实验一 发动机综合性能检测实验
发动机综合检测实训指导书
发动机综合检测实训指导书一、目的及要求1、掌握发动机分析仪及专用检测仪器的使用方法2、掌握发动机电控系统各种数据的检测及分析3、通过发动机综合检测掌握传感器及点火系统的波形观测及分析二、实训课时实训共安排4课时，其中指导教师讲解0.5课时，学生实训3.5课时。
三、实训器材1、数字万用表、发动机分析仪、K81检测仪2、丰田佳美汽车一台，捷达汽车一台3、常用工具一套。
四、发动机综合检测原理及分析以捷达AHP轿车为例，捷达轿车采用的是德国Bosch公司的M3.8.2电子顺序多点汽油喷射系统。
电控元器件位置、电脑端子及电路图如图一、图二和图三所示。
该系统的传感器有热膜式空气流量计、两只爆震传感器、线性节气门位置传感器、霍耳式曲轴位置传感器、电磁式发动机转速传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器、氧传感器等；执行器有汽油泵、喷油器、节流阀怠速电机、无分电器电子点火系统、汽油蒸汽回收系统等。
电脑各端子的作用见表一，电控系统参数见表二。
图一图二图三发动机电控单元插头各触点(引脚)的作用表一表二电控系统的检测分静态检测和动态传感器执行器检测。
静态检测有点火开关off和点火开关on两种状态。
发动机电控系统静态检测：（一）静态（点火开关off）传感器执行器检测发动机点火开关在OFF位置，传感器执行器不脱离车辆，但脱开接插头，检测传感器执行器电阻的检测方法。
本系统就车检测(点火开关off)：为了使传感器执行器免遭不断拔插而损坏，直接在本系统的控制电路检测板上各对应电脑端口上检测传感器执行器电阻。
1、转速传感器电阻值的检查点火开关置于OFF：万用表置电阻档，用两个表笔分别测量“发动机控制电路检测板”上的63—56两个端口，可测得电阻值为480～100 Ω。
说明该传感器正常，否则浚传感器需要更换。
2、冷却液温度传感器电阻值的检查点火开关置于ON，启动发动机使发动机水温上升到较高值。
发动机点火丌关置于OFF。
万用表置电阻档，用两个表笔分别测量“发动机控制电路显示板”上的67—53两个端口，可测得电阻值随着水温的逐步下降而逐步增加(负温度系数特征)。
实验一 发动机综合性能检测实验
实验一: 发动机的检测与诊断实验——发动机综合性能检测实验适用专业：汽车服务工程专业车辆工程专业实验时数：2学时设计性实验——汽车发动机性能综合测定一、实验目标：1) 掌握实验设计、实验数据处理和分析的基本方法；2) 掌握发动机性能综合分析仪和汽车性能检测仪的接线方法和基本操作；3) 了解发动机性能综合分析仪和汽车性能检测仪的主要功能；二、实验仪器：发动机综合性能分析仪被测车辆:三、实验内容：1)测试设备的安装、调试；2)数据采集、分析；3)故障排除和检验。
四、实验要求：1) 在理论指导下，根据实验目的，在指导教师的指导下完成实验设计，对实验路线和方法的可行性进行分析论证；2) 根据实验设计和实验内容的要求，熟悉掌握所需仪器的结构、原理、操作规范等；3) 根据实验室安排，独立完成实验数据的采集等实操环节；4) 对实验结果进行科学的分析和论证，得出科学的结论；5) 撰写实验报告、答辩。
五、发动机综合性能检测的基本内容及特点发动机是汽车的动力源，是汽车的心脏，汽车的一些基本技术性能都直接或间接地与发动机的相关性能相联系。
因此发动机综合性能的检测对整车性能的了解至关重要。
发动机综合性能检测与发动机台架试验不同，后者是发动机拆离汽车以测功机吸收发动机的输出功率对诸如功率和扭矩以及油耗和排放等最终性能指标进行定量测定，而发动机综合性能检测装置主要是在检测线上或汽车调试站内就车对发动机各系统的工作状态，如点火、喷油、电控系统和传感元件以及进排气系统和机械工作状态等的静态和动态参数进行分析，为发动机技术状态判断和故障诊断提供科学依据，有专家系统的发动机综合分析仪还具有故障自动判断功能，有排气分析选件的综合分析仪还能测定汽车排放指标。
