发动机机试验台架的设计
发动机台架自动测控系统的研究与开发
总线 接 口与 各测控 节 点进行 通 讯 ，接收 下端传 来 的数 据并 进行 处 理后 向 ＣＡ 网络 中的各 节 点发 送控 制 指 Ｎ 令 ，各测 控节 点 负责数 据采 集 、控制 、执 行 与报警 等 工作 。上 位 机 和测 控 节点 间 通过 ＣＡ 总线 网 络实 现 Ｎ 数据 交换 ， 还可通 过 以太 网与 原有 的局 域 网相 连 ， 它 将 数据 自动 传递 到计 算机 中心 。 ２ 系统 的结构 原理 在 本 测控 系统 中 ，各测 控节 点结 构并 不相 同 ，但 其中ｃ 八Ｎ 通 讯模 块 的结 构完 全相 同 ，现 以数 据 采 集 模 块 和控 制模块 这 两节 点 为例 ，加 以重点 介绍 。
发 动机 台架 自动测 控 系 统 的研 究与 开发
杨 胜 奎 ，杨春 蒲
（ ． 廊 坊 市 机 械 研 究所 ， 河北 廊 坊 １ ０ ５ ０ ；２ 石 家 庄 安 瑞 科 气体 机 械 有 限公 司 ， 河北 石 家 庄 ６００ ． ００６ ） ５ ０ １
摘 要 ： 动 机 台架 试 验 是 发 动 机 性 能 测 试 的 主 要 手 段 ， 用 以 计 算 机 控 制 的发 动 机 台架 试 验 自动 测 控 与 监 测 系 发 采 统是 其 发展 的 必然 趋 势 。 绍 了基 于 Ｃ 介 ＡＮ 总 线 的发 动 机 台架 自动 测 控 系 统 的 开 发 ， 简 化 了 系统 结 构 ， 效 并 有 地 提 高 了 系统 的 测 试 水 平 和 效 率 。 关键 词 ： 发 动 机 ；Ｃ ＡＮ 总 线 ；数 据 采 集 ； 测 控 系 统 中 图分 类 号 ：Ｔ ２ ３ Ｐ ７ 文 献 标 识 码 是 衡量 发动 机动 力性 （ 速 、 转 转矩 和功 率 ） 和经济性 （ 油 消耗 ） 燃 的必要 手段 。 发动 机 台架 试验设 备 是进行 性 能试 验必 不可 少 的装备 ，其 水 平 的 高 低将 直接 影 响 到能 否如 实 地 反 映发 动机 的 性 能 ，能否提 供 发动机 设计 和 改进 的依 据 ，因此 ，它 对 提高 发动机 的性 能 和质量 具 有较 重要 的影 响 。 传统 的分散 式控 制 系统 由现 场设 备 、接 口与计 算 机设 备 以及 通信 设备 组成 ，由于 系统 可靠 性差 和控 制 管理 落后 等原 因 ，已不能 适应 技 术发展 的需要 。而 现 场总 线 （ ｉｌ ｕ ） Ｆｅｄｂ ｓ 系统 打 破 了传统 的控 制 系统 的结 构
实验分析(中国汽车技术研究中心汽车工程研究院)
图 1 进气歧管长度对于某发动机扭矩的影响图 2 发动机排放系统控制单元图 3 柴油机台架标定试验车身结构耐撞性优化流程汽车技术研究中心悬架K&C试验台是由英国ABD公司生产的标准双轴悬架参数测量试验台，如图1所示。
设计目的主要用于测量车辆在准静态下的悬架运动性和柔性（K&C）特性，另外该设备还能够精确测量整车的质心位置和转动惯量。
试验室工作人员通过自制工装还能够对于类似重卡驾驶室、发动机和变速箱等总成进行质心位置和转动惯量的测量，如图2所示。
该设备所采用的固定地面平面的方法更如实的模拟了车辆在道路上弹跳、侧倾和俯仰运动，这也使在精确测量质心和转动惯量上具有很大的优势。
图1 中汽中心悬架KC试验台图2 重卡驾驶室质心位置和转动惯量测量如图3所示，该设备主要由中心平台，4个车轮平台，测量系统，惯性测量系统组成。
图3 悬架K&C试验台组成四立柱试验室中国汽车技术研究中心四立柱道路模拟试验台是由德国IST公司生产的，并配有高低温湿热环境仓，如图1所示，主要用来考核不同路面激励下整车的疲劳、噪音、振动和舒适性，此外还可以校验底盘参数。
图1 中国汽车技术研究中心四立柱试验台四立柱试验台主要由悬浮地基、液压系统、轴轮距调节系统和8800数控系统组成，如图2所示，其中液压系统是试验台的核心，包括液压泵站、起停阀、分油器、蓄能器、作动器、硬管和软管等，液压泵站压力可达到280 bar，并仅需要较少的功率和较少的液压油，运行稳定，性能优越。
Labtronic 8800是IST 为仿真与部件测试提供的新型数字控制器，它与特有的基于PC机的Windows NT环境的应用软件完美结合，是当前世界上最先进的测试控制系统之一。
图2 四立柱试验台组成试验时，试验车车轮直接由托盘托住，车身无任何约束，可以自由进行俯仰、侧倾和扭转，对车身结构产生损伤的80%的路面载荷可以重现出来，输入信号可以是：a路面的垂向不平度；b路面测试数据的统计量；c通过车辆轴头或其它部位的路面响应信号迭代得到的车轮驱动信号。
