发动机台架标定试验的简述
浅谈发动机台架试验-验证性能与可靠性
验证性能与可靠性浅谈发动机台架试验[汽车之家技术] 发动机台架试验是发动机研制阶段中的重要一环，它不仅用来检验发动机整体以及相关零部件的可靠性，同时还用来验证发动机的性能是否达到了最初的设计指标，所以一台发动机在成功量产前离不开大量的台架试验。
此文借以展示的台架试验设备来自长安汽车发动机研发部门，虽然具体到每个厂商的台架试验室会略有不同，但是台架试验的目的、构成、试验方法等都大同小异。
●台架试验的目的按照台架试验的目的，可将台架试验分为性能试验和可靠性试验。
其中性能试验是为了评定发动机的动力性、经济性及其它重要性能；可靠性试验是通过对发动机及相关零部件施加各种负荷以考验其可靠性。
应该说，发动机台架试验可以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。
●台架试验对外界环境的要求所谓的台架其实是一整套用于验证发动机性能和可靠性的设备，由于在进行台架试验时会产生很大的振动，而这种振动足以破坏机件和房屋的结构强度，从而对相应的仪器仪表的正常工作造成影响。
为了保证试验工作的正常，就必须对试验台的基础进行减振和隔振处理，同时要避免试验台的基础与发动机产生共振现象，而且要将试验台基础的振动控制在一定范围内。
这个台架试验室的四周墙壁和屋顶都覆盖了用于吸音降噪的特殊材料，这主要是为了减小试验的噪音对试验人员造成的疲劳伤害。
而屋顶的灯管也进行了相应的保护，可以防止振动和噪音对其造成破坏。
可见，台架试验所产生的“副产品”具有极大的破坏力。
●发动机台架的组成通过上图可以看到，台架主要由测量控制系统、试验对象（发动机或者相关零部件）以及相关的辅助系统构成。
测量控制系统主要就是测功机，通过它来读取发动机的动力输出数值，同时通过测量控制系统来对发动机施加相应的负荷，包括交变应力、交变热负荷等来模拟发动机在实际状况下可能遇到的情况，从而检验其可靠性。
在进行整机的台架试验时，发动机是没有附带水箱散热器、油箱等部件的，所以就需要辅助系统来代替这些部件，使得发动机可以进行完整的水循环、燃料系统的供应等。
发动机台架试验解说
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实验注意事项
实验时，负荷调整要平稳，供油拉杆调整 要缓慢，避免负荷大起大落。 实验时要注意安全。
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六、柴油机负荷特性实验数据及数据处理表格
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三、柴油机速度特性实验
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1、实验目的
掌握测取柴油机速度特性的实验方法。
掌握测取柴油机速度特性所用仪器设 备的使用与操作。 根据试验结果，分析柴油机的性能。
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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，如图1示。它表示汽 油机所能达到的最高性能。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。
用此方法逐步测取80％ｎH，70％ｎH，60％ｎH， 50％ｎH，40％ｎH 下的各主要性能参数，直到 最低稳定转速。 用减少负荷的方法，使柴油机转速按上述转速点 上升，并分别测取和主要参数，记录下来。实验 完毕松油门固定专用夹具。上述方法测取的是全 负荷速度特性。 部分负荷速度特性的测取是方法是：调节油门， 使转速升至Ａ％ｎH ，调节水力测功器手轮，使 负荷在额定负荷下，待稳定后装油门紧固夹具。 测取各主要性能参数并记录下来。按５、６项方 法测取其它工况点各主要性能参数。 按操作步骤完成试验后停机。清洁保养设备。
6135ZG柴油机一台； Y300水力测功器一台； SYZZ转速──油耗自动测量仪一套；
温度表、气压