以下简单概括发动机综合分析仪的基本功能:(1)无外载测功功能即加速测功法；(2)检测点火系统。
初级与次级点火波形的采集与处理，平列波、并列波与重叠和重叠角的处理与显示，断电器闭合角和开启角，点火提前角的测定等；(3)机械和电控喷油过程各参数(压力、波形、喷油、脉宽、喷油提前角等)的测定；(4)进气歧管管真空度波形测定与分析；(5)各缸工作均匀性测定；(6)起动过程参数(电压、电流、转速)测定；(7)各缸压缩压力判断；(8)电控供油系统各传感器的参数测定；(9)万用表功能；(10)排气分析功能。
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内容和方法，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.hFUN 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 2n/P P1/P 17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6.FUM----- 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。
发动机综合性能检测
①在“汽油机检测菜单”下用鼠标点击“初级信号” 图标 ，进入初级信号检测界面，起动发动机即可
测到初级点火波形。
② 用鼠标左键点击“选择缸号”图标，在系统弹出的 小窗口中可选择显示每一缸或所有缸的初级波形。
③ 用鼠标左键点击“显示调整”图标，系统即弹出显示调整形进行横、纵向平移和缩放。
③ 按下检测界面下方的“检测”按钮，检测仪高 速采集进气管真空度值，自动检测并显示进气管内
真空度波形、发动机当前转速。
（10）温度测量
1）测试前的连接
将温度探头分别插入进气管口、机油尺口和冷却水箱口 中。
（11）废气分析
（12）转速稳定性分析
1）测试前的连接 将一缸信号拾取器夹在一缸高压线上。
第四类是针对于电控燃油喷射发动机，通过T形接头来提取信号。
2．信号处理系统
发动机上装配的传感器是发动机控制和判断发动机故障的 关键部件，但其输出的电信号千差万别，不能被车载计算机 或发动机分析仪的中央控制器直接使用，必须经过预处理转 换成标准的数字信号后送入计算机。它将发动机的所有传感 信号经衰减、滤波、放大、整形，并将所有脉冲和数字信号 直接输入CPU的高速输入端(HSI)，或经F-V转换后变为0-5V 或0-10V的直流模拟信号送入高速瞬变信号采集卡。
2）检测步骤 在“汽油机检测”菜单中用鼠标左键点击“动力平衡”图标，即进入动力平衡测试状态。 （1）汽油机点火系统的检测。
2）检测步骤 1）测试前的连接
① 在汽油机测试菜单中用鼠标左键点击“充电电压、充电电流”图标，即进入充电电压充电电流测试界面。
（ （31））进 测气 试管 波拾真 形空 回取度 放检 。器测。连接方法同起动电流测试。
④ 用鼠标左键点击“保存数据”图标，系统将当前特征值保 存到数据库。
发动机性能实验指导书
实验项目一发动机速度特性试验一、实验教学组织1、集中讲授仪器、设备的结构和工作原理。
2、讲解实验内容、操作步骤及注意事项。
3、根据实验目的、要求进行分组。
4、在教师指导下，各组学生自己独立操作，并对试验、检测数据进行记录。
5、教师总结实验情况。
二、实验学时：2学时三、实验目的通过本次实验，使学生进一步加深本专业所学《发动机原理》、《汽车理论》等相关课程课堂理论知识的理解，增强感性认识。
掌握汽车发动机速度特性台架试验的基本原理和方法，提高实际动手能力，为今后从事生产、科研打下较牢固的基础。
四、实验要求1、遵守实验规程，注意设备、仪器及人身安全。
2、掌握汽油发动机小时燃油消耗量、扭矩、进排气温度、机油温度及压力、冷却水温度等参数的检测方法。
3、认真记录试验数据，根据试验数据绘制汽油发动机速度特性曲线图，并能分析试验用汽油发动机在不同工况下的经济性和动力性。
