发动机瞬时扭矩测量方法和理论
发动机瞬时扭矩测量方法和理论课件
基于飞轮输出的测量方法
通过测量飞轮的转速和角位移，结合发动机的转 速和气缸数，可以计算出瞬时扭矩。
这种方法适用于具有较大飞轮和稳定转速的发动 机，如柴油机。
基于飞轮输出的测量方法是通过测量飞轮的转速 和角位移，结合发动机的转速和气缸数，计算出 瞬时扭矩。这种方法通常使用飞轮传感器和相关 测量设备来实现。
多参数综合测量技术的研究
多参数融合分析
研究如何将多个相关参数融合在一起， 以提高扭矩测量的准确性和可靠性。
VS
综合测量系统的开发
开发能够同时测量多种相关参数的测量系 统，为发动机性能分析和优化提供更全面 的数据支持。
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发动机瞬时扭矩测量方法和理论课件
目 录
• 引言 • 发动机瞬时扭矩测量方法 • 发动机瞬时扭矩测量理论 • 瞬时扭矩测量在发动机性能分析中的应用 • 瞬时扭矩测量技术的未来发展
contents
01
引言
瞬时扭矩测量的重要性
发动机性能评估
瞬时扭矩是发动机性能的重要参数，通过测量瞬时扭矩，可以评 估发动机的动力输出、加速性能和燃油经济性。
故障诊断与维护
通过监测瞬时扭矩的变化，可以及时发现发动机的故障或异常，为 发动机的维护和保养提供依据。
优化设计
对瞬时扭矩的测量和分析有助于发动机的优化设计，提高发动机的 性能和燃油效率。
瞬时扭矩测量的挑战
高动态范围
01
瞬时扭矩的测量需要在高动态范围内进行，要求测量系统具有
高精度和高分辨率。
时域信号处理
发动机故障诊断
检测发动机是否存在 故障，如气缸压力不 足、点火系统故障等。
扭矩测量方法
扭矩测量方法扭矩是描述物体旋转状态的物理量，通常用于描述机械设备的旋转力和转矩。
在工程领域中，扭矩的测量是非常重要的，因为它直接影响到机械设备的性能和安全。
本文将介绍几种常见的扭矩测量方法，帮助读者更好地了解和掌握扭矩测量技术。
1. 力臂法。
力臂法是最常见的扭矩测量方法之一。
它利用一个已知长度的杠杆，将力矩转换为力的乘积。
在实际应用中，可以通过测量力臂的长度和作用力的大小，计算出扭矩的数值。
这种方法简单易行，适用于大多数情况下的扭矩测量。
2. 弹簧测力计法。
弹簧测力计法是利用弹簧的弹性变形来测量扭矩的方法。
当扭矩作用于弹簧测力计时，弹簧会发生变形，根据弹簧的变形量可以计算出扭矩的大小。
这种方法具有高精度和灵敏度，适用于对扭矩精度要求较高的测量场合。
3. 电子测力计法。
电子测力计法是利用应变片和电子传感器来测量扭矩的方法。
应变片是一种能够感知应变变化的传感器，当扭矩作用于应变片时，其阻值会发生变化，通过电子传感器可以将这种变化转换为电信号，再通过计算机进行处理，得出扭矩的数值。
这种方法具有高精度、自动化程度高的特点，适用于对扭矩测量精度和实时性要求较高的场合。
4. 光学测量法。
光学测量法是利用光学原理来测量扭矩的方法。
通过在受力部位安装光学传感器，当受力部位发生形变时，光学传感器会感知到形变的变化，通过光学原理可以计算出扭矩的大小。
这种方法不受环境影响，适用于对测量环境要求较高的场合。
总结。
以上介绍了几种常见的扭矩测量方法，每种方法都有其适用的场合和特点。
在实际应用中，需要根据具体的测量要求和条件选择合适的扭矩测量方法，以确保测量结果的准确性和可靠性。
希望本文对读者有所帮助，谢谢阅读。
扭力测试原理
扭力测试原理扭力测试是一种用来测量物体受到的扭转力的测试方法。
在工程领域中，扭力测试被广泛应用于各种机械设备和结构的设计、制造和维护过程中。
本文将介绍扭力测试的原理及其在工程实践中的应用。
扭力测试的原理基于牛顿第三定律，即“作用力与反作用力相等而方向相反”。
当一个物体受到扭转力时，会产生一个相对于轴线的扭矩。
扭矩的大小与作用力的大小成正比，与作用力的距离成反比。
因此，扭力测试的关键在于测量作用力和距离，并计算出扭矩的大小。
在进行扭力测试时，通常会使用扭矩传感器或扭矩表来测量扭矩的大小。
扭矩传感器是一种能够将扭矩转化为电信号输出的传感器，它能够准确地测量扭矩的大小，并将数据传输到计算机或数据采集系统中进行记录和分析。
而扭矩表则是一种手持式的测量工具，通过读取表盘上的刻度来确定扭矩的大小。
除了测量扭矩的大小，扭力测试还需要考虑作用力的方向和位置。
通常情况下，作用力的方向和位置会对扭矩的大小产生影响。
因此，在进行扭力测试时，需要确保作用力的方向和位置是准确的，并且要根据实际情况进行修正和校准。