检查仪器、仪表工作正常，接通燃油、冷却水通断 阀。 按常规启动柴油机，暖机，当油温、水温达到规定 值时，加载试验。 调节发动机油门，使其转速逐渐升至额定转速 （1500rpm） ，调节水力测功器手轮，使负荷逐渐 增加至额定负荷（Neh＝125.8KW时，负荷F＝ 559.1）。反复调节油门和测功器手轮，使其转速 和负荷稳定在额定工况点上。用专用夹具固定油门。 测量记录转速ｎ、负荷Ｆ、耗油时间ｔ、单位时间 的耗油量Ｍ、烟度等。 调节水力测功器手轮，使发动机转速缓慢地下降到 某一定值（90％ｎH ），在新的转速和扭矩下达到 新平衡后，测取各主要性能参数并记录下来。 27
发动机台架试验--可靠性试验概要
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。
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。
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。
发动机台架试验讲义
发动机台架试验简单讲义1、试验目的寻求参数设定和设计的依据，检验参数设定和设计的合理性及与目标的距离2、试验类型调整、匹配标定比对、验证、质量检验可靠性和耐久性法规试验3、完整试验的程序3.1 获得试验依据：项目计划、设计需要、会议纪要、外委等3.2 填写试验任务单●试验任务单流程：提出人员填写→项目负责人审核→部领导批准→中心计调科会签→执行单位执行→执行人员编写试验大纲、执行并编制试验报告●提出人员填写试验任务单后，应负责完成审核和批准，然后交部办公室。
●提出人员：工程师、项目管理人员、计划人员●项目负责人：主任工程师、科长、部总师●批准：部长、部总师●执行单位：能够执行试验的相关科室●执行人员：提出单位或试验室的工程师、技师●试验任务单是4联单，计调科、提出单位、执行单位各备存1联，另一联随试验报告●详见试验任务单3.3 执行人员编写试验大纲●试验人员接到任务单后，应按任务单的要求编写试验大纲，不详之处应与提出人员联系沟通。
●目的：试验方案设计并得到确认、备忘、合作人员了解；普通人员通过试验大纲可以对试验得到全面的了解，并能够正确地执行试验。
●编写：执行人员●审核：主任工程师、科长、项目负责人、总师●批准：部领导、总师发动机性能试验标准大纲1试验名称2试验依据根据号试验任务单进行试验3 试验目的4 试验对象4.1 试验对象样品名称型号，样品参数，生产厂家，生产日期，样品来源与试验对象进行比对的产品的描述4.2 载体的描述（发动机）●发动机型号：●发动机编号：●生产厂家：●主要技术参数：◆气缸数：◆缸径×冲程：◆压缩比：◆排量：◆燃烧室型式：●性能参数：额定功率、最大扭矩、排放水平等5 试验内容零部件尺寸、形状位置的测量、照像总功率、净功率试验；调速特性试验；负荷特性试验；怠速试验；万有特性试验；机械损失功率试验；各缸工作均匀性试验；机油消耗量试验；活塞漏气量试验；全负荷稳态烟度试验；排气污染物试验；可见污染物试验；可靠性试验试验后零部件的测量、检验、照像各种匹配标定试验检验。
发动机台架试验工作原理讲解
３、耗油率的测量
1）容积法
充油
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测量
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测量消耗容积v的燃油所用时间t
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燃油消耗量按下式计算
小时耗油量 耗油率
B be 1000 Pe
B 3.6
v f t
式中 V—球泡容积（mL） Pe —发动机有效功率（kW）
ρ f —燃油密度（g/mL）
t—消耗容积V的燃油所用时间（s）
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2）质量法
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实验注意事项
实验时，负荷调整要平稳，避免负荷大起 大落。 实验时要注意安全。