4、按时完成实验报告。
五、实验内容在发动机节气门开度不变的情况下，测出试验用发动机在不同转速下的有效扭矩、有效油耗率、小时油耗量及排气温度等参数。
六、实验仪器、设备1、发动机性能测试台架（如图1-1所示）1台2、汽油发动机1台3、起动电源或蓄电池1台4、转速表（转速传感器）5、油耗仪1台6、温度计1只七、实验准备1、试验前，指导教师应对所有试验仪器、设备按实验要求进行标定，并准备好试验所需的油料、冷却水、辅料及调试所需的工量具。
2、打开电源开关，预热发动机台架控制操作系统，使系统处于良好的工作状态。
3、检查各仪器、设备连接线路是否牢固可靠。
4、清除测试台架、发动机四周障碍物。
5、调整好发动机的点火装置，保证其最佳的点火提前角。
图1-1 发动机试验台架简图1—冷却水箱2—空气流量计3—稳压筒4—量油装置5—燃油箱6—测功机7—转速表8—消声器9—垫层10—台架基础11—台架底板12—混合水箱八、注意事项1、实验过程中，应随时观察发动机及设备的运行情况，发现异常应立即停车检查并及时排除。
发动机综合检测实训报告册
一、实训目的1. 通过发动机综合检测实训，使学生掌握汽车发动机的基本结构和原理，了解发动机检测的基本方法和步骤。
2. 培养学生动手实践能力，提高学生对发动机检测设备的操作技能。
3. 使学生了解发动机检测过程中的安全注意事项，增强学生的安全意识。
4. 培养学生团队协作精神，提高学生的沟通能力。
二、实训内容1. 发动机基本结构与原理（1）发动机概述：介绍发动机的分类、工作原理和性能指标。
（2）发动机总体结构：讲解发动机的各个组成部分及其功能。
（3）发动机主要机构：介绍曲柄连杆机构、配气机构、润滑系统、冷却系统、点火系统等。
2. 发动机检测方法与步骤（1）发动机性能检测：包括发动机功率检测、燃油消耗率检测、排放检测等。
（2）发动机主要部件检测：包括曲轴、连杆、活塞、气缸、气门、轴承等。
（3）发动机故障诊断：根据发动机故障现象，分析故障原因，并提出相应的维修措施。
3. 发动机检测设备的使用（1）发动机功率检测仪：介绍功率检测仪的原理、使用方法和注意事项。
（2）发动机排放检测仪：讲解排放检测仪的原理、使用方法和注意事项。
（3）发动机油液分析仪器：介绍油液分析仪的原理、使用方法和注意事项。
三、实训步骤1. 理论学习：学习发动机基本结构与原理、发动机检测方法与步骤、发动机检测设备的使用等相关知识。
2. 实践操作：按照实训指导书的要求，进行发动机检测设备的操作和发动机检测实践。
3. 数据分析：对检测数据进行分析，总结发动机性能和故障原因。
4. 故障诊断：根据故障现象，分析故障原因，提出维修措施。
5. 总结报告：撰写实训报告，总结实训过程中的收获和体会。
四、实训报告内容1. 实训时间、地点、指导教师2. 实训目的与要求3. 实训内容与步骤4. 实训过程及操作步骤5. 实训数据与分析6. 故障诊断及维修措施7. 实训收获与体会8. 存在的问题及改进建议五、实训注意事项1. 严格遵守实验室安全规定，确保实训过程中的安全。
机动车检测之发动机综合检测
2、发动机动力性检测
1）发动机的动力性指标：额定功率和额定 转矩。 2）无负荷测功的方法： 当发动机在怠速或空载某一较低转速下运 转时，突然全开节气门，使发动机克服惯 性和内部各种阻力加速运转，用其加速性 能的好坏直接反映出最大功率的大小。
3）无负荷测功的原理
（1）发动机的有效功率Pe、有效转矩Te 和转速n的关系： Pe = Te ×n/9549 (kW) （2）角加速度与发动机功率的关系： 发动机在加速过程中，在某一转速下 的有效功率与该转速下的瞬时加速度成 正比。
无负荷测功的原理
dn pe k n 9549 30 dt
（3）加速时间与发动机功率的关系
peav 1 I 1 2 2 k (n2 n1 ) 2 9549 30 t
I
发动机的平均有效功率与加速时间成反比。
4）无负荷测功仪
