发动机机试验台架的设计共44页文档
发动机台架试验报告
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
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。
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六、柴油机速度特性实验数据及数据处 理表格
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一、发动机台架试验
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１、试验台装置 基本组成、装配关系、固定、支承
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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
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3
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的燃油所耗量按下式计算
实验方法
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。发动机台架试验\节气门1.jpg
发动机台架试验\节气门2.jpg
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
be
B Pe
1000
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、汽油机外特性实验
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1、实验目的
会用台架试验室
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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，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。
发动机台架试验讲解PPT文档41页
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
发动机台架试验讲解
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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发动机机试验台架的设计
空气弹簧之间互相联通,从而保 持基础的平衡。
刚度与材料、形状、气压等有关。 其刚度随充气压力呈非线性变化，
囊内的工作气压在0.1～0.5MPa 时, 刚度为1000～9000N/cm。
根据总质量和激励力的变化频率选定空气弹簧的工作气压。 改变空气弹簧的刚度，达到隔振与减振的效果。空气弹簧 的横向刚度由其结构设计保证。
项目
高动态
动态（瞬时 或准动态）
速度变化率dn/dt(r/min/s ≥6000
≥2000
扭矩调节时间（ms)
<20
50~600
换档时间（s）
<0.5
≤2
模拟转动c系-振动
能（ ≥10Hz) 不能
稳态 500
5）价格-性能比
电力测功机一次投资大，但性能优，可进 行倒拖、转动系统试验、能量回收
根据用途来设计,可以是 比较简单的系统,也可以 是比较复杂的系统。
第一节 内燃机试验台架的布局
试验台架 控制室
横向布置：
获得最宽广的视野，有 利于观察台架及内燃 机的运行状态, 但人员 安全性受到影响。
纵向布置： 安全性提高，但不
利于观察
斜向布置： 具有两种方
式的优点
可以根据需要一个试验台架上装两台发动机。
λ<1时，不能隔振；λ=1产生共振，当λ〉2 时，可以隔振，隔振效率取决于频率比λ。频率比 越高，隔振效果越好，同时也与阻尼系数有关，阻 尼系数增大，降低了隔振效果
振动-4
隔振效率
1
1
1 2
对台架的振幅和隔振效率有一定的要求
美国规定振幅为：0.003～0.01mm
日本要求隔振效率为94.7%。
发动机台架试验
2、实验(shíyàn)原理
柴油机负荷特性的实验原理是，保持 柴油机转速不变，通过改变测功器负荷和 调节供油拉杆(lāgān)（或调节调速手柄位 置），测取各种工况下，油耗率、功率、 排气温度及其它参数之间的关系。
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第十四页，共40页。
３、实验(shíyàn)设备、仪表
6135Ｑ柴油机一台； Y300水力测功器一台； SYZZ转速──油耗自动(zìdòng)测量仪一
性能。
23
第二十三页，共40页。
2、实验(shíyàn)原理