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六、汽油机负荷特性实验数据及数据处理表格
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三、汽油机速度特性实验
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1、实验目的
熟悉测定汽油机速度特性的仪器设 备及实验方法。 根据测得的汽油机部分负荷速度特 性，分析汽油机的性能。
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2、实验原理
油 箱 供 油
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充油
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测量
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燃油消耗量按下式计算
m B 3 .6 t
B be 1000 Pe
式中 t——消耗m（g）燃油所需时间（s）
Pe——消耗m（g）燃油时测量的有效功率（kW）
B——小时耗油量（kg/h）
be——有效燃油消耗率[g/（kW· h ）]
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二、汽油机负荷特性实验
﹡ ﹡﹡
绘制特性曲线
以转速为横坐标，以Ttq、be、Pe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
Hale Waihona Puke 注意安全，尤其注意尽量避开联轴节位 置。 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。
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：发动机台架试验就是指对发动机进行一系列的试验, 对试验过程出现的问题进行系统分析, 不断优化处理, 从而不断提高发动机的性能与可靠性。
本文阐述了发动机台架试验的目的及相关的试验类型, 并对试验中遇到的问题进行了分析, 并提出了解决的办法。
关键词：发动机;台架;试验;研究;1 进行发动机台架试验的目的发动机台架试验对处于不同研发阶段的发动机进行相关测试, 并为其优化改进提供试验数据支持, 发动机台架试验的目的概括来说主要有以下是三个目的。
(1) 对新研发的试制样机进行测试。
一款新研发的发动机, 当试制样机组装完成后, 会对发动机整体性能进行测试, 并对试验中出现的问题进行分析、解决, 该阶段的试验可以说是对发动机的整体性、系统性进行测试, 一些大的缺陷会在该阶段中暴露出来。
(2) 对发动机重要零部件进行性能及可靠性试验。
发动机中不同机构的零部件的工作性能影响了发动机的整体可靠性, 在台架试验中需要对发动机重要零部件的材料、结构、工况情况进行长时间试验, 来验证相关重要零部件的性能及可靠性。
(3) 发动机的可靠性不是短时间的试验就能测试出来的, 试制样机研发经过初步的台架试验对发动机进行完善后, 还需要对发动机在满负荷、长时间运行下的可靠性进行试验。
2 发动机台架试验连接方式根据发动机动力输出方式的不同, 在发动机台架试验中分为硬连接和软连接两种试验方法。
2.1 硬连接硬连接就是把发动机的飞轮经过连接盘、连接轴及缓冲胶直接与台架上的测功机相连接。
硬连接的优点在于功率损失少, 试验所测得值更加接近发动机实际输出功率, 硬连接应用范围广, 几乎可以在所有发动机机型中应用;缺点在于不能真实反映出整车环境。
2.2 软连接软连接就是首先在发动机上连接变速器, 再在变速器的输出端通过连接轴和测功机连接, 这种连接方式只在后驱发动机台架试验中用到。
软连接因为发动机和测功机之间加装了变速箱, 变速箱在传递功率过程中不可避免的会造成能量的损失, 所以测功机测出的功率值比发动机实际的功率偏小。
发动机台架标定培训
参数误差