在工程实践中，扭力测试被广泛应用于各种领域。
例如，汽车制造业中常常使用扭力测试来测试发动机和传动系统的扭矩性能；航空航天领域中也会使用扭力测试来测试飞机的机翼和发动机的扭矩性能；此外，在建筑和桥梁工程中，扭力测试也被用来测试结构件的扭矩性能。
总之，扭力测试是一种重要的测试方法，它能够帮助工程师和设计师们准确地了解物体受到的扭转力，并为他们提供重要的数据支持。
通过对扭力测试原理的深入理解，可以更好地应用扭力测试于工程实践中，提高产品的质量和性能，保障工程的安全和可靠性。
汽车瞬间扭力计算公式
汽车瞬间扭力计算公式汽车的性能参数对于车辆的性能和驾驶体验有着重要的影响，其中扭力是一个关键的指标。
扭力是描述引擎输出动力的重要参数，它直接影响着车辆的加速性能和动力输出。
在汽车工程领域，瞬间扭力的计算是一个重要的研究课题，它可以帮助工程师们更好地了解车辆的性能特点，并进行相关的优化设计。
瞬间扭力是指在某一时刻引擎输出的扭矩值，它可以用来描述车辆在加速、爬坡、超车等情况下的动力输出情况。
瞬间扭力的计算需要考虑多个因素，包括发动机的转速、气缸数量、气缸工作过程、进气系统、排气系统等。
在实际工程中，瞬间扭力的计算通常采用数学模型和实验测试相结合的方法，以得到准确的结果。
瞬间扭力的计算公式是一个复杂的数学模型，它涉及到多个参数和变量。
一般来说，瞬间扭力可以通过以下公式进行计算：T = P / ω。
其中，T表示瞬间扭力，单位为牛顿·米（N·m）；P表示发动机输出功率，单位为瓦特（W）；ω表示发动机转速，单位为每分钟转数（rpm）。
在这个公式中，发动机输出功率是一个重要的参数，它可以通过发动机的性能曲线或者实验测试得到。
发动机输出功率与瞬间扭力之间存在着直接的关系，当发动机输出功率增加时，瞬间扭力也会相应增加。
因此，瞬间扭力的计算需要首先确定发动机的输出功率。
另外，发动机转速也是瞬间扭力计算中的重要参数。
发动机转速的变化会直接影响到瞬间扭力的大小，当发动机转速增加时，瞬间扭力也会相应增加。
因此，在实际的瞬间扭力计算中，需要准确地测量和记录发动机的转速。
除了上述公式外，瞬间扭力的计算还需要考虑到气缸数量、气缸工作过程、进气系统、排气系统等因素。
这些因素会对发动机的输出功率和瞬间扭力产生影响，因此需要在计算中进行综合考虑。
在实际工程中，瞬间扭力的计算通常需要借助计算机模拟和实验测试相结合的方法。
通过建立发动机性能模型，结合实验测试数据，可以得到准确的瞬间扭力值。
这对于汽车工程师们来说是非常重要的，可以帮助他们更好地了解车辆的性能特点，进行相关的优化设计。
汽车瞬时加速能力的测试方法
一．说明测试汽车瞬时加速能力的方法。
汽车瞬时加速能力也就是汽车瞬时加速度的过程，将电磁感应式传感器装在离合器壳体上的一个特制的加工孔内，当飞轮转动时传感器产生脉冲信号。
从传感器传来的脉冲信号经过脉冲整形装置的整形、放大，变成矩形触发脉冲信号。
脉冲信号的频率为飞轮齿圈齿数乘以飞轮每秒钟转数，即（为飞轮齿圈齿数）这就是发动机的转速信号。
设定的起始速度和终止速度，设定好的起、终速度后就可以求出速度差，时间间隔由时间信号发生器控制，但是时间的差值要求尽可能的小，即当到达起始速度了开始计时，到达终止速度时结束计时可以求出时间差，随即可以求出瞬时加速度，也就是测出了汽车瞬时加速能力。
二．说明测试汽车瞬时加速能力时使用的传感器及其测量电路。
由传感器、脉冲整形装置、时间信号发生器、加速度计算器和控制装置、转换分析器、转换开关、功率指示表、转速表和电源等组成．。
扭矩检测方法
扭矩检测方法
扭矩检测方法是指通过对机械设备或工具施加力矩，利用相关的测量仪器来测量所产生的扭矩的大小，以判断其性能是否符合要求。
目前常用的扭矩检测方法包括电子扭矩检测、机械扭矩检测和压缩空气扭矩检测等。
其中，电子扭矩检测方法最为常见，它利用电子式扭矩传感器对扭矩进行实时测量，并通过数字显示屏以数字化方式输出数据。
机械扭矩检测则主要采用拉伸式扭矩表、压缩式扭矩表和弹簧扭矩表等传统机械式测量仪器进行测量。
压缩空气扭矩检测适用于在高温、高压环境下进行扭矩检测的情况，其原理是利用气体压缩产生的反作用力来实现扭矩的测量。
无论采用哪种扭矩检测方法，都必须注意检测仪器的准确性和可靠性，并严格按照操作规程进行操作，以确保测量结果的准确性和可靠性。
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汽车扭矩原理分析和计算公式
