发动机台架试验工作原理讲解
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
6
测量
7
测量消耗容积v的燃油所用时间t
8
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）
9
2）质量法
20
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。
21
22
六、汽油机负荷特性实验数据及数据处理表格
23
三、汽油机速度特性实验
24
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。
25
2、实验原理
油 箱 供 油
10
充油
11
测量
12
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 ）]
13
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。
30
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。
发动机台架试验-可靠性试验讲解
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。
1.1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。
1.2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。
发动机台架试验解说(一)2024
发动机台架试验解说（一）引言概述：发动机台架试验是一项重要的测试工作，用于验证和评估发动机的性能和可靠性。
本文将介绍发动机台架试验的基本概念和步骤，以及试验过程中需要注意的问题。
正文内容：1. 台架试验的目的与意义- 评估发动机的性能和可靠性- 验证发动机在不同工况下的工作状态- 提供技术支持和数据支持，供设计和改进发动机使用a. 发动机台架试验对于新型发动机的研发和验证尤为重要b. 发动机台架试验可以帮助检测发动机在不同工况下的工作表现2. 台架试验的基本步骤a. 确定试验目标和要求b. 准备实验设备和台架c. 进行试验前的预热和保养d. 设定试验工况和参数e. 开始试验并按照规定程序进行i. 试验过程中需要确保安全和稳定性ii. 每个试验工况应记录并分析试验结果3. 台架试验中的注意事项a. 发动机台架试验应按照规范和标准进行，确保准确性和可靠性b. 检查和维护试验设备和台架的正常运行c. 注意试验过程中的环境因素，如温度和湿度i. 确保试验数据的准确性和可重复性ii. 进行试验前的预热和保养，以确保发动机状态良好4. 台架试验中的数据分析和结果评价a. 对试验数据进行详细分析和比对b. 根据试验结果评价发动机的性能和可靠性c. 判断发动机在不同工况下的工作表现i. 数据分析应包括发动机的功率、扭矩和燃烧效率等参数ii. 结果评价应考虑试验目标和要求5. 台架试验的未来发展趋势a. 发动机台架试验将更加便捷和高效b. 进一步发展自动化和智能化技术i. 试验设备将更加精确和可靠ii. 数据分析和结果评价将更加准确和全面总结：本文介绍了发动机台架试验的基本概念和步骤，强调了试验过程中需要注意的问题。
台架试验对于发动机性能和可靠性的评估至关重要，可以为设计和改进发动机提供技术支持和数据支持。
在未来，发动机台架试验将更加便捷和高效，进一步发展自动化和智能化技术，以提供更准确和全面的数据分析和结果评价。
发动机台架试验工作原理讲解
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六、柴油机速度特性实验数据及处理表格
32
３、耗油率的测量
1）容积法
充油
6
测量
7
测量消耗容积v的燃油所用时间t
8
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）
9
2）质量法
JL481Ｑ汽油机一台 CW160电涡流测功器一台 FC2000发动机自动测控系统一套
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４、实验内容及步骤