（1）既可以是单一功能的便携式测功仪，也 可以是发动机综合测试仪。 （2）可以测出加速过程中的某一转速范围内 的加速时间—平均功率。 （3）发动机的温度为正常工作温度。 （4）怠速加速法。 （5）既适用于汽油机也适用于柴油机。
3）发动机综合测试仪波形
（1）波形分类 多缸平列波：（在屏幕上从左至右按点火顺 序将所有各缸点火波形首尾相连的一种波 形。） 多缸并列波 多缸重叠波 单缸选缸波形
次级平列波
初级并列波
次级并列波
发动机性能测试实验
点火测试
一、理论基础（9/10）
3．点火正时的检测
– 点火提前角对发动机的动力性、经济性和排 放性能有很大影响，因此应重视对发动机点 火提前角的检测。
– 发动机的最佳点火提前角应随转速、负荷而 变化。
– 点火提前角应随发动机转速增高而增大 ； 随发动机负荷(节气门开度)的增大而减小。
点火测试
一、理论基础（10/10）
3．点火正时的检测
– 传统点火系统，发动机点火提前角是否正确 往往决定于初始点火提前角，即点火提前装 置进入工作状态前的点火提前角。
– 计算机控制点火时刻，除根据发动机转速和 负荷两个因素外，还根据发动机的工作温度、 海拔高度、爆燃倾向等有关因素，常用的检 测方法是闪光法和缸压法。
四、实验设备的工作原理
2．发动机综合性能检测仪的工作原理
– 结构
点火测试
四、实验设备的工作原理
3．发动机综合性能检测仪中各类传感器的作用 1) 点火传感器
(1) 转速传感器：在各检测项目中，通过分缸线上的高压 电取得发动机的转速信号，并确定波形的相位。
(2) 白金信号黑、红鱼夹：取得一次点火电压信号，控制 单缸断火和达到设定的转速或测试时间后，使发动机 熄火，在全面检测起动系统时取得发动机的转速信号， 同时黑鱼夹也是电压传感器的搭铁极。
及选择的原则。 (3) 掌握发动机自动测控系统的使用方法。
功率测试
三、实验所用的主要仪器和设备
(1) 了解电涡流测功机的测功原理。 (2) 了解发动机自动测控系统的测控功能
及选择的原则。 (3) 掌握发动机自动测控系统的使用方法。
功率测试
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实验一: 发动机的检测与诊断实验——发动机综合性能检测实验适用专业:汽车服务工程专业车辆工程专业实验时数:2学时设计性实验——汽车发动机性能综合测定一、实验目标:1) 掌握实验设计、实验数据处理与分析的基本方法;2) 掌握发动机性能综合分析仪与汽车性能检测仪的接线方法与基本操作;3) 了解发动机性能综合分析仪与汽车性能检测仪的主要功能;二、实验仪器:发动机综合性能分析仪被测车辆:三、实验内容:1)测试设备的安装、调试;2)数据采集、分析;3)故障排除与检验。
四、实验要求:1) 在理论指导下,根据实验目的,在指导教师的指导下完成实验设计,对实验路线与方法的可行性进行分析论证;2) 根据实验设计与实验内容的要求,熟悉掌握所需仪器的结构、原理、操作规范等;3) 根据实验室安排,独立完成实验数据的采集等实操环节;4) 对实验结果进行科学的分析与论证,得出科学的结论;5) 撰写实验报告、答辩。
五、发动机综合性能检测的基本内容及特点发动机就是汽车的动力源,就是汽车的心脏,汽车的一些基本技术性能都直接或间接地与发动机的相关性能相联系。
因此发动机综合性能的检测对整车性能的了解至关重要。
发动机综合性能检测与发动机台架试验不同,后者就是发动机拆离汽车以测功机吸收发动机的输出功率对诸如功率与扭矩以及油耗与排放等最终性能指标进行定量测定,而发动机综合性能检测装置主要就是在检测线上或汽车调试站内就车对发动机各系统的工作状态,如点火、喷油、电控系统与传感元件以及进排气系统与机械工作状态等的静态与动态参数进行分析,为发动机技术状态判断与故障诊断提供科学依据,有专家系统的发动机综合分析仪还具有故障自动判断功能,有排气分析选件的综合分析仪还能测定汽车排放指标。
以下简单概括发动机综合分析仪的基本功能:(1)无外载测功功能即加速测功法;(2)检测点火系统。
