经典案例
汽车发动机测试的意义
● 新的汽车设计、生产测试对于制造商的成功至关重要。
● 新组件，新系统，整车需要在不同条件下进行彻底测试。
● 召回车辆非常昂贵，可能会损害制造商的声誉，因此最好在测 试过程中解决所有问题。
● 作为汽车的心脏，其特点是零件多，使用条件复杂，对性能、 寿命、质量和成本等方面要求高。而影响发动机质量和性能的 因素又很多，所涉及的技术领域极为广泛，对其中一些问题的 研究目前还不够充分。因此，即使在设计和制造商考虑的非常 充分，也必须经过试验来检验设计速录是否正确，设计目标是 否能够实现。
● 试验技术与设备是汽车发动机研发、创新、理论发展的必备手段。
汽车发动机试验类别
● 产品试验
● 产品试验
● 定期抽检试验
● 大修后的性能试验
● 要求：
● 卡车用发动机：逐台检测
● 乘用车发动机：根据企业情况逐台或按比例检测
● 检测方法：企业标准试验规范
● 可靠性、经济型：抽检
● 设备可靠，适应长期运转
● 新产品性能评定和标定试验
● 意义：对新产品或重大改进的发动机，进行局部或 全面性能测试，考核期性能指标是否达到设计要求
● 形式：仿真与台架相结合，提高动力性、经济性、 可靠性耐久性，云转型
● 包括：启动性能、负荷特性、速度特性、怠速特性、 机械效率、标定工况稳定性实验等
● 科学研究专项试验
● 专题研究、新理论的探索
● 新测试方法的论证、新材料新工艺的应用
● 新能源发动机的研究
● 教学与培训试验
● 目的：让被培训这掌握发动机性能测试的基本方法，了解册数硬件软件及原理，学会实验方案设计，数据处理，误差和结果分析
● 对象：高校或企业被培训者
发动机试验过程
● 启动预热
● 工况监测
● 采样读数
● 校核数据
发动机试验总结分析
● 数据处理：各参数间函数关系
● 表格
● 图示
● 经验公式
● 实验报告：
● 目的
● 对象
● 条件描述
● 实验方法
● 处理方法及结果分析
汽车发动机试验标准
● 由于试验方法、条件、使用仪表、实验环境不同，会使发动机台架试验的结果出现很大差异。为了避免由此引起的争论和混乱，使实验得到客观的可比结果，就需要制定试验标准。
● 试验标准不同于一般性的实验方法，它具有权威性、通用性、先进性和相对稳定性，是衡量发动机产品质量和各项工作的依据。
国家标准和地方标准
● 中国国家标准：GB
● 美国国家标准协会：ANSI
● 由于试验方法、
行业标准
● 中国汽车行业标准：QC
● 交通部标准：JT
● 美国汽车工程师学会：SAE(权威，不仅美国，其他国家便携标准的依据)
● 日本汽车行业标准化组织：JASO
企业标准
● 各企业参考相应国际、国家标准而制定的标准，限本企业使用。通常企业标准要严于国家或国际标准，目的是提高企业竞争力
强制性标准
● 《中华人民共和国标准化法》规定国家标准】行业标准分为强制性标准和推荐性标准。
● 强制性标准：保障人身健康、安全环境、节约能源，称为法规，必须执行。
● 如GB3847-2005车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排放烟度排放限值及测试方法
推荐性标准
带有T的标准，鼓励企业资源采用，国家提供优惠政策，如：
● GB/T 18297-2001汽车发动机性能试验方法
● GB/T 8190.4-2010往复式内燃机排放测量第x部分...
● GB/T 17805-1999柴油机进、排气流量的测量
● 等等
为什么要用台架试验系统?