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：发动机是汽车的动力源头，也是整车十分重要的零部件之一，发动机的质量与汽车驾驶时的在座人员的生命安全相关，因此对于发动机质量的监测是不容忽视的。
汽车发动机的台架试验就是专门针对发动机的实验，研究人员可以通过试验来监测发动机的各项指标，并检测发动机可能存在的一系列问题，进而不断提高发动机的性能。
本文通过对发动机台架试验的试验类型与试验目的阐述，同时分析了试验中可能遇到的问题，并给出解决办法。
关键词：汽车发动机；台架试验；研究引言：发动机试验台是专门检测发动机性能的实验设备，汽车制造企业可以根据自己的实际情况来考虑以什么样的方式来进行实验台测试，可委托其他厂家进行试验也可自行制造试验台进行试验。
发动机试验台通常由转速计、扭力计、气缸压力表、测功机、油耗仪、温度表、以及试验台操控台等部件组成、由于零件复杂就不一一赘述了。
一、进行发动机试验台测试的原因为了检测企业在发动机生产的各个时期的机器性能以及完工度，通常利用发动机试验台对发动机进行专业的检测，以便及时发现其中存在的缺陷，完善其中问题。
总的来说，发动机试验台的存在有以下三个原因：第一，对发动机中重要的部件进行性能测试。
发动机由不同的零部件构成，各部件之间的协调性以及相容性可能不是最优，就会对发动机整体的运作带来不良影响，甚至带来一些比较致命的问题，而这些问题如果不通过测试就很难发现，不及时处理将会造成严重的后果，给企业带来不可挽回的损失。
因此需要对发动机进行长时间的试验来保证其材料、结构、完工情况达到相应生产标准[1]。
第二，对新款发动机的样机进行测试。
新研发的发动机不同于大规模生产的发动机，新研发的发动机往往包含不稳定因素，理论上的可行并不代表着实际中的可行，因此需要借助发动机试验台来将其中的缺陷显现出来，对于可加以改进的地方进行改进，对于完全有问题的设计进行回炉重造处理。
第三，探究发动机在不同运转条件下的极限。
发动机由许多金属零部件经过精密的组装构成，因此在运转的时候避免不了磨损带来的消耗，为了保证生产出的发动机在正常运转中有着合理的磨损期，要对发动机进行极限测试，即控制运转条件一直运转发动机直至发动机损耗降至标准以下，记录好数据以便后面进行数据参考，后期汽车返厂维修的维修费用可以参考此数据给出合理的价格[2]。
发动机台架试验共12页
昆明理工大学交通工程学院学生实验报告实验课程名称：发动机试验技术目录一、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。
机械试验台的设计与优化
机械试验台的设计与优化引言在现代工业生产中，机械试验台是不可或缺的一部分。
它们被广泛应用于各个行业，用于测试和评估材料、零部件或系统的性能。
机械试验台的设计和优化对于保证产品质量和提高生产效率至关重要。
本文将探讨机械试验台的设计原则及其优化方法。
第一部分：机械试验台设计原则1. 载荷能力机械试验台必须具备足够的载荷能力，以承受预期的试验荷载。
在设计过程中，需要对试验荷载进行准确的估计和分析，并选择适当的结构和材料来确保试验台在极限荷载下仍能保持稳定。
2. 刚度和稳定性机械试验台应具备足够的刚度和稳定性，以保证试验中的精度和可靠性。
较高的刚度可以减小结构变形和误差，而稳定性则能确保试验过程中的振动和共振不会影响结果的准确性。
3. 可调性和灵活性机械试验台需要具备一定的可调性和灵活性，以适应不同试验需求。
可以通过设计可调的支撑点或改变试验台的几何形状来满足不同试验的要求，从而提高试验的灵活性和效率。
4. 安全性和可靠性机械试验台的设计必须考虑到安全性和可靠性。
应使用高质量的材料和优化的结构来确保试验台能够在长时间使用中保持稳定，防止意外事故的发生。
第二部分：机械试验台的优化方法1. 结构优化通过分析和模拟，可以确定机械试验台的关键应力和变形区域，并对其进行结构优化。
例如，可以使用有限元分析方法来评估不同结构方案的性能，并选择最佳设计。
2. 材料优化选择合适的材料对机械试验台的性能至关重要。
应根据试验荷载和环境条件选择具有良好强度和刚度的材料。
此外，考虑到试验台所处的工作环境，还需要选择具有较好耐腐蚀性和耐磨性的材料，以提高试验台的寿命。
3. 反馈控制优化通过引入反馈控制系统，可以更好地控制机械试验台的行为和性能。
反馈控制系统可以根据试验过程中的实际反馈信息，调节试验台的载荷和运动。
这种优化方法可以提高试验的准确性和稳定性。
4. 耐用性和维护性优化优化机械试验台的耐用性和维护性可以降低维护成本和提高试验效率。
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
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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