检查机油量以及起动电机等电路连线。 起动预热，检查油压、发动机状况，等水温升至 （80±5℃） 时方可开始实验。 将汽油机加载至标定工况，即功率和转速都到标定值， 然后稳定运行5分钟左右。 调整完毕即可开始标定转速下的负荷特性实验，工况 （负荷）由小到大。为了确保实验的可靠性，先由小到 大，再由大到小作一个来回。 测定每一工况下各参数时，必须使汽油机在此工况下稳 定运行，以防测录数据不稳定。测油耗时必须测录两次 以上，并取平均值。
18
作监视曲线，以防飞点。 试验完毕后，停车整理台架，打扫实验间。 数据处理与特性曲线绘制。 1)实验中应记录数据： 大气状况：大气压力、大气温度、相对湿度。 测功器表盘读数 发动机曲轴转速 Δt油耗仪读出时间 ΔG油耗仪砝码重量 排气温度 机油温度 冷却水温度
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2)导出参数及名称： 功率 Pe=F*n/K (kw) F—测力结构读数（N） n—汽油机转速（r/min） K—测功器常数 K=9550/L L—测力机构力臂长（m） 燃油消耗量 B=ΔG*3600*10-3/Δt (kg/h) Δt—油耗仪读出时间（s’） ΔG—给定砝码重量（g） 有效燃油消耗率 be=B/Pe*103 (g/kwh) 3)绘制特性曲线： 以标定转速下的功率Pe为横坐标，以B, be,Tr为纵坐 标，在坐标纸上画出曲线。
汽车及发动机测试系统-台架
局限性
台架测试只能模拟特定条件下的工况，无法 完全模拟实际行驶中的各种复杂情况。
缺乏实际路况信息
台架测试无法获取实际路况信息，如路面状 况、交通状况等。
改进方向
提高测试精度
01
通过改进测试系统设计和优化测试方法，提高测试结果的精度
和可靠性。
增加模拟工况种类
02
增加台架测试的模拟工况种类，以更全面地模拟汽车及发动机
在实际运行中的各种工况。
降低成本
03
通过优化设计、采用新型材料和降低维护成本等措施，降低台
架测试系统的建设和维护成本。
05
CHAPTER
汽车及发动机测试系统-台架 的实际应用案例
案例一
总结词
高效、精确、自动化
详细描述
某汽车制造公司使用发动机测试台架对新型发动机进行性能测试，包括功率、 扭矩、油耗等关键参数。该台架采用先进的数据采集和处理系统，确保测试结 果精确可靠，为产品研发和优化提供有力支持。
案例二
总结词
专业、定制化、跨领域合作
详细描述
某科研机构与多家发动机制造商合作，共同研发新型发动机性能测试台架。该台架可根据不同发动机 类型和规格进行定制化设计，满足各种复杂测试需求。通过跨领域合作，实现技术共享和优势互补， 推动发动机技术的进步。
案例三：某大学实验室的发动机测试台架应用
总结词
教学、实践、创新
趋势
未来，随着传感器技术、计算机技术、人工智能等技术的不断发展，台架测试系统将更加智能化、自动化和精细 化，能够更好地满足汽车工业的发展需求。同时，随着环保意识的提高，台架测试系统也将更加注重节能减排和 绿色环保。
02
CHAPTER
汽车及发动机测试系统-台架 的构成
12发动机台架试验000
二、起动试验
1、目的
评定发动机的低温（汽油机环境温度255 K、柴油机263 K）、 中温及热机起动性。起动性的优劣取决于启动发动机所需要的拖动 时间。
2、试验条件
低温起动试验，汽油机在255 K、柴油机在263 K的环境温度下 进行，加足防冻液及润滑油的发动机（含变速器）、充足电的蓄电 池和燃油一起置人规定的低温环境，待蓄电池电解液、防冻液及润 滑油温达到规定的环境温度±1 K时，即可开始低温起动试验。 暖机起动试验前，在40％～80％额定转速下运转，待冷却液温 度达到361 K±5K后，怠速10 s，停机120 min，环境温度不限，即 可开始中温起动。 热机起动试验前，在40％～80％额定转速下运转，待冷却液温 度达到361 K±5K后，怠速10s，停车10 min，环境温度不限，即可 开始热车起动。
3、测量项目及数据整理
进气状态、转速、扭矩、燃料消耗量、点火或喷油提前角、点燃 机进气管真空度或绝对压力、空燃比和燃料牌号。按需要测量CO、HC、 NOx排放量等（点燃机按GB 14761，压燃机按GB 17691）。
作业题 1.发动机台架试验的目的是什么？ 2.一般发动机试验除有特殊规定及要求外，都有什么