柴油机速度特性是当喷油泵齿条（或拉杆） 位置一定时，柴油机性能参数随转速改变而变化 的关系。当齿条（或拉杆）位置限制在标定功率 位置时称为(chēnɡ wéi)全负荷速度特性也称外特 性，齿条（或拉杆）位置限制在部分位置时称为 (chēnɡ wéi)部分荷速度特性；一般情况下多做外 特性。
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
第二十七页，共40页。
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(gùdìng)专用夹具。上述方法测取的是全 负荷速度特性。
然后稳定运行五分钟左右。 调整完毕即可开始标定转速(zhuàn sù)下的负荷特性实验。工况
（负荷）由小到大（或由大到小）。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，必须使柴油机在此工况下稳定运行， 以防测录数据不稳定。测油耗时间必须测录两次以上，并取平 均值。
电机试验台架设计方案
电机试验台架设计方案本文档旨在介绍电机试验台架设计方案的目的和重要性。
电机试验台架是一种用于测试电机性能的设备。
在电机制造和研发过程中，通过对电机进行测试，可以评估其性能、效率和可靠性，为电机优化和改进提供参考依据。
而电机试验台架就是为了满足这一需求而设计的。
电机试验台架设计方案的重要性在于其对电机制造和研发过程起到关键的支持作用。
通过合理的设计，可以确保电机在实验过程中能够稳定运行、准确测试，并保证测试结果的可靠性和精确度。
同时，设计方案还需要考虑电机试验台架的安全性，确保操作人员的安全。
本文档将详细介绍电机试验台架设计方案的要点和考虑因素，包括台架结构设计、传感器选择、数据采集和分析等方面，以指导电机试验台架的设计和建造。
该设计方案将采用简单而有效的策略，避免涉及复杂的法律问题，以保证可行性和实施性。
本文档详细说明了电机试验台架设计方案需要满足的技术和性能要求。
以下是具体要求：电机试验台架应具备稳定性和可靠性，确保安全操作。
设计应考虑电机试验的各种参数和特性，包括功率、转速、负载能力等。
试验台架需要具备适当的控制系统，能够精确控制电机的运行状态和各种操作模式。
试验台架的性能要满足国家和行业标准，确保测试结果的准确性和可比性。
设计应充分考虑试验台架的可维护性和可升级性，以方便后期维护和更新。
考虑到试验所需的环境条件，设计应具备良好的抗干扰能力和防护措施。
以上是电机试验台架设计方案所需要满足的技术和性能要求，设计团队应根据这些要求制定详细的设计方案。
本文档描述了电机试验台架的结构设计方案。
该方案包括支架、螺杆、夹具等部分的设计。
支架是电机试验台架的主要承重结构，设计目标是保证稳定和安全。
以下是支架设计的要点：选择适当的材料，如钢材，以提供足够的强度和刚度。
根据电机尺寸和重量计算支架的尺寸和形状。
考虑机械结构的平衡和稳定性，确保支架能够承受试验过程中的动态载荷。
螺杆是用于调整电机试验台架高度的关键部件。
发动机试验台架方案DOC
试验室柴油发动机试验台架技术方案xxxx公司2013年xx月xx日公司公司是一家拥有完善的自动化控制系统产品开发、生产、销售、服务结构体系的企业，本公司专业从事工业自动化系统、建筑物自动化监控系统、智能小区管理系统的设计、产品生产、工程安装、系统调试、技术支持等一系列服务。
本公司技术实力雄厚、工程经验丰富、质量优良，有一批具有专业自控技术和软件经验的一流技术人员，能为用户提供高性价比自动化产品一体化解决方案。
本公司的产品以其技术先进、开放灵活、高性价比的特点，已经在化工、冶金、电力、电子、测控、楼宇自控等领域得到广泛的应用。
一、台架试验室规划1、试验室布置2、供电（气）系统3、冷却水系统（测功机冷却水系统，发动机冷却水系统）4、通风系统5、发动机进气与排气系统6、消声与隔震7、燃油，机油供给系统8、安全防范（消防）与图像监控系统9、测功机、油耗仪、烟度仪10、计算机测试系统二、试验目的与依据2．1目的安装在试验台上的发动机能模拟标准的使用条件或尽可能地接近标准使用条件；便于安装、调整、检查和更换发动机；有良好的通风、消音、消烟、隔振设施，尽可能改善试验人员的工作条件。
通过对台架的设计、制造、安装，完成发动机出厂测试试验，出厂试验基于发动机在各种试验工况下监控其运行参数，与发动机出厂试验规范数据对比，检查测试数据有效性完成出厂试验，生成出厂测试报告。
试验过程记录数据项目包括以下：1、发动机磨合2、发动机额定工况3、发动机最大扭矩工况4、电子工况5、怠速工况测试参数包括以下发动机的转速、扭矩、油耗、温度、压力等参数的测量精度不低于标准中规定的要求试验台一体原则，能完成多功能的整体试验。
2．2依据标准《发动机性能试验方法》GB/T18297-2001《发动机可靠性试验方法》GB/T19055-2003《工业自动化仪表工程施工及验收规范》（GBT 93-86）《自动化仪表安装工程质量检验标准》（GBJ 132-90）《电器装置安装工程电缆线路施工及验收规范》（GB 50168-92）《大楼通用综合布线系统》（YD/T925.1-97）《电气装置安装工程施工及验收规范》（GB50254-50259-96）三、试验室布置发动机试验间与台架控制室隔离，台架控制室安装双层消音玻璃窗用于发动机的人工监控，发动机试验间与台架控制室间由两道安全通道门相通。
