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上海啟策動力測試設(shè)備有限公司
（原上海啟測機電科技發(fā)展有限公司）
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| 如何界定測功機技術(shù)的領(lǐng)先能力 |
| 已被閱讀：3814次 作者：測功機生產(chǎn)者 |
近年來， 隨著我國汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展， 汽車在居民生活得到了越來越廣泛的應用， 同時， 汽車所帶來的環(huán)境污染問題也得到了大家廣泛的關(guān)注。 為了改善人們的生活環(huán)境， 降低由于汽車增加而帶來的環(huán)境污染問題， 世界各國都開始頒布和實施更加嚴格的機動車排放法規(guī)， 借此來規(guī)范機動車行業(yè)的秩序， 限制排放達不到標準的車輛的生產(chǎn)，以此來減少汽車尾氣對環(huán)境的污染。
技術(shù)的發(fā)展緩慢， 在上世紀６０ 年代我國才開始真對發(fā)動機測試技術(shù)進行研究。 到了７０ 年代， 在交通部的大力扶持下， 我國開始了檢測設(shè)備的研究與開發(fā)， 并取得了一些成果， 能夠?qū)Πl(fā)動機的動力性、 供油系統(tǒng)的油壓等方面進行測試； ８ ０ 年代是我國經(jīng)濟及科學技術(shù)迅猛發(fā)展的年代， 在這期間發(fā)動機及汽車測試技術(shù)也得到了相應的發(fā)展與提高， 促進了發(fā)動機測試臺架的誕生，并飛速發(fā)展。到目前為此， 我國已經(jīng)打破了發(fā)動機及汽車測試設(shè)備由國外壟斷的現(xiàn)象， 部分企業(yè)能夠自主研發(fā)和生產(chǎn)大型、 復雜的測試設(shè)備如汽車底盤測功機、 發(fā)動機綜合分析儀、 四輪定位儀、 懸掛檢測臺、 制動檢測臺、 排氣分析儀、 燈光檢測儀等。為了對內(nèi)燃機進行測試及評定， 測試系統(tǒng)需要能夠?qū)Πl(fā)動機的主要技術(shù)參數(shù)進行測試記錄， 如發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩、 轉(zhuǎn)速、 油耗等， 同時要保證試驗系統(tǒng)的安全性還需對水溫、 機油濕度進行測試。
將所測得的內(nèi)燃機工作過程信息進行記錄、 分析、計算并形成可視化的圖形及表格以便對其進行評定：發(fā)動機測試設(shè)備的設(shè)計和開發(fā)過程存在很多困難： 發(fā)動機需要測量參數(shù)較多， 同時在試驗中使用的數(shù)據(jù)接口和傳感器類型也各不相同， 這使發(fā)動機測試系 第一章緒論統(tǒng)中硬件系統(tǒng)的建立存在困難； 此外， 發(fā)動機試驗一般是在高溫、 高噪聲及高電磁干擾的環(huán)境下進行的， 這對數(shù)據(jù)的采集及測量有很大的干擾， 使的測量精度和穩(wěn)定性下降； 此外， 結(jié)構(gòu)簡單、 功能單一的測功機以不足現(xiàn)在人們對測試設(shè)備的需求， 設(shè)計開發(fā)時沒有考慮與計算機連接問題， 使得試驗數(shù)據(jù)的采集、 處理過程都是由人‘Ｔ 完成， 這在一定程度上增加了作量， 同時也加大了試驗難度。隨著計算機技術(shù)與電子技術(shù)的迅猛發(fā)展， 計算機在發(fā)動機測控系統(tǒng)中得到了廣泛的應用， 并最終成為發(fā)動機測試系統(tǒng)的核心， 推動了發(fā)動機測試系統(tǒng)進入到自動化時代。 測功機的分類發(fā)動機測試臺架是發(fā)動機性能試驗中的重要設(shè)備， 而發(fā)動機測試臺架中的一個重要組成部分是測功機。利用發(fā)動機測試臺架對發(fā)動機功率、 負荷、 發(fā)動機轉(zhuǎn)速、 轉(zhuǎn)矩等特性進行測試，同時，在測量發(fā)動機排放時也必須在發(fā)動機測試臺架上進行。
只有性能優(yōu)良的發(fā)動機測試系統(tǒng)才能準確的測出發(fā)動機的真實性能， 所以不論是為了實際生產(chǎn)還是為了科學研究都需要對發(fā)動機臺架測試系統(tǒng)進行深入的研究。目前， 對于汽車發(fā)動機的檢測有實際測試和臺試測試兩種檢測方式。 所謂實際測試， 其測試過程足在整： 午＝ 上進行， 即以汽車作為測試目標？這種測試方法能夠更加準確的測量出發(fā)動機在實際工作中的性能， 但其測量方法對測試設(shè)備的安裝難度較大， 試驗臺成本較高， 且測量的發(fā)動機參數(shù)有限， 所以使用的范圍有限。臺試測試則是在試驗臺架上對發(fā)動機進行檢測的， 它具有搭建方便、 可測參數(shù)多的特性， 測功機試驗臺架足最常用的臺試設(shè)備【４ 】 。 為了更好的發(fā)揮測功機試驗臺架的性能， 許多企業(yè)與科研機構(gòu)不斷的對發(fā)動機測控系統(tǒng)進行深入的設(shè)計與研究， 并取得了一定的成果。根據(jù)功率傳遞介質(zhì)的不同， 目前的測功機可分為三大類： 水力型測功機、 電渦流型測功機和電力型測功機。
