汽车发动机性能检测

上海师范大学汽车综合实验指导书汽车运用实验一汽车发动机性能检测一、实验目的1、了解汽车发动机台架、测功机、油耗计的结构、工作原理及使用方法；2、了解测功机、油耗计的种类及测量原理；3、了解汽车发动机的检测内容和方法，掌握测试发动机转速特性的方法；4、掌握发动机各项参数的检测方法以及检测结果分析方法；5、分析实验中可能出现的问题，并作出预案，以备出现紧急情况时及时处置。二、实验设备与工具1、桑塔那AJR型发动机1台2、FC2000发动机自动测控系统GW电涡流测功机FC2010A测控仪自动控制单元FC2110油门/励磁驱动单元3、FC2210智能油耗仪三、实验课时与分组3学时、8~10人一组四、FC2000发动机自动测控系统简介FC2000发动机自动测控系统由GW电涡流测功机、FC2010测控仪（包括FC2010A测控仪自动控制单元、FC2110油门/励磁驱动单元等）、FC2020数据采集系统、FC2310角行程油门执行器、FC2000系统软件等组成。FC2010A测控仪自动控制单元、FC2110油门/励磁驱动单元则是测控系统在主要控制元件。FC2010A测控仪自动控制单元控制面板见下图1所示。图1FC2010A测控仪自动控制单元控制面板FC2010发动机测控仪长沙湘仪动力测试仪器有限公司转速r/min转矩N.m功率kW油压kPa油门%水温℃油温℃电流%排温℃油耗g/kw.hFUNCONTROLMODE/PSET12345678910111213141516MnPREMPRTM/nM/Pn/MM/n2n/PP1/P17上海师范大学汽车综合实验指导书汽车运用各键作用如下：1．SET------设置键，用于测量参数标定值、报警值、PID参数值的设定2．-------移位键（选项键），选择需要修改的项目3．-------数值增加键，当项目选中后，增加该项目的数值4．-------数值减小键，当项目选中后，减小该项目的数值5．-------回车确认键，当项目修改完毕，确认该项目的修改6.FUM-----扩展功能键，当前可用于测量油耗的开始，当按下此键时，液晶显示屏上的“油耗”会闪烁，表示测量油耗动作已经开始。7．液晶显示屏------显示测量、控制参数的设定值和测量值转矩、转速、功率、油耗率、机油温度、机油压力、出水温度、排气温度、油门(或气门)开度百分数、励磁电流(或水门)开度百分数。8．M------转矩设定、控制旋纽，设定、控制发动机转矩；当转动此旋扭时，液晶显示屏上的转矩的显示值是控制值，当停止旋转1~2秒后，恢复显示测量值。9．M/n------测功机恒转矩、油门恒转速控制方式键。10．M/P------测功机恒转矩、油门位置控制方式键。11．n/P------测功机恒转速、油门位置控制方式键。12．n------转速设定、控制旋纽，设定、控制发动机转速；当转动此旋扭时，液晶显示屏上的转速的显示值是控制值，当停止旋转1~2秒后，恢复显示测量值。13．n/M------测功机恒转速、油门恒转矩控制方式键。14．M/n2------测功机恒转矩(设定转矩=K*n2)、油门位置控制方式键，即推进特性控制方式。P1/P------测功机恒位置、油门恒位置控制方式键。15．P------油门、励磁、水门位置调节旋纽，设定油门、励磁、水门位置；当转动此旋扭时，液晶显示屏上的油门或电流的显示值是控制值，当停止旋转1~2秒后，恢复显示测量值。16．REM------远程控制键，当键上方灯点亮时，指示本机处于远程控制状态；此时通过本机的面板控制操作无效，测控仪通过CAN网络协议接受控制指令。17．PRT------打印键FC2110油门/励磁驱动单元控制面板见下图2所示。图2FC2110油门/励磁驱动单元控制面板水压油面油压油泵环温超速自动油门开度励磁电流复位报警启动停止手动测量给定123456789101112上海师范大学汽车综合实验指导书汽车运用各键作用如下：1．油门“自动／手动”转换开关：此开关拨向“手动”位置，由油门电位器来调节油门开度；此开关拨向“自动”位置，由FC2010A测控仪自动控制单元控制油门开度；2．