度调节运转方式(N*m) (r/min) 开度(%) 时间(s) 时间(s) 时间(s)

1 M/P 0 0 30 30 60

2 M/P 20 10 30 30 60

3 M/P 30 15 30 30 60

4 M/P 40 20 30 30 240

5 M/P 45 20 30 30 240

6 M/P 50 20 30 30 240

7 M/P 55 20 30 30 240

8 M/P 60 20 30 30 240

9 M/P 65 20 30 30 240

10 M/P 70 20 30 30 240

11 M/n 20 1400 30 30 240

12 M/n 25 1600 30 30 240

13 M/n 30 1800 30 30 240

14 M/n 35 2000 30 30 240

15 M/n 40 2200 30 30 240

16 M/n 45 2400 30 30 240