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。
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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。 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。
航空发动机直连式高空模拟试车台主要设计技术难点分析
航空发动机直连式高空模拟试车台主要设计技术难点分析发表时间：2019-07-10T09:49:00.537Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年7期作者：刘炳伟陈宣任初广宇高福山[导读] 高空模拟试车台是航空发动机技术探索、试验验证和鉴定定型不可或缺的核心设备，设计过程中存在很多设计技术难点，本文就此进行相应的技术初步探讨。
中国航空规划设计研究总院有限公司 100120摘要：高空模拟试车台是航空发动机技术探索、试验验证和鉴定定型不可或缺的核心设备，设计过程中存在很多设计技术难点，本文就此进行相应的技术初步探讨。
关键词：航空发动机试验工艺设计前言航空发动机是在高温、高压、高转速、高负荷等极为苛刻的条件下工作的复杂装备。
虽然设计计算方法与试验技术相辅相成不断进步，但是计算手段仍然无法全面考虑实际工况，取代试验的地位，为保证发动机可靠工作，仍须进行多种严格试验，试验积累的大量经验与数据也是改进设计和计算方法的重要基础。
高空模拟试车台是航空发动机技术探索、试验验证和鉴定定型不可或缺的核心设备，具有准备时间短、测试数据多、准确、可靠，重复性好，周期和费用短，经济可靠等特点，战略意义十分重要。
根据设备型式航空发动机高空模拟试车台可以分为直连式高空模拟试车台、自由射流高空模拟试车台和推进风洞。
本文就航空发动机直连式高空模拟试车台的建设主要难点进行初步的技术探讨。
一、航空发动机高空模拟试车台介绍1、基本概念航空发动机高空模拟试车台是指在地面设备设施中通过建立进排气条件达到模拟发动机在不同高度和速度的飞行条件下的工作状况的大型复杂系统。
航空发动机高空模拟试车台工艺原理如图1-1所示，一般包括高空舱、冷却器、灭焰段等主体设备及配套的气源系统、空气处理系统、水、电力、燃油、蒸汽系统等。
图1－1 航空发动机高空模拟试车台工艺原理简图2、主要特点航空发动机高空模拟试车台核心是可以控制进气条件和环境压力、温度等参数的高空舱。
航空发动机台架试车工艺流程介绍
航空发动机台架试车工艺流程介绍1 航空发动机试车的一般概念航空发动机试车是指利用专门的试验和测试设备检验全台发动机的性能、可靠性和耐久性的实验过程。
航空发动机是在高温、高压、高转速和高负荷等极为苛刻的条件下工作的，为保证发动机及其系统的可靠性，在发动机交付前，必须进行整机试车。
2 发动机试车台架发动机试车台架主要有以下几部分组成：进气塔、试车间、引射筒、排气筒、排气塔、消音元件。
3 试车类型航空发动机试车类型常见的有四种，分别是：（1）初步运转试车。
发动机第一次装配后，为了磨合发动机零、部件，检查各附件工作情况和装配质量，以及按技术条件调整性能参数而进行的试车，常称工厂试车，有时也称磨合试车、提交试车[1] 。
（2）最终运转试车。
发动机出厂前为了检查最后装配质量和调整性能参数及向订货方提交的试车，也称验收试车，常称检验试车[1] 。
（3）附加试车。
初步运转试车后，由于更换了重要零、部件，而有针对性地考核工作可靠性的试车，一般情况下，运转程序少于初步运转试车[1] 。
（4）油封试车。
为了油封发动机内部而进行的试车。
试车中由起动机带动转子，使发动机的滑油系统、燃油系统及液压系统的所有内腔注入新鲜的油封油。
除常见的试车类型外，还有一些重要的试车种类，如：持久试车、寿命试车、150h 长期试车、破坏试车、空中试车、模拟试车等。
4 试车工艺流程（1）发动机从装配车间通过运输车运至试车厂房，见图2。
（2）使用上部运输系统的吊钩和吊具将发动机从运输车移至预装车上，倒换支点。
上部运输车系统即单轨吊车运输系统。
该系统具有操作方便、控制灵活、占用空间小和活动范围大等特点，非常适用于航空发动机进出试车台架时的运输和精确定位，见图3。
再通过上部运输系统的提升梁将预装位的预装架吊起，移至发动机上方，将发动机安装到预装架上，然后，运送到预装区的安装架台位。
（3）在安装架台位完成发动机的全部安装工作，安装工作的主要内容是：将预装架快装板上的设备系统的供应管路连接到发动机的各个接口；将各测量导管连接到发动机的测量点；将相应的电缆连接到发动机的各插头和传感器；还要进行进气道及各飞机附件的安装和连接。