主要由涡流制动器、测力装置等组成。涡流制动 器主要由感应子（旋转部分）和摆动部分组成，其作 用是吸收动力机的输出功率。
二、主要种类
1.电涡流测功机 (2)工作原理
定子中装有励磁线圈，当 给励磁线圈通电时，在转子和 定子的间隙中产生磁场。而且 齿顶处磁通密度大，齿根处的 磁通密度小。当转子在发动机 的带动下旋转时，A处的磁场 减弱，根据电磁感应定律，在 定子中会产生感应电动势，于 是在定子中产生电涡流，方向 可以根据右手定则来确定；而 B处磁场增加，同理可以确定 电涡流的方向。左手定则判断 定子的受力如图b。
发动机台架实验相关内容
发动机原理实验报告课题：院系：姓名：学号：指导老师：发动机原理实验报告书发动机实验各项性能指标、参数以及各类特性曲线、通常都是在发动机试验台架上按规定的试验方法进行测定，现就其实验装置及流程等进行简述。
一、试验台装置典型发动机实验台的组成及布置如简图所示，其主要包括：1、试验台架其是将待测发动机与测功器用联轴节连接，并固定于坚实、防震的水泥基础 上，基础振幅不得大于0.05~0.1mm 。
安装发动机的铸铁支架和底板常做成可调节高度和位置的形式，以便迅速安装和对中。
图1发动机试验台架简图2、辅助系统为保证发动机正常工作，需要安装辅助装置：a 、可调水量冷却系统 b 、专用油量测量装置 c 、通风装置 d 、消声地坑等。
3、制动测功装置常用测功器主要有：（1）水力测功器 （2）电力测功器：直流式和交流式 （3）电涡流测功器 。
二、制动测功装置——测功器测功器是用来吸收实验发动机发出的功，改变其负荷和转速，模拟实际的各种工况 。
同时测定发动机输出扭矩。
若输出转速由各类转速表测得，则由公式9550e nT P tq 求出功率。
1、水力测功器（1）工作原理圆盘式水力测功机通过改变水层厚度来调节制动转矩，如图为其结构简图。
转盘固定在转轴上，构成测功机的转子。
转子由轴承支承在外壳内，外壳又由摆动轴承支撑在支架上，可绕转子轴线自由摆动。
工作时转子通过联轴器与被测动力机械一起旋转，经进水阀注入外壳中的水由转盘带动旋转并受离心力的作用被抛向外壳的内腔形成旋转的水环，水环的旋转运动受到外壳内壁摩擦阻力的作用。
这样，水和壁面间的摩擦作用使被测动力机械输出的有效转矩由转子传递到外壳涡流室式水力测功机是通过改变水压或改变作用面积来调节制动转矩的，前者通过控制排水阀的开度改变内腔水压及水量来调节制动转矩的大小；后者靠闸套的位置移动调节转矩，而内腔始终充满着水。
（2）特性曲线A（平方抛物线）：相当于测功器充满水时（水层厚度最大）所吸收的功率，最后达到测功器转动部分允许的最大制动扭矩B：测功机转子和轴允许的最大转矩，需要减少测功器内的水层厚度。
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有效比油耗be：be=B/Pe×103
(g/KW·h)
３、耗油率的测量 1）容积法
充油
6
测量
7
测量消耗容积 v的燃油所用时间 t
8
燃油消耗量按下式计算
小时耗油量
耗油率
B ? 3.6 v? f
t
B be ? Pe ? 1000
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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图1 汽油机外特性
27
３、实验设备、仪表
? 发动机：JL481Q汽油机，标定功率 83.1KW，标定转速5600转／分
? 测功机：CW160电涡流测功机 ? 测控仪：FC2000发动机自动测控系统 ? 油耗仪：FC2210智能油耗仪
28
tH2O
４、实验内容及步骤
? 实验方法 测试汽油机50%油门开度速度特性的方法是固定汽油机的油门为
? JL481Ｑ汽油机一台 ? CW160电涡流测功器一台 ? FC2000发动机自动测控系统一套
17
４、实验内容及步骤
? 检查机油量以及起动电机等电路连线。 ? 起动预热，检查油压、发动机状况，等水温升至
（80±5℃） 时方可开始实验。 ? 将汽油机加载至标定工况，即功率和转速都到标定值，
然后稳定运行5分钟左右。 ? 调整完毕即油供箱油
2）质量法
10
充油
11
测量
12
燃油消耗量按下式计算
B ? 3.6 m t
be
?