根据数据分析结果调整发动机参数进行优化。
发动机台架标定的实际应用案例
汽车制造业
用于测试新发动机的性能和可 靠性，并进行优化。
发动机研究
用于研究发动机的燃烧效率和 排放控制技术。
车辆改装
用于调整发动机参数以提高驱 动力和燃油经济性。
发动机台架标定培训
发动机台架标定培训通过专业培训帮助参与者掌握发动机台架标定的概述、 重要性、步骤、工具和设备、关键指标以及常见问题与解决方法。
发动机台架标定的概述
发动机台架标定是一项精确测量和调整发动机性能的过程。它利用专业设备 和测试方法来确保发动机在不同工况下的最佳运行。
发动机台架标定的重要性
数据分析
分析采集的数据以确定发动机性能的优化方 式。
发动机台架标定的工具和设备
发动机台架
用于模拟各种工况下的负荷和 转速，验证发动机性能。
电脑与软件
用于控制台架、数据采集和分 析以及调整发动机参数。
传感器校准工具
用于校准各种发动机传感器， 确保准确的数据采集。
工具箱
包括各种工具以维护和调整发 动机。
发动机台架标定是确保发动机性能和可靠性的关键步骤。它有助于提高燃油 经济性、减少排放、增加驱动力，并确保发动机在各种工况下运行稳定。
发动机台架标定的步骤
准备工作
清洁和检查发动机及测试设备，确保其正常 运行。
数据采集
以各种工况下的特定转速和负荷进行数据采 集。
传感器校准
校准各种传感器，如油温传感器、气流传感 器等。
发动机台架标定的关键指标
扭矩
发动机输出的力矩，影响其 加速性和驱动力。
输出功率
发动机标定试验台架准备详细说明(发动机部分)
台架准备流程发动机部分此部分主要介绍发动机台架标定测试实验中，发动机需要进行的改造工作，以及需要检测的各种信号及其检测方法。
1 进排气温度与压力监测1.1 进气温度测量为了解进入气缸的空气温度，一般在进气歧管对进入各个气缸的空气进行检测，也可以只检测进气总管的空气温度，方法是在节气门体后安装温度传感器。
进气口温度传感器安装在1～4缸进气歧管喷嘴位置前。
进气温度传感器安装位置温度传感器的安装方式是在温度检测的位置钻直径10的孔，将传感器座通过粘结的方式安装的孔的上方。
注意：传感器座的孔要和进气管上的孔对齐，否则容易出现温度传感器不容易插入的问题。
具体方式见下图。
进气温度传感器安装图另外高温传感器的密封依靠一个金属的锥形环，低温传感器的密封依靠一个塑料环，安装的时候不要搞错了。
1.2 排气温度测量发动机标定过程中由于需要调节喷油量，这可能导致喷出的燃油过浓，或者由于点火时刻过迟，这些情况都可能导致排气温度过高，或者未燃烧的燃料在三元催化器中燃烧，导致三元催化器超过允许的工作温度（900°），而导致其损坏。
因此排气温度，特别是催化器的温度必须进行监测。
排气温度检测的位置一般有5个：前催化器前的排气总管，前催化器中间位置，前催化器与后催化器中间的排气管，后催化器的中间位置以及后催化器后的排气管。
催化器中间位置的温度传感器应当深入到催化器本体中间，以监测催化器的温度，防止催化器烧毁。
排气管上需要安装的传感器位置和种类请见下图。
排气管上各种传感器安装位置示意图之一排气管上各种传感器安装位置示意图之二排气管加工后需要用高压气枪将钻孔的残渣吹干净。
加工后的排气管如下图。
加工安装完毕的排气管前催化器部分传感器安装示意图1.3 进气压力测量节气门前压力传感器安装：节气门前压力传感器可按照在节气门前的进气道上，安装在压力传感器易于布置，且不易漏气处。
进气压力传感器安装位置示意图在上图所示位置钻孔，将压力传感器连接的塑料管插入孔中，然后用AB胶水密封连接处。
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发动机台架标定试验的简述
作者：罗云飞
来源：《中国科技博览》2017年第26期
[摘要]为了满足甲方开发装配的的发动机适应国五阶段排放法规车辆产品的需要。
特此做了甲方特定型号的汽油燃料发动机台架标定试验，以获取发动机台架基本标定数据和性能数据，本文就这次试验简单阐明发动机台架标定的过程和目的。
[关键词]发动机台架标定试验
中图分类号：TM655 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）26-0272-01