初级与次级点火波形的采集与处理,平列波、并列波与重叠与重叠角的处理与显示,断电器闭合角与开启角,点火提前角的测定等;(3)机械与电控喷油过程各参数(压力、波形、喷油、脉宽、喷油提前角等)的测定;(4)进气歧管管真空度波形测定与分析;(5)各缸工作均匀性测定;(6)起动过程参数(电压、电流、转速)测定;(7)各缸压缩压力判断;(8)电控供油系统各传感器的参数测定;(9)万用表功能;(10)排气分析功能。
可见发动机综合分析仪就是所有汽车检测设备中功能最多,检测项目与涉及系统最广的装置,因而它的结构也较复杂,技术含量也较高。
事实上随着电子技术在汽车领域的飞速发展,原始的EFI(Electronic Fuel Injection)控制功能己延伸到汽车底盘与传动系的电子系统,成为控制面更广的电子管理系统EMS(Electronic Management System),现代研制的发动机综合分析仪的功能早已越出了发动机的范畴,增加了诸如:ABS (Anti-lock Brakesystern)、ASR(Acceleration Skid Response)等底盘系统的测试功能。
因此对发动机综合分析仪的管理与操作人员在使用、保养方面的培训应倍加关注。
区别于解码器与一般的发动机单项性能的检测仪,发动机综合性能检测仪具有以下三大特点:(1)动态的测试功能它的传感系统与信号采集与记忆存能迅速准确地捕获发动机各瞬变参数的时间函数曲线,这些动态参数才就是对发动机进行有效判储系统断的科学依据。
(2)通用性测试过程不依据被检车辆的数据卡(即测试软件);只针对基本结构与各系统的形式与工作原理进行测试,因此它的检测结果具有良好的普遍性,其检测方法同样也具有最广泛的通用性。
(3)主动性发动机综合检测仪不仅能适时采集发动机的动态参数,而且还能主动地发出指令干预发动机工作,以完成某些特定的试验程序,如断缸试验等等。
六、发动机综合性能检测装置的基本组成目前各主要工业国家的有关厂家开发的发动机综合性能检测装置,千差万别,形式各异。
但就一台配置齐全、性能良好的检测仪而言,概括起来不外乎由信号提取系统、信息处理系统、采控显示系统三大部分组成,如框图 1所示。
图 2为发动机综合性能分析仪一般结构型式的外形图。
6、1 信号提取系统信号提取系统的任务在于拾取汽车被测点的参数值,鉴于被测点的机械结构与参数性质不同,信号提取装置必须具有多种形式以适应不同的测试部位。
图 3所示为大多数发动机综合性能分析仪的信号提取系统,图中显示这一系统就是由一些不同形状的接插头或探头组成,以它们接触的形式不同可以分为四类。
件1与4接蓄电池的正负极,件2与3接点火线圈初级的正负极,件9为万用表功能或测试各传感器时的接头,它可以再转接各类结构的探针以适应不同的测试点,如图 4所示,件10两个鳄鱼夹由一个分流器引出,用以测定发电机电流,以上各接头属于直接接触的一类。
第二类则就是非接触式。
电感式或电容式夹持器6与7分别钳于一缸点火线上与点火线圈高压线上以获得点火信号,件12实际上就是一个电流互感器,夹持在蓄电瓶线上,可感应出起动电流。
因为高电压与强电流直接接触测量极为困难。
以上都就是对电量参数的提取,对于非电量参数就必须先经过某一类型的传感器将非电量转变成电量,这就就是第三类,如件5电磁式TDC传感器提供上止点信号,频闪灯8可寻找点火提前角,压力传感器12可将进气管或喉管真空度转变成电量,而件13为一热敏电阻,可将机油温度与冷却水温度等参数转换为电压值。
对于电控燃油喷射(EFI)发动机,因计算机计算喷油脉宽与自动控制过程的需要,各非电量已被植入各系统的传感器直接转换成电量,它们的提取可用件9通过不同的转接头来完成,但为工不中断计算机的控制功能,必须通过T形接头来提取信号,如图 5所示。
