王振　凌秀軍　智淑亞　諸鑫瑞　付香梅　王菲菲

摘 要： 本研究設(shè)計的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種發(fā)動機性能測試平臺。對發(fā)動機性能（包括轉(zhuǎn)速、扭矩、功率、瞬時油耗、中缸溫度等）進行一項綜合測試，并且可以自動調(diào)節(jié)發(fā)動機的怠速并實時輸出它的怠速和瞬時油耗，便于對發(fā)動機的性能進行分析，快速省力，這樣不需要人工去逐項性能測試記錄數(shù)據(jù)，在測試過程中如果遇到特殊情況（如溫度過高、油耗過大、轉(zhuǎn)速過快等有安全威脅問題）還可以發(fā)出報警

信號和自動停止工作，安全實用。關(guān)鍵詞：發(fā)動機；平臺；性能；綜合測試

1 前言

汽車作為現(xiàn)代交通工具已經(jīng)成為我們生活中的重要部分。發(fā)動機作為汽車的核心，在汽車中起到重要作用，其運行狀況的好壞直接影響了整個汽車的安全性和可靠性。隨著人們對環(huán)保觀念的增強，汽車節(jié)能越來越顯示其重要性，這要求我們應(yīng)掌握發(fā)動機最佳運行狀態(tài)，雖然目前國內(nèi)外已有對發(fā)動機各項性能的測試裝置，但市面上沒有一整套相對于發(fā)動機測試的系統(tǒng)，有的都是相對于發(fā)動機某一性能的測試儀器，而且都必須通過人工去測試記錄數(shù)據(jù)，工序較繁瑣，為此需要設(shè)計一個發(fā)動機性能測試平臺，來對發(fā)動機進行一系統(tǒng)綜合測試，從而對發(fā)動機進行快速準確測試。

2 發(fā)動機性能測試平臺總體方案設(shè)計

本設(shè)計平臺上有發(fā)動機、負載輪、扭矩傳感器和制動器，發(fā)動機的曲軸與扭矩傳感器一側(cè)的轉(zhuǎn)軸相連，扭矩傳感器另一側(cè)的轉(zhuǎn)軸與制動器的轉(zhuǎn)軸相連，脈沖接收器在發(fā)動機的高壓包線路上，負載輪在發(fā)動機的轉(zhuǎn)輪的一側(cè)，負載輪與發(fā)動機的轉(zhuǎn)輪通過鏈條相連，扭矩傳感器上方安裝有溫度儀，溫度儀的檢測端對準發(fā)動機，發(fā)動機下方有流量計，流量計在臺架內(nèi)。

本測試平臺可對發(fā)動機性能包括轉(zhuǎn)速、扭矩、功率、瞬時油耗、中缸溫度等進行一項綜合測試，并且可以自動調(diào)節(jié)發(fā)動機的速度并實時輸出它的速度和瞬時油耗，從而便于對發(fā)動機的性能進行分析，快速省力。各部分組成及功用，見圖 1。

3 發(fā)動機性能測試平臺具體設(shè)計方案

3.1 發(fā)動機性能測試平臺框架

該發(fā)動機性能測試平臺包括臺架（ 1）、發(fā)動機（2）、負載輪（ 3）、扭矩傳感器（ 4）、制動器（ 5）、溫度儀（ 6）、流量計（ 7）、脈沖接收器、鏈條（ 8）和控制器，其特征在于：所述臺架（ 1）上有發(fā)動機（ 2）、負載輪（ 3）、扭矩傳感器（ 4）和制動器（5），所述發(fā)動機（ 2）的曲軸與扭矩傳感器（ 4）一側(cè)的轉(zhuǎn)軸相連，所述扭矩傳感器（ 4）另一側(cè)的轉(zhuǎn)軸與制動器（ 5）的轉(zhuǎn)軸相連，所述脈沖接收器在發(fā)動機（ 2）的高壓包線路上，所述負載輪（ 3）在發(fā)動