汽车扭矩原理分析和计算公式集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#扭矩原理介绍和公式分析汽车扭矩本文是理论结合实际, 一直没有文章可以作这么完全地介绍, 看完之后的确是醍醐灌顶. 顶一个.09-02-18 01:24发表于：分类：未分类扭矩：扭矩是使物体发生转动的力。
发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。
在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系，转速越快扭矩越小，反之越大，它反映了汽车在一定范围内的负载能力。
扭矩和功率一样，是汽车发动机的主要指数之一，它反映在汽车性能上，包括加速度、爬坡能力以及悬挂等。
它的准确定义是：活塞在汽缸里的往复运动，往复一次做有一定的功，它的单位是牛顿。
在每个单位距离所做的功就是扭矩了。
是这样的，扭矩是衡量一个汽车发动机好坏的重要标准，一辆车扭矩的大小与发动机的功率成正比。
举个通俗的例子，比如，像人的身体在运动时一样，功率就像是身体的耐久度，而扭矩是身体的爆发力。
对于家用轿车而言，扭矩越大加速性越好；对于越野车，扭矩越大其爬坡度越大；对于货车而言，扭矩越大车拉的重量越大。
在排量相同的情况下，扭矩越大说明发动机越好。
在开车的时候就会感觉车子随心所欲，想加速就可加速，“贴背感”很好。
现在评价一款车有一个重要数据，就是该车在0－100公里／小时的加速时间。
而这个加速时间就取决于汽车发动机的扭矩。
一般来讲，扭矩的最高指数在汽车2000－4000／分的转速下能够达到，就说明这款车的发动机工艺较好，力量也好。
有些汽车在5000／分的转速左右才达到该车扭矩的最高指数，这说明“力量”就不是此车所长。
扭矩在物理学中就是力矩的大小，等于力和力臂的乘积，国际单位是牛米Nm，此外我们还可以看见kgm、lb-ft这样的扭矩单位，由于G=mg，当g=的时候，1kg＝，所以1kgm＝，而磅尺lb-ft则是英制的扭矩单位，1lb=0.4536kg;1ft=0.3048m，可以算出1lb-ft＝。
扭矩的测量方法
扭矩的测量方法
扭矩的测量方法主要有以下几种：
1.扭力扳手：通过扭力扳手可以测量扭矩，根据扭力扳手的读数
和所使用的力矩，可以计算出扭矩。
2.扭矩传感器：通过在转动轴上安装扭矩传感器，可以实时测量
扭矩。
传感器将扭矩转换为电信号或数字信号，然后通过仪表或计算机进行读取和处理。
3.扭力计：扭力计是一种专用的测量扭矩的仪器，它通常由一个
固定部分和一个可以转动的部分组成。
通过测量转动部分相对于固定部分的扭角或转角，可以计算出扭矩。
4.扭力天平：扭力天平是一种用于测量扭矩的精密仪器，它可以
测量微小的扭矩。
扭力天平通常由一个可以在转轴上旋转的称重元件和一个固定元件组成。
通过测量旋转过程中产生的离心力或惯性的力，可以计算出扭矩。
总之，测量扭矩的方法有很多种，具体使用哪种方法取决于测量精度、测量范围和设备条件等因素。
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（本科毕业论文答辩）
发动机瞬时扭矩测量方法和理论
专 导 业：车辆工程 师：赵 龙 庆
答辩人：黄 际 平
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论文提纲
1.绪论 2.发动机惯性力平衡机构 3.发动机瞬时扭矩的测量方法和理论 4.瞬时扭矩在发动机诊断中的应用 5.结论
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1.绪论
• 1.1课题研究的目的和意义
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2.发动机惯性力平衡机构
2.1直列四缸发动机平衡分析
在一切有质量、构件质心有加速度或构件 有角加速度的机械中， 都存在着惯性力 。这种随机构运转而周期变化的强惯性作 用是产生机器振动、噪声和疲劳等现象的 主要原因，其结果大大影响了机构的运动 和动力性能，克服这种不利的惯性作用成 为必须解决的重要问题。
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• 假定曲轴角速度为 ，惯性力或离心力可 按下式计算：
a r 2 cos r 2 cos2
• 于是，往复惯性力，可按下式计算：。
Fj mj a mj (r2 cos r2 cos2 )
mj r cos mj r cos
。