B Pe
? 1000
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
一、发动机台架试验
1
１、试验台装置 基本组成、装配关系、固定、支承
2
２、制动测功装置—测功器 1）水力测功器 2）平衡式电力测功器 3）电涡流测功器
3
圆柱感应电涡流测功机原理
? 测功机由制动器、测力机构和测速装置等组成。 ? 制动器调节发动机的载荷，并同时把所吸收的发动机功率
转换为热能或电能，测功机是根据作用力矩与反作用力矩 大小相等方向相反的原理来测量扭矩的。 ? 感应体形状犹如直齿轮，产生涡流地方在导磁涡流环的孔 壁上。励磁绕组通上直流电后，则围绕励磁绕组产生一个 闭合磁通。当感应体被原动机带动旋转时，气隙磁密随感 应体的旋转而发生周期性变化，在涡流环孔壁表面及一定 深度范围内将产生涡流电势，并产生涡流，该涡流所形成 的磁场又与气隙磁场相互作用，就产生了制动转矩。该转 矩通过外环及传力臂传至测力装置上，由力传感器将力的 大小转换成电信号输出，从而达到测转矩的目的。 ? 转速测量采用非接触式的磁电式转速传感器，将转速信号 转换成电信号。
（负荷）由小到大。为了确保实验的可靠性，先由小到 大，再由大到小作一个来回。 ? 测定每一工况下各参数时，必须使汽油机在此工况下稳 定运行，以防测录数据不稳定。测油耗时必须测录两次 以上，并取平均值。
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? 作监视曲线，以防飞点。 ? 试验完毕后，停车整理台架，打扫实验间。 ? 数据处理与特性曲线绘制。
2）耗油时间需取两次测量的平均值。 3）必须画出监视曲线，及时发现飞点并进行补做。
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? 数据处理
﹡ 有效功率Pe：Pe=0.736 K ﹡P﹡n (KW)
（1KW=1.36马力，1马力=1/1.36=0.736KW）
﹡ ﹡ ﹡ 小时耗测量B：B=3.6 △V ρ/ △t P n (Kg/h)
式中：ρ---汽油密度
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1、实验目的
? 掌握汽油机负荷特性试验方法。 ? 熟悉所用设备、仪表。 ? 学会数据采集与整理，绘制特性曲线。 ? 根据数据分析汽油机的工作状况，判
断汽油机性能。
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2、实验原理
保持汽油机转速不变，通过改变测功器负 荷和节气门开度，测取各种工况下，油耗 率、功率及其它参数之间的关系。
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３、实验设备
? 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
汽油机速度特性是汽油机节气门部分开 启时汽油机性能参数随转速的变化关系，如 图1示。外特性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。
1)实验中应记录数据： 大气状况：大气压力、大气温度、相对湿度。 测功器表盘读数 发动机曲轴转速 Δt油耗仪读出时间 ΔG油耗仪砝码重量 排气温度 机油温度 冷却水温度
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2)导出参数及名称： 功率 Pe=F*n/K (kw) F—测力结构读数（N） n—汽油机转速（r/min） K—测功器常数 K=9550/L L—测力机构力臂长（m） 燃油消耗量 B=ΔG*3600*10-3/Δt (kg/h) Δt—油耗仪读出时间（s'） ΔG—给定砝码重量（g） 有效燃油消耗率 be=B/Pe*103 (g/kwh)
3)绘制特性曲线： 以标定转速下的功率Pe为横坐标，以B, be,Tr 为纵坐
标，在坐标纸上画出曲线。
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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。
50%位置，测量性能参数（Ttq、be、Pe等）随转速的变化关系。 ? 实验步骤
1）检查发动机各安装螺栓、联轴节及安装防护罩等是否正常。 2）检查润滑油和冷却水量是否符合要求，有无泄漏；仪器设备工作是 否正常。 3）起动并预热发动机使水温达到规定温度（75℃－85℃）。 4）调整汽油机为标定工况，测量相应参数。 5）固定节气门位置。从标定转速开始，每隔300（转／分）左右测量一 点，直到最低稳定转速。 注：1）每一试验点需测量出:n（转速）、P（测功机读数），△V（油 量）、 △t （耗油时间）、出水温度t(H2O)，机油温度t(Oil) ，排气温 度tr等参数。