1-總開關(guān)，作用：控制總電源；2-急停開關(guān)，作用：控制制動器；3-點火開關(guān)，作用：控制發(fā)動機啟動電機；4-報警指示燈，作用：表示任何異常情況出現(xiàn)；5-溫度顯示屏，作用：將溫度儀的實時測量溫度數(shù)據(jù)顯示出來；6-轉(zhuǎn)速顯示屏，作用：將脈沖接收器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)速信息顯示；7-油耗顯示屏，作用：將流量計測得的油耗信息顯示；8-負載顯示屏，作用：將設(shè)置負載輪的負載顯示；9-扭矩顯示屏，作用：將扭矩傳感器測得的發(fā)動機扭矩顯示；10-功率顯示屏，作用：根據(jù)測得的扭矩和轉(zhuǎn)速，根據(jù)扭力 *轉(zhuǎn)速 *n=功率將發(fā)動機實時功率顯示；11-曲線顯示屏，作用：通過單片機將油耗和轉(zhuǎn)速信息轉(zhuǎn)化為曲線顯示；12-打印出口。

本發(fā)動機性能測試平臺將發(fā)動機2的曲軸和扭矩傳感器4、制動器5相連接，扭矩傳感器4可以測得發(fā)動機的扭矩，制動器 5保證突發(fā)情況下可以緊急制動，再通過負載輪3將發(fā)動機2與負載輪3通過帶傳動相連接，負載輪可以對發(fā)動機加載，再在發(fā)動機進油管道中連接流量計7，以測得發(fā)動機各種狀態(tài)下的油耗。

本發(fā)動機性能測試平臺控制器如圖3和 4所示，該控制器包括開關(guān)、單片機、顯示屏，單片機根據(jù)轉(zhuǎn)速控制發(fā)動機油門，并根據(jù)流量計的油耗信息和所測的轉(zhuǎn)速信息輸出轉(zhuǎn)速-油耗曲線圖。

作相應(yīng)的轉(zhuǎn)換，可測得發(fā)動機轉(zhuǎn)速。

（2）將發(fā)動機曲軸和扭矩傳感器、制動器相連接，扭矩傳感器可以測得發(fā)動機的扭矩，制動器保證突發(fā)情況下可以緊急制動；設(shè)計一個負載輪，將發(fā)動機與負載輪通過帶傳動相連接，負載輪可以對發(fā)動機加載。

（3）在發(fā)動機進油管道中連接流量計，可以測得發(fā)動機各種狀態(tài)下的油耗。

（4）設(shè)置數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，見圖 1。該系統(tǒng)包括開關(guān)、單片機、顯示屏，單片機根據(jù)轉(zhuǎn)速控制發(fā)動機油門，并根據(jù)流量計的油耗信息和所測的轉(zhuǎn)速信息輸出轉(zhuǎn)速 -油耗曲線圖。

4 發(fā)動機性能測試平臺的優(yōu)勢

（1）對發(fā)動機性能（包括轉(zhuǎn)速、扭矩、功率、瞬時油耗、中缸溫度等）進行一項綜合測試；

（2）該測試平臺可以自動調(diào)節(jié)發(fā)動機的怠速并實時輸出它的怠速和瞬時油耗，便于對發(fā)動機的性能進行分析，快速省力；

（3）該測試平臺不需要人工去挨項性能測試記錄數(shù)據(jù)；

（4）該測試平臺在測試過程中如果遇到特殊情況（溫度過高、油耗過大、轉(zhuǎn)速過快等有安全威脅問題）還可以發(fā)出報警信號和自動停止工作，安全實用。

5 結(jié)論

本設(shè)計的平臺可以彌補目前國內(nèi)外對發(fā)動機各項性能的測試裝置的缺漏，這一整套發(fā)動機性能測試平臺，實現(xiàn)了對發(fā)動機性能包括轉(zhuǎn)速、扭矩、功率、瞬時油耗、中缸溫度等進行一項綜合測試，并且可以自動調(diào)節(jié)發(fā)動機的速度并實時輸出它的速度和瞬時油

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