(完整版)发动机台架试验室简介

注意事项
• 磨合
每500rpm，油门相应提高最大扭矩点的10%（30分 钟），直到油门/转速最高值，累计50小时。
• 更换机油，火花塞
• 节温器改装
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
发动机试验室布局
• 平面布置 发动机试验室平面布置主要分两种方式，一种是
中央通道式，即各试验室的测量控制间统一布置在 中央通道里，两侧为试验间。另一种是将中间作为 发动机运送通道，试验间外侧作为测量控制间。
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。
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
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
• 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。
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。
常见灭火器种类
干粉 灭火器
• 适宜于扑救石油产品、油漆、有机溶剂火灾。也适宜于扑灭 液体、气体、电气火灾，有的还能扑救固体火灾。干粉灭火 器不能扑救轻金属燃烧的火灾
• 适宜于扑救贵重仪器设备，它不导电也适宜于扑救带电的低
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。
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
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
• 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℃
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
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
机油控制单元
GB标准机油温度控制在90℃—125℃之间
• 压力调节单元
• 热交换器
• 压力表
冷却
润滑
Fra Baidu bibliotek
缓冲
密封
清洁
防腐蚀
机油作用
• 润滑：在运动零件之间提供油膜润滑，以减少磨擦和磨损。 • 冷却：作为热介质从临界面上带走热量，起冷却作用。 • 密封：机油可以在活塞环与活塞之间形成一个密封圈，减少气体的泄漏 和防止外界的污染物进入。 • 清洁：好的机油能够将发动机零件上的碳化物、油泥、磨损金属颗粒通 循环带回机油箱，通过润滑油的流动，冲洗了零件工作面上产生的脏物。 • 阻尼和缓冲作用：特别是高压力零部件，这个负荷经过轴承的传递润滑， 使承受的冲击负荷起到缓冲的作用。 • 防止氧化和腐蚀作用：对零件起保护作用。
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
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）
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。
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。
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，
量仪等，适用于
噪音低、振动
不同测量精度的
小
场合
油门执行器THA100
◆ 基本参数
◆ 结构组成
• 换档行程： 110 mm • 换档力： 110N 最高 50° • 换档速度： 最大 0.5 m/s • 温度： -30°C 至 50°C
排放设备
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试验室设备构成
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试验室辅助设备构成
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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。
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。
通风系统
在通风设计中有几点因素要考虑：1 通风量的确定:一般按满足最小换气次数和带 走散发到室内的热量来确定通风量。2 通风方式的选择:通风系统通常有三种布局， 所有试验台架共用一个通风系统，或几个试验台架共用一个通风系统，或每个台架各 有独立的通风系统。通风系统除了有用于试验时的大风量外，还设置了小风量的通风 系统，以便在没有试验时运转，可以防止有害和可燃气体的聚集。3 通风系统的布置： 实验室通风有三种送排风方式：上送下排、下送上排和上送上排。4 风量的控制和调 节:根据内燃机试验标准，室内的气压和温度均有要求，因此整个系统可采用自动控 制调节系统,根据温度来调节通风量，但应根据通风要求，保持最低通风量。5 通风 系统的隔噪: 为了防止将通风系统中的噪音带入实验室，也防止噪音外传，这就要求 在通风系统中采用一些隔噪措施。一般可以在进、排气管路中设置隔噪材料及特殊的 消音管路等方法。为了安全，还应在电路中设置安全开关，以便在出现火警时将通风 系统关闭。
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。