动力总成试验台架的结构设计及优化
动力总成试验台架的结构设计及优化动力总成试验台架是汽车制造工业中必不可少的设备，用于测试和评估内燃机及其相关部件的性能和可靠性。
其设计和优化对于确保汽车发动机的稳定性、安全性和寿命非常重要。
本文将讨论动力总成试验台架的结构设计和优化的一些关键因素。
首先，动力总成试验台架的结构设计需要考虑到所需测试的动力总成类型和负载要求。
动力总成试验台架通常由试验台架底座、电机、传动系统、夹具和控制系统等组成。
底座的设计要考虑到试验台架的稳定性和承受负载的能力。
底座通常采用钢材或铸铁等材料，以确保足够的强度和刚度。
电机的选型和布置应该根据所需测试动力总成的功率和转速范围来确定。
传动系统的设计要考虑到传动效率和扭矩传递的平稳性。
夹具的设计应能够牢固固定住动力总成，以确保测试的准确性和可重复性。
控制系统的设计则需要考虑到对动力总成各种参数的测量和控制，并确保试验过程的安全性和可控性。
其次，结构设计中的优化要考虑到试验台架的刚度和减振要求。
由于动力总成试验台架需要承受动力总成的旋转惯量和振动力，因此其结构设计必须具有足够的刚度来抵抗振动和变形，以保持测试的准确性和稳定性。
刚度优化可以通过选择适当的材料和结构形式来实现。
例如，采用大截面和梁状结构可以增加试验台架的刚度，而使用螺杆或蜗轮传动系统可以提高传递力矩的效率。
此外，减振设计也是优化结构的关键因素之一。
通过使用减振材料、隔振垫和减振器等装置，可以有效地减少试验台架的振动和噪音，并提高测试的精确性和可靠性。
另外，结构设计还需要考虑试验台架的安全性和易用性。
安全性是首要考虑的因素之一，试验台架应具备防止意外事故的措施，例如安全网罩、紧急停机按钮和过载保护系统等。
此外，试验台架的易用性也是设计的重点之一。
试验台架应具备便于安装和拆卸的设计，以方便用户进行试验台架的维护和更换动力总成。
此外，试验台架的操作界面应简单直观，并与计算机系统无缝连接，以便于数据采集和分析。
最后，优化结构设计还需要考虑能源消耗和环境影响。
发动机台架试验报告
B——小时耗油量（kg/h）；
be——有效燃油消耗率[g/（kW· h）]。
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二、汽油机外特性实验
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1、实验目的
会用台架试验室
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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，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。
﹡ ﹡﹡
绘制特性曲线
以转速为横坐标，以Me、ge、Ne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
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。
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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 有效比油耗be：be=B/Pe×103 (g/KW· h) 有效扭矩Ttq：Ttq=7026KP (N· m) Pe＝0.001×P×n =Ttq×n/9550（马力） Ttq=9550*Pe(马力)=（9550/1.36）*Pe=7026*K*P(N.m)
B 3.6
v f t
V—球泡容积（mL）； Pe —发动机有效功率（kW）; ρ f —燃油密度（g/mL）； t—消量法
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２）弹簧的计算
初选旋绕比：
C D2 d
Ｃ＝４～１４推荐５～８ ，
P—最大载荷
中径： K4C10.615 4C4 C
D2 Cd
PK C
[τ]—许用扭应力
工作圈数：
G—弹簧材料的切变模量
F—变形量
总圈数：
δ—压缩后相邻弹簧圈间的间
隙, ≥0.1d
节距：
b≤3,b＞ 3应装导杆或套筒 自由高度：
质量 c）台座和设备只计质量，不计弹性
如果螺旋弹簧的刚度小,固有频率远离激振
频率,可以避免台架基础的共振，但这会引起 台架振幅的增大；而刚度大,又容易引起共振。
在基础的设计过程中还应考虑水平方向的 移动,可以采用橡胶挡块。
振幅的计算方法查阅相关的资料： 《内燃机》2019年第五期，“弹簧隔振发动
频率比：λ=feer/fe 阻尼比D
放大系数=振幅B/静力 偏移B0
λ<1时，不能隔振；λ=1产生共振，当λ〉2 时，可以隔振，隔振效率取决于频率比λ。频率比 越高，隔振效果越好，同时也与阻尼系数有关，阻 尼系数增大，降低了隔振效果