6、2 信号预处理系统信号预处理系统也称前端处理器,俗称“黑盒子”,它就是电控燃油喷射系统检测的关键部件,其作用相当手多路测试系统中的多功能二次仪表的集合,工作框图如图 6所示,可将发动机的所有传感信号(图示为20个),经衰减、滤波、放大、整形,并将所有脉冲与数字信号直接输入CPU的高速输入端(HSI),也可经F-V转换后变为0-5V或0-10V的直流模拟信号送入高速瞬变信号采集卡。
发动机上装配的传感器就是发动机控制与判断发动机故障的关键部件,但其输出的电信号千差万别,不能被车载计算机或发动机分析仪的中央控制器直接使用,必须经过预处理转换成标准的数字信号后送入计算机。
车载传感器的输出信号从电子学角度分,无外乎模拟信号与频率信号两种,应采取不同的处理方法。
对于模拟信号,如温度传感器、压力传感器、节气门位置传感器等其幅值为0-5V,频率变化也比较缓慢,主要的处理手段就是对其进行低通滤波与信号隔离。
经低通滤波后的纯净低频信号再经过隔离装置送入A/D转换器,以消除模拟电路与数字电路的共地干扰。
对于低频模拟信号的隔离多采用隔离放大器,即变压器隔离方式;也有先将模拟信号进行V-F转换,然后由光电隔离器再进行F-V转换的,但后一种方法多用于需远距离传输信号的场合。
模拟信号中有一些幅值较小,如氧传感器为0-1V,废气分析仪的电气接口输出信号多为0-50 mV,这些信号若直接送入A/D转换器,由于不能充分利用A/D转换器的精度,转换精度很低,故需对其做放大处理。
由于信号幅值的差异,故采用程控放大器,对不同的传感器输出信号由软件控制分配,以不同的放大倍数使输出信号幅值达到A/D转换器的全量程范围,以提高A/D转换器的精度。
当然,这些信号经程控放大器放大以后,仍须经过低通滤波与信号隔离才能进行A/D转换,模拟信号中也有一些大幅值信号,如起动电压,对此须经过衰减以后再由低通滤波与隔离后方能进行A/D转换。
模拟信号中也有一些信号如初次级点火信号、爆震信号、喷油脉冲、起动电流等,或具有较高的频率,或具有较高的电压、电流幅值,这些信号须特殊处理,如初次级点火信号由于线圈的自感与互感作用,其电压幅值可达30O V或3OKV,甚至更高,故须利用电压衰减器进行衰减后再进行后继处理,由于其频率很高(可达1MHz以上),故须使用高速A/D转换器,才能保证转换后的信号不失真(即经数学处理后,准确复原信号)。
对于起动电流其峰值可达200A以上,无法直接测量,须利用电流互感器转换成0-5V的电压信号再进行测量,车用爆震传感器与柴油机喷油压力传感器多用压电晶体作为敏感元件,其输出信号为电荷量,故须采用电荷放大器作为前级放大,且要从频率非常丰富的振动信号中准确提取有效信号,因而必须对其进行带通滤波。
喷油脉冲在喷油器的电磁线圈断电瞬间也会由于自感作用而产生40V左右的振荡,对此可利用电阻分压器分压后再后继处理。
对于频率信号,如发动机的转速、判缸信号、车速信号等,由于多选用电磁式、霍尔效应式与光电式传感器,其输出信号本身即为数字脉冲,但由于传输过程中的衰减、交变电磁波辐射等原因,也易形成一定程度的失真,故需对其进行整形,这多用电压比较器或施密特触发器进行实现,整形后输出的标准数字脉冲,再经高速光电隔离器送入后继电路,以消除其干扰,提高系统的工作可靠性。
为了实现传感器的准确测量,不影响发动机的正常运转,进行信号提取时必须保证电路有足够高的输入阻抗,而且为了保证预处理系统的主板安全,对各路输出信号均采取了限幅措施。
6、3 采控与显示系统台式与柜式发动机综合性能分析仪多采用14英寸彩色CRT显示器,手提便携式则用小型液晶显示器,现代分析仪都能醒目地显示操作菜单,实时显示当前动态参数与波形,十字光标可显示曲线任一点的数值,同时也可显示极限参数的数值,并配以色棒显示以示醒目,用户可任意设定显示范围与图形比例。
为捕捉喷油爆震等高频信号,采集卡一般具有高速采集功能,采样率可达1OMsps,量化精度不低于10Bit,并行2通道,有存储功能以供波形回取,锁定波形供观察分析或输出、打印之用。
七、实验报告本次综合实验内容比较多,试以无负荷测功为实习报告内容,报告内容应当包括测试工作原理,检测步骤与数据处理及结果分析。