１、 水力測功機： 在早期的臺架試驗中， 水力測功機因其性能穩(wěn)定、 造價低廉的特點而被廣泛的使用。 由于水力測功機的制動介質(zhì)是水， 在工作狀態(tài)下， 水起到聯(lián)機作用， 并對旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生沖擊、 摩擦阻力， 以達到吸收發(fā)動機功率的目的。 對于沒功機功率的調(diào)節(jié)也是通過控制進水量來實現(xiàn)的。 由于水力測功機自身結(jié)構(gòu)原因， 造成其控制精度低， 且響應速度慢， 有嚴重的滯后現(xiàn)象， 不適合于發(fā)動機的動態(tài)測量。
２、 電渦流測功機： 該測功機將吸收來的功率轉(zhuǎn)化成電渦流， 并利用渦電流效應將其轉(zhuǎn)換成熱能， 經(jīng)由窄氣或水將這些氣量消耗掉。 常見的電渦流型測功機與水力測功機相比具有動態(tài)響應速度快的特點， 且造價適中， 其應用范圍廣泛。其轉(zhuǎn)矩由轉(zhuǎn)子盤產(chǎn)生的電渦流與外磁場相互作用產(chǎn)生的， 并通過調(diào)節(jié)勵磁線圈中電流的大小米改變阻力矩。 由于電渦流型測功機在正常Ｔ 作時發(fā)熱量很大， ‘需要用水進行冷卻， 而冷卻水循環(huán)系統(tǒng)自身存在很多缺陷如管路鋪設(shè)、 水垢清除等，這也在一定程度上限制了電渦流測功機使用。
３、 電力測功機： 測功機作為負載使用時， 將機械能轉(zhuǎn)換為電能， 此時的測功機相當于發(fā)電機； 當測功機處于電動狀態(tài)時， 反拖發(fā)動機轉(zhuǎn)動并輸出功率。 現(xiàn)在的電力電子控制技術(shù)Ｉ一分的成熟， 所以能夠輕松的實現(xiàn)對發(fā)動機真實工作狀； 兌的模擬。 電力測功機又可分為直流電力測功機和交流電力測功機兩種， 它們最大的優(yōu)點就在于工作平穩(wěn)， 能夠穩(wěn)定的輸出轉(zhuǎn)矩， 測試精度高且使用方便。 對于直流測功機的研究起步較早， 技術(shù)相對比較成熟， 但由于直流電機存在高轉(zhuǎn)速時換向困難的問題限制了直流電機的發(fā)展。 而交流電機相對于直流電機價格比較便宜， 并且在高速時不存在換向的問題所以得到了廣泛的應用。
近幾年來隨著交流電機的調(diào)速控制技術(shù)的逐漸完善， 交流測功機在工作時可作為發(fā)電機使用， 極大的節(jié)約了能源， 使的交流電力測功機得到越來越多人的認可。交流電力測功機試驗臺架由交流測功機輸出轉(zhuǎn)矩來模擬發(fā)動機實際工作中所受到的逆轉(zhuǎn)矩， 以滿足發(fā)動機檢測試驗的負載條件： 同時試驗臺架還包括很多試驗檢測設(shè)施， 用于發(fā)動機轉(zhuǎn)速、 轉(zhuǎn)矩、 溫度、 油耗和壓力等的測量。本課題是利用交流測功機成本低、 工作平穩(wěn)、 控制精確方便等特點， 開發(fā)一套能夠?qū)崿F(xiàn)Ｅ Ｔ Ｃ 測試循環(huán)的發(fā)動機測試臺架。 從硬件功能上看， 該系統(tǒng)由三部分組成： 發(fā)動機控制系統(tǒng)、 測功機系統(tǒng)、 測量采集系統(tǒng)。 與其它測功機沒有區(qū)別，但其主要特點是能夠?qū)崿F(xiàn)對發(fā)動機的瞬態(tài)控制。 所以在測功機的選擇上及發(fā)動機轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的控制上要求更高。 臺架試驗中測量設(shè)備有轉(zhuǎn)速傳感器、 扭矩傳感器等， 這些檢測元件和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)共同構(gòu)成了測量系統(tǒng)： 測量系統(tǒng)的主要功能是對被測發(fā)動機的各項試驗參數(shù)進行測量， 并對測量數(shù)據(jù)進行處理以及記錄， 同時４ ５與控制有關(guān)的數(shù)據(jù)信號反饋給控制系統(tǒng)， 從而形成閉環(huán)控制。 測功機系統(tǒng)的主要部件是測功機， 它能夠模擬發(fā)動機在實際車輛上工作時所受到的逆轉(zhuǎn)矩， 測功機通過連接機構(gòu)（ 聯(lián)軸器）將施加逆轉(zhuǎn)矩旋加在發(fā)動機的輸出軸上， 從而為被測發(fā)動機提供負載轉(zhuǎn)矩， 這也是發(fā)動機能夠脫離車輛而進行獨立測試的主要原因。因此， 測功機的性能及控制策略直接決定著發(fā)動機測試試驗的內(nèi)容與測試精度，這也是發(fā)動機測控系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的部分。 |
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