油门开度：发动机油门开度指示；3．油门给定电位器：由此电位器来调节油门执行器的开度；4．励磁“自动／手动”转换开关：此开关拨向“手动”位置，调节电位器来控制励磁电流大小；此开关拨向“自动”位置时，由FC2010A测控仪自动控制单元控制控制励磁电流；5．励磁电流：测功机励磁电流大小指示（由电流传感器测定）；6．励磁电流给定电位器：由此电位器来调节励磁电流的大小；7．“启动”按钮：用以接通励磁电源；8．“励磁”灯：指示励磁电源的通断；9．“停止”按钮：用以关断励磁电源；10．“电源”开关：仪表的电源开关；11．报警指示：测功机报警状态指示。当有报警时，“报警”指示灯亮，同时，发动机油门回到最小位置，励磁电流减到零，在报警状态下，仪器锁定在此状态，发动机油门、测功机励磁电流不能控制；12．报警复位：当报警消除时，按“复位”，使仪器恢复到正常状态。五、实验前准备：1、检查发动机测控系统的供水是否正常；2、检查发动机的供水、供电、供油是否正常；3、启动发动机测控系统，并且观察其工作是否正常；4、启动发动机，使发动机暖车到正常工作温度；5、发动机暖车的同时，可以编制实验的控制程序；6、再观察发动机以及测控系统的工作情况，确保各部运转正常，发动机的各项控制指标正常，各种传感器的信号正常。六、实验控制程序的编制以及实验方法、步骤1、发动机暖车的同时，可以编制实验控制过程的程序；2、在M/P控制模式下测两条等节气门开度曲线，首先确定测试控制点的节气门开度，比如20%，或者30%等；3、在同一开度的情况下，逐步增加发动机的扭矩值，以测得该节气门开度时的最大扭矩，并纪录各扭矩时发动机的转速、功率、油耗等参数；4、在M/n控制模式下，测量给定扭矩和转速时的油耗和功率。表1：实验控制程序：工况序号控制扭矩转速节气门过度调节运转方式(N*m)(r/min)开度(%)时间(s)时间(s)时间(s)1M/P003030602M/P20103030603M/P30153030604M/P402030302405M/P452030302406M/P50203030240上海师范大学汽车综合实验指导书汽车运用7M/P552030302408M/P602030302409M/P6520303024010M/P7020303024011M/n201400303024012M/n251600303024013M/n301800303024014M/n352000303024015M/n402200303024016M/n452400303024017M/n502600303024018M/n552800303024019M/n603000303024020M/n09003030600七、实验注意事项1、进入实验区域，应将劳动防护用品穿、戴整齐，严禁穿短褂、短裤、裙子、高跟鞋、凉鞋等，披肩长发应盘入工作帽内；2、实验前，要制定应急预案，以便出现紧急情况时及时处置；3、实验时，要随时注意发动机以及发动机测控系统的运转情况，时刻注意发动机的水温、机油压力的变化情况，一旦超出正常值，要及时停机检查处理，以免造成机械事故；4、实验过程中，由于发动机处于高速运转之中，应该尽量避免在旋转零件的周围站立，以防止零件甩出伤人；5、实验结束时，一定要让发动机怠速运行10分钟后，再停机；6、发动机测控系统的供水装置，一定要在发动机起动之前打开，在发动机停机之后关闭。八、实验数据的记录和整理：1、将实验数据整理成表格，并绘制等节气门开度曲线；2、根据M/n控制模式下测得的数据，绘制发动机的功率油耗曲线。九、思考题1、为什么在进行发动机实验之前，要使发动机暖车到正常工作温度？2、测控系统如何调整加载在发动机上的负荷？3、什么是发动机的部分特性？什么是发动机的外特性？4、什么是发动机的功率？什么是发动机的扭矩？二者之间有什么区别和联系？5、什么是发动机的最大功率？什么是发动机的最大扭矩？为什么最大功率时和最大扭矩时发动机的转速不同？6、如何测得发动机的等油耗曲线？7、发动机的燃油消耗与发动机的比油耗有什么区别和联系？8、发动机的燃油消耗量与汽车的百公里油耗有什么区别和联系？