振动-4
隔振效率
1
1
1 2
对台架的振幅和隔振效率有一定的要求
G d4F n
8P D 2 n1 n 2 t d F δ
n H 0 nt 2d
稳定性验算：
b H0 D
弹簧的失稳
３）振幅计算简介
基础数据 a）动力系统质量及质心位置 b）动力设备转速及所产生的干扰力（往复惯性力、
颠覆力矩、离心力等） c）被隔振设备的振幅允许值 假设 a）基础支承结构的刚度为无限大 b）减震器只考虑刚度和阻尼，刚度为常量，不考虑
废气
测功机可以采用较简单的形式。测量 值可以局限于测试的主要特征数据， 如转速、扭矩和用于调节和监控的量， 如温度和压力等。
根据用途来设计,可以是 比较简单的系统,也可以 是比较复杂的系统。
第一节 内燃机试验台架的布局
试验台架 控制室
横向布置：
获得最宽广的视野，有 利于观察台架及内燃 机的运行状态, 但人员 安全性受到影响。
这样，空气弹簧在有效的行程内，空气弹簧的 高度、内腔容积、承载能力随着振动载荷的递 增与减小发生了平稳的柔性传递、振幅与震动 载荷的高效控制。。
空气弹簧之间互相联通,从而保 持基础的平衡。
刚度与材料、形状、气压等有关。 其刚度随充气压力呈非线性变化，
囊内的工作气压在0.1～0.5MPa 时, 刚度为1000～9000N/cm。
纵向布置： 安全性提高，但不
利于观察
斜向布置： 具有两种方
式的优点
可以根据需要一个试验台架上装两台发动机。
第二节 内燃机台架基础和底座
1 台架振动
设计的重点是减振和隔振的设计。 (1)受迫振动(由于内燃机各缸周期性的惯性
力和力矩引起); (2)由于脉冲和地基引起的冲击; (3)从固体表面扩散出去的固体声的作用,因
1）水力测功器
(1)基本工作原理
组成：由转子和定子(外壳)两部 分组成。
工作原理：是利用转子在充满水
的定子中旋转所产生的摩擦阻
力来吸收发动机功率，同时通
过与可摆动的外壳相连的测力
机构测出转矩。
制动力矩：MK=Ttq =F*R
分类：柱销式、盘式和涡流室式 Pe=Ttq*n/9550
Pe= F*R*n/9550=k*F*n
2）电涡流测功器
组成：定子、转子
工作：转子转动磁通密 度变化，电磁感应定律， 产生感应电动势，阻止 磁通的变化，于是在集 流环上形成强烈的涡电 流，这个电涡流产生一 个相反的磁场,并由此 把制动效果加到转子上， 同时制动的能量转化为 冷却室里水的热量。
美国规定振幅为：0.003～0.01mm
日本要求隔振效率为94.7%。
现在使用的隔振措施：地面垫沙、橡胶垫、空气弹 簧、螺旋弹簧
2 空气弹簧设计
橡胶空气弹簧工作时，
内腔充入压 缩空气，形成
一个压缩空气气柱。随着振动载荷量的增加， 弹簧的高度降低，内腔容积减小，弹簧的刚度 增加，内腔空气柱的有效承载面积加大，此时 弹簧的承载能力增加。
第三章 内燃机试验台架的设计
重点： 台架的隔振 测功器的种类与选用 联轴器选用与设计
•要求： 具备通用性、先进性、快速装拆和 组合
•分类（根据任务和设备的要求）
测试台架(开发试验台架)
耐久性测试台架 检查与验收台架
用途最广，实现内燃机运行工 况的灵活调节。测量：流量、 压力、温度、力、位移、速度、
弹簧隔振器的动力特性研究” 应杏娟
3 螺旋弹簧设计
１）计算步骤
确定质心位置→计算每根弹簧受力→进行 优化计算 →内燃机转速及所产生的干扰力 → 计算振幅
要点：基础质心、弹簧数、弹簧的水平刚 度和垂直刚度
弹簧数量一般在台架两侧各有４～８组， 每组可以２～３根。
可以利用配重调整质心位置
弹簧
而产生振动和噪声。 因此,台架应采取隔振措施,即将台架基础与
地基基础隔开。隔振避免共振
振动-2
激振频率:激振体(内燃机、测功机）来计算
台架的固有频率：
fn
n 2
1
2
k m
ωn--固有圆频率 Σk--中间体刚度
Σm--台架基础上设备质量和基础质量总和
振动-3
共振和隔振特性
设系统激振频率feer， 固有频率fe
柱销式 1 柱销 2转鼓 3 转轴 4 定子 5 轴承 6支架
7出水
特点：结构简单、可反 转、低速不稳定
圆盘式 1 转轴 2 圆盘 3 定子 4固定圆盘 5 轴承架 特点：结构简单、可反
转、工作稳；
涡流室式
1转子 2定子
3进水 4 出水
特点：工作稳定、低 速性能好、结构 复杂
水温不允许超70℃，适宜40~50 ℃，防止出现气泡
机试验台架的隔振计算”
4 基础结构形式
基础：高质量混凝土（425号或525号）， 底座开有T型槽的铸铁平台， T型槽间隔与测功
机的安装相符，水平度满足有求。
第三节 内燃机活动支架
第四节 测功器
1 测功器的基本工作原理 测功器的类型： 水力测功器 电涡流测功器 直流测功器 交流异步测功器 静液压单元测功器
根据总质量和激励力的变化频率选定空气弹簧的工作气压。 改变空气弹簧的刚度，达到隔振与减振的效果。空气弹簧 的横向刚度由其结构设计保证。
特点：弹簧高度可调，刚度可变，自振动 频率低，承载能力大，有良好的减震、缓 冲和高频隔振作用，侧向柔软性能优良
参考资料 《上海理工大学学报》2019年第2期 “空气