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由于扭转变形，两个截面相对位置会发生 变化，即相对于转过一个角度，这个角度 为相对扭转角，扭转角可通过扭动转过的 弧长计算出来。因此，只需知道扭转变形 转过的弧长数，即可求出转轴的扭矩值。 也就是说，扭矩值的测量就转化成了对扭 转变形转过的弧长数进行测量。 2 2 l m m,
3.2采用光电方式测量转轴扭矩
• 采用光电方式进行扭矩的具体测量时，首 先选取半径为r的一个转轴，而后在转轴上 选取相距为L的两个截面A、B，在这两个截 面处刻制分布均匀的条纹，如图所示。
• 在轴截面处，计算出两个条纹之间所夹弧 长的值为对应的角度 2 / n • 这两个截面在扭矩M作用下将产生扭转变形
发动机的不平衡主要来源于曲柄连杆 机构，曲柄连杆机构是将活塞的直线运动 转化成曲轴的旋转，由于转速的变化，将 产生一个周期性的脉冲。于是提出了瞬时 扭矩测量的方法，测量出其瞬时扭矩，通 过对测量出来的瞬时扭矩进行分析，得出 瞬时扭矩的变化规律。从而对发动机进行 平衡，并在发动机诊断中通过瞬时扭矩的 变化分析出发动机故障所在。
2 2 2
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2.2二次往复惯性力的平衡机构
• 针对二次往复惯性力，可供选择的平衡机 构有平衡块、单轴、双轴等多种方案。
平衡块平衡机构
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单轴平衡机构
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双轴平衡机构
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2.3整机垂直方向二阶振动
方案A在中速段效果最好，而方案A的 减振效果则次于方案B和方案C。这说 明双轴平衡机构可以有效地降低垂直 方向二阶振动8平衡块比6平衡块的减 振效果好。
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3.发动机瞬时扭矩的测量原理和 方法
3.1发动机瞬时扭矩的测量
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• 扭矩的大小取决与曲柄滑块的位置，转 动惯量是质量和位置的一个函数，因此 曲柄滑块的几何位置的变化转动惯量也 将有所不同，每时每刻都是变化的。 其中曲轴轴线的不同惯性 J A ( )
dJ A ( ) 2 Tm ( , , ) ( J A ( ) mB r ) 2d
2
ds 2 J A ( ) mA ( ) d dJ A ( ) d ds 2 d 2 s ds ( mA ( ) ) 2mA 2 d d d d 交通机械与土木工程学院 d
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1.2国内外发展动态
国外自80年代开始，测试装置根据其 直接测量对象主要分为两类：一类是利用 扭矩和扭转角关系的测量系统，另一类则 是利用扭应力型测量系统。国内目前测扭 矩，主要仍采用在轴上贴应变片的传统方 法，利用适当的电路取得信号，然后通过 滑环或无线发射的方法传给外部装置进行 分析处理。
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某缸漏气和失火时各测量转速下的特征参数值
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致谢
感谢工程学院的各个老师四年来的栽 培，感谢赵老师和陈老师对我写论文的帮 助和关怀，感谢百忙之中抽时间评阅本论 文的各位老师，感谢同学们的参与，谢谢 ！
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西院
n GI p GI p 2 M m L L n n
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4.瞬时扭矩在发动机诊断中的应用
• 影响发动机瞬时转速的因素 • 1气缸数对发动机瞬时转速波动的影响 随着气缸数的增加，瞬时转速波动的幅 值将减小。 • 2负荷对瞬时转速波动的影响 负荷越大瞬时转速波动的幅值增大 • 3平均转速对瞬时转速波动的影响 瞬时转速波动幅值将随着平均转速的增 大而减小