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汽車發動機測試技術趨向智能化

點擊次數:11327 來源網站: 發布時間:2006-07-10

 中國汽車工程學會發動機分會秘書長 陳上華
汽車技術的發展很大程度上取決于試驗技術的發展。國內外技術處于領先地位的汽車公司都擁有先進的測試技術和完整的試驗設施,尤其擁有由相當數量試驗臺架組成的發動機實驗室。
發動機測試指標眾多
發動機測試技術是汽車測試技術的一個重要組成部分,也是最復雜的一個部分。
進行發動機測試時,一般都在專用的試驗臺上進行,稱為發動機試驗臺架,測試時通過一些專用的連接裝置將發動機固定到試驗臺架上并接上所需的電、氣、水、油和所需的儀器設備后進行測試。
衡量發動機動力性和經濟性的指標主要有:功率、扭矩、轉速、燃油消耗等,在發動機常規性能試驗中測量的參數有發動機的功率、扭矩、轉速、燃油消耗量和燃油消耗率、燃油溫度、潤滑油壓力和溫度、進氣壓力和溫度、排氣溫度和壓力、冷卻水的進出口溫度等。
發動機的各種參數通過各種類型的傳感器實時測量,現代高水平的試驗室可同時測量上百個參數;有些參數可直接測量得到,有些參數需根據測量到的參數和公式進行計算得出,F代測試設備一般都提供數據的后處理,可按用戶要求提供所需數據的最終處理結果,以表
格和曲線等形式出現。
發動機測試中常用設備有測功器、油耗儀,控制發動機油門的執行機構以及各種轉速、溫度、壓力測量的傳感器和二次儀表,還有用于各種流體測量的流量儀,如空氣流量計等,現代先進的試驗臺架一般都將常用的設備和測量儀器、儀表集成組合在一個控制臺上,利用電子計算機和控制軟件對發動機的工況(轉速和扭矩)進行控制和處理。汽車發動機是高速運動的機器,有關參數如缸內溫度和壓力處于急劇變化的過程之中,因此,要求發動機的測試儀器測量精度高、響應快、工作可靠,位于發動機內部的傳感器處于高溫、高壓、高頻震動及腐蝕氣體的高速沖刷之中,工作條件惡劣,對其要求就更高。
測功器是發動機測試中最基本也是最重要的設備,在發動機試驗中測量發動機的扭矩并將發動機發出的動力轉換為熱能或電能,按結構分為水力測功器、電渦流測功器和電力測功器等。
測量發動機燃油消耗的油耗儀按測試方法有容積法、質量法、流量法等,電控汽油噴射汽油機需用專用的油耗儀,還有可連續測量的動態燃油測量裝置。
溫度和壓力的測量一般用熱電偶或傳感器和二次儀表進行! “l動機測試分生產過程的檢測和研發過程的測試。用于生產過程檢測的設備要求精度可略低一些,測量的項目也少一些,但要求測試速度快,輔助工時少,一般都采用快速連接裝置。而研究開發用的試驗臺架要求設備精度高、測量項目多、采集的數據量大。
隨著測試技術和電子計算機技術的不斷進步,發動機測試技術已趨向于用計算機控制和數據處理的智能化測試,不僅僅局限于自動化,而且是試驗系統的網絡化。
我國發動機測試體系日益完善
隨著技術的發展,發動機的測試儀器設備已具有精確、靈敏和自動化高的特點,并已形成專業化生產的特點。相比之下,我國汽車發動機測試設備與國外的差距明顯,而且國內基本沒有生產整套發動機測試設備的廠家,汽車發動機廠需自己購買測功器、油耗儀、各種熱電偶、傳感器和二次儀表進行測試,測試過程基本為手工操作,數據基本靠人工采集和后處理,精度和效率極為低下。
近年來,隨著國內汽車發動機產量的快速增加和技術的進步,對發動機測試設備的需求量越來越大,要求越來越高,使國產發動機測試設備企業也得到了較快的發展。通過技術引進和自主開發,江蘇啟測測功器有限公司、河南洛陽南峰機械廠、70研究所、杭州奕科機電技術有限公司、杭州中成測試設備有限公司、江蘇南通常通測試設備有限公司等企業的技術水平和生產能力都有了較大的提高,不但能生產性能水平較高的測功器,也能生產成套的發動機常規測試設備及部分專用測試設備。但與國外先進水平比,設備的性能、精度和質量水平還較低,成套設備配套使用的可靠性較差,協調各硬件工作的控制軟件的技術水平還需提高;由科研機構研制的專項測試儀器難以商品化,無法滿足汽車發動機行業發展的需要,目前各國內汽車發動機廠用于產品研發的測試設備基本都采用進口的,排放標準所需的測試設備也都依賴進口。
經過多年的積累,我國汽車發動機行業已建立了比較完整的試驗準體系,包括性能試驗、可靠性試驗、排放試驗等專項試驗標準,其中有國家標準和行業標準,也有各企業內部的標準。隨著技術引進和技術交流的開展,大部分的試驗標準已采用了國際先進標準,這也大大促進了發動機測試技術及發動機行業的進步,縮小了我國汽車發動機行業與國外的差距。
近年來,我國實施的汽車排放標準不但對汽車發動機提出了嚴格的要求,也對發動機測試設備提出了嚴格的要求,新實施的排放標準在規定了廢氣排放限值的同時也限定了試驗方法,基本上也規定了試驗所需的設備,目前排放試驗所需的廢氣取樣及廢氣分析儀器都需要進口。
由于我國開展發動機排放研究的時間較短,使我國在排放測試所需設備如廢氣取樣及分析測試設備方面處于落后的局面,隨著排放標準的實施,將促使一些企業開展排放測試設備的研制和測試方法的研究。
排放標準的不斷加嚴,除了促進汽車發動機的技術進步之外,還大大促進了發動機測試技術的提高,使發動機的測試從穩態測試向動態測試方面發展。高動態試驗臺架配上相應的軟件已使發動機能在試驗臺架上模擬汽車的實際行駛情況進行各種試驗,大大縮短了發動機的研發周期和費用。

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發動機的測試項目
發動機測試需要測試的項目繁多,如扭矩(力)、轉速、壓力、溫度、流量、流速、噪聲、位置和位移等,涉及的測試技術、測試設備和測試方法也多種多樣。
發動機測試分為性能試驗和專項試驗,性能試驗包括動力性、經濟性、可靠性和耐久性等,專項試驗是為特定目的進行的試驗,如熱沖擊試驗、排放試驗、溫度場試驗、熱平衡試驗等。

 

 

 

 

 

 
 
 
 

湘公網安備43011202000393號

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