1 前言
发动机标定试验对发动机和整车制造有着不可或缺的作用，标定的结果直接影响着发动机及整车动力性、经济性、驾驶舒适性以及是否能满足国家的排放法规。
所以应对发动机标定试验的目的、工作内容以及一般流程有所了解，而且也有助于在发动机研发的全生命周期内对发动机研发质量及进度进行掌控。
2 发动机台架试验的标定内容
2.1 充气温度标定
充气温度标定目的是要通过试验获取接近发动机实际充气温度数据。
充气温度标定的具体步骤是：1.发动机充分暖机；2.使用测功机固定发动机的转速，调整节气门位置使进气压位于相应节点上，记录此时对应的进气温度，水温，充气温度；3.调整测功机的设定转速，完成全部节点的温度测量。
2.2 充气效率表标定
充气效率标定的目的是通过试验获取接近发动机实际充气状况的数据。
充气效率表标定的具体步骤如下：1.发动机充分暖机，使发动机处于开环的工作状态；2.修改节气门的开闭限值，使相应充气效率表中的值直接影响喷油脉宽的计算；3.调整发动机到表格中的相应节点，修改充气效率的值使Lanbda分析仪上的（表示当前空燃比为14.7：1，即当前充气效率值与实际充气状态相符），完成充气效率表的标定。
2.3 基本点火提前角标定
基本点火角标定即在发动机正常工作情况下，通过试验获取能使发动机输出最大扭矩而且无爆震发生的点火提前角。
点火提前角标定的具体步骤如下：1.让发动机充分暖机并保证发动在开环控制条件下；2.控制发动机工况到表格中的相应节点，调整发动机的点火提前角，同时用音响监听发动机爆震情况，记录点火角对应的扭矩及爆震情况；3.在节点上无爆震发生则选取MBT（最大转矩最小点火提前角）点作为基本点火提前角，否则选取KBL（爆震极限点火角）点作为基本点火提前角，完成主点火提前角表的标定。
2.4 功率加浓空燃比标定
功率加浓空燃比标定就是在发动机正常工作情况下，获得合适的功率加浓空燃比值以满足功率，油耗以及排气温度的折中需求.功率加浓空燃比标定具体步骤如下：1.发动机充分暖机；
2.调整发动机目标空燃比，台架上所进行的发动机起止转速为800rpm—6000rpm；在每个节点寻找LBT（最大转矩最稀空燃比点）；
3.然后根据发动机的LBT点附近空燃比对扭矩的影响情况，选择合适的值作为功率加浓空燃比以满足加浓需求，完成功率加浓空燃比的表格标定，及进入功率加浓阈值。
结果：1.不同工况下，功率加浓空燃比不一样，完成相应的MAP表标定；2.不同工况下，进入功率加浓的节气门开度值不一样，完成相应的MAP表标定。
2.5 长短进气道标定
在发动机转速高时，进气已具有较高速度，为了减少流动助力，需要一个短且宽的进气通道；通过长短进气道的发动机扭矩对比，确定合适的长短进气道切换工况，在油门全开相同转速下，对比发动机的长短进气道在相同工况下的扭矩差异，然后按序更换工况进行对比，直到确定合适的长短进气道切换工况，主要对比高转速工况。
以确定长短进气道切换工况为
5600rpm。
2.6 期望ETC标定
基于节气门模型，可以通过进气密度反查当前节气门开度位置。
通过发动机当前工况进气密度和最大进气密度计算发动机的相对密度，基于当前的相对密度和转速确定当前节气门位置，保证系统检测的计算扭矩和需求扭矩相一致。
2.7 外特性性能试验
外特性性能试验目的：获取发动机外特性数据。
过程：适当调整外特性相关参数后，进行了净功率状态外特性试验。
2.8 万有特性试验
为了得到发动机在不同转速，不同负荷下评价发动机在车用状态下的经济性。
在发动机工作转速范围内适当的选择8个以上转速点，在选定的转速下进行负荷性试验。
并且通过获取的试验数据绘制出万有特性曲线。
3 总结
本文简单介绍了发动机台架标定试验的过程和目的，为了让非标定的工作人员对发动机台架标定要进行的试验以及标定一般流程及内容有所了解，希望能对发动机标定工程师有所帮助，发动机标定是一项极其复杂精细的工作，需要不断的钻研和学习。
参考文献
[1] 余志生.汽车理论.北京：机械工业出版社，1996.
[2] 杜乐.基于模型的直喷汽油机标定技术研究[D].吉林大学，2013.
[3] 张树梅，胡春明.基于模型控制的电喷发动机标定技术[C].2008年中小型巧燃机专业技术研讨会.。