● 汽车发动机研制和开发过程中，影响因素非常复杂，只靠模拟计算很难获得精确结果。
● 发动机制造、使用、维护、修理等生命周期全过程，发动机试验均骑着很重要的作用。通过试验可以检查出厂、维修是否达到设计、使用要求。
● 简化试验操作，增加试验功能，提高试验精度，测试设备可靠性高。
国际上先进的发动机测试系统
● HORIBA公司所属的德国申克X-ONE系列发动机试验系统
● AVL公司的PUMA系列发动机测试系统，具有先进的瞬态及道路负荷模拟模块
发动机实验室
● 试验间
● 试验测试系统
● 燃料供应系统
● 空气供给系统
● 冷却系统
● 测功机
● 控制系统
● 数据采集系统
● 实验室环境系统
● 通风系统
● 发动机进排气系统
● 消声与隔离系统
● 安全系统
● 控制间
● 控制部分
● 数据采集处理系统
● 操作界面
测试系统-测功机
● 概述：
发动机试验的加载及测量装置。给被测发动机加上模拟的负载，控制并吸收发动机输出的能量，通过所测得的扭矩及转速算出发动机输出功率，如果同时测得发动机的小时油耗量，即可算出发动机的比油耗，体现发动机的动力性能，经济性能。包括：
● 加载装置：吸收发动机功率
● 负载调控装置：改变测功机制动负载
● 扭矩、转速测量装置：获得功率值
● 分类：
● 水力型、电涡流型：将吸收的能量转为热能用冷水带走
● 电力型：将吸收能量变为电能，反馈到电网利用
● 主要企业：
● Horiba
● AVL
● 杭州奕科
● 江苏联测
● 江苏启测
● 洛阳凯迈
● 湖南湘仪
数据采集
● 采集参数：
● 发动机扭矩、转速
● 燃料消耗量
● 燃油温度润滑油压力、温度
● 进气压力和温度
● 排气压力温度
● 大气压力
● 冷却水进出口温度，等
模拟输出压力传感器APT100
● 低价
● TEB:0.35%FS
● 标准压力范围，交货时间短
● 体积小，重量轻
● 典型应用：中档发动机或动力总成试验台
8通道、12通道压力测试盒
● CAN open
● 高精度压力测量
● TEB:0.15%FS
● 采样率：最大每通道200Hz
● 环境温度：-20℃~+80℃
● 兼容C-FEM-P和HT-C-FEM-P
● 典型应用：发动机试验台
适配C-FEM-P外壳
● TEB:0.1%FS
● 采样率：最大每通道1.000 Hz
● 典型应用：研发的发动机或动力总成试验台，19英寸机架
高温压力传感器
● TEB:0.2%FS
● 采样率：最大每通道1.000 Hz
● 工作温度：-25..200℃(传感器),-25..85℃(电子)
● 振动，耐冲击(传感器):80g@10...3000Hz,1000g/lms
● 典型应用：赛车发动机或动力总成高动态试验台
● 传感器直接安装在被测设备上，无压力软管
传感器要求PT100
● 负载循环：
● 2000万次循环，额定压力的两倍。
● 漂移：<±0.1%FS典型值，最大±0.35%FS
● 噪声：
● <±0.05%FS(peak to peak)
● 长期稳定性
● better than±0.1%FS after 1000h @100℃ orbetter than±0.05%FS after l year@20℃
传感器要求PT100
● Typ.Total Error Band (TEB typ.):±0.35%F.S.at 0C…+60℃
● Max.Total Error Band (TEB max.):±0.75%F.S.at 0℃…+60℃
● Supply:9..32 V DC
● Output Signal:4 to 20 mA
● Electrical Connection:DIN 43650-A(IP65)
● Pressure Connection:G 1/4 inch female
● Protective Class:IP 65 according to DIN 40050
● Rise Time:typ.Ims;10 to 90%PN
● Atmospheric Humidity:55°C,98%rel.not condensing
● Ambient Temperature:-40℃..+125℃
● Temperature of the Medium:-40℃…+125℃
● Length:Max.50 mm
● Diameter:Max.30 mm
压力量程：
● -150 to 50 mbar rel.
● -300 to 300 mbar rel.
● -1 to 0 bar rel.
● -1 to l bar rel.
● -1 to 2.5 bar rel.
● -1 to 5 bar rel.
● 0 to 600 mbar rel.
● 0 to l bar rel.
● 0 to 2.5 bar rel.
● 0 to 4 bar rel.
● 0 to 6 bar rel.
● 0 to 10 bar rel.
● 0 to 16 bar rel.
● 800 to Y200 mbar abs.(Barometer)
● 稳定性：Druck传感器可提供±0.05%FS/年(典型)的稳定性，TERPS为±0.01%。传感器无需经常校准，降低了成本。
● 过程优化：CAN bus传感器需要更少的接线，减少了测试期间的设置时间。提高了数据传输速度，简化了流程。
● 环境适应性：Druck传感器设计用于恶劣的环境。拥有全焊接结构以及高品质的电子器件。
● 极限空间利用：直径小于12.5mm的传感器可用于狭窄的空间，如齿轮箱。节省了引压管的成本。
● 高振动环境：全封装电子设备，焊接结构和高质量电缆，连接器可确保最高IP等级，并提供高冲击和振动保护。此外，工业EMC保护还提供高水平的EMC性能。
● 宽温度范围：高质量的电子设备允许在-55℃至+175℃(测量范围-40℃至+175℃)范围内工作。
● 精度：在-40℃至+125℃范围内提供低至±0.01%FS的精度(TERPS,DPS8000)
● 介质兼容性：我们可以提供不锈钢或钛合金结构的传感器。连同适当的电缆一起，这可减少化学腐蚀损坏传感器的风险。
成功应用
● Horiba:全球汽车行业的测试台制造商，用UNIK 5000取代了历史产品PTX 7500系列
● Hyundai Motors:变速器终测应用UNIK 5000系列(PTX5072,PMP 5063,PMP 5076)
● Ford:空调系统测试，每辆车12-15个传感器，PMP5063。在与Honeywell的竞争中，我们提供了需求的精度、稳定性、价格，正在考察我们的CANbus传感器
● ATEQ:泄漏检测(汽车)DPS8100(TERPS),赢在高精度和高分辨率
● 8000系列(TERPS):发动机测试室大气压测量
● FESTO(用于VMIEpen):轮胎制造，UNIK5000,用于轮胎力和耐久性试验机，交货迅速，无产品故障
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