汽車發(fā)動機(jī)試驗學(xué)發(fā)動機(jī)動態(tài)模擬試驗課題實用教案

1、8.1 概述(i sh)發(fā)動機(jī)的動態(tài)試驗在實際應(yīng)用中通常用于車用發(fā)動機(jī)，因為負(fù)載和速度持續(xù)不斷地變化恰恰是車用發(fā)動機(jī)運行環(huán)境的特征。發(fā)動機(jī)動態(tài)模擬試驗包含兩個含義， 一個是動態(tài)過程，另一個是 車輛模擬 。動態(tài)過程是相對于穩(wěn)態(tài)過程而言的，即運行工況是時間的函數(shù)。據(jù)統(tǒng)計，車輛在道路行駛期間，發(fā)動機(jī)動態(tài)過程占了50 % 以上，汽車在起步、換擋、制動、加減速以及路面狀況發(fā)生變化(如坡度、路面阻力)的過程中，發(fā)動機(jī)都是處于動態(tài)工況。因此，動態(tài)工況成為汽車發(fā)動機(jī)的主要工況。車輛模擬是在發(fā)動機(jī)試驗臺架上通過建立數(shù)學(xué)模型的方式對發(fā)動機(jī)以外的車輛動力(dngl)傳動系統(tǒng)直至車輪進(jìn)行仿真，也就是說在試驗中除了發(fā)動

2、機(jī)是真實存在的，其他動力(dngl)傳動系統(tǒng)都是虛擬的。Page 1第1頁/共15頁第一頁，共15頁。8. 2 8. 2 動態(tài)模擬試驗(shyn)(shyn)的主要內(nèi)容(1) 模擬整車道路試驗(2) 發(fā)動機(jī)動態(tài)匹配試驗。(3) 汽車動力傳動系統(tǒng)的匹配優(yōu)化。(4) 研究使用條件對汽車動力系統(tǒng)性能的影響。(5) 模擬整車駕駛( jish)循環(huán)試驗Page 2第2頁/共15頁第二頁，共15頁。AVL發(fā)動機(jī)高動態(tài)發(fā)動機(jī)高動態(tài)(dngti)臺架臺架q高動態(tài)試驗臺架的排放(pi fn)實時測量第3頁/共15頁第三頁，共15頁。8.3 8.3 動態(tài)(dngti)(dngti)試驗臺的結(jié)構(gòu)和原理 發(fā)動機(jī)動態(tài)試

3、驗臺不同于常規(guī)的發(fā)動機(jī)試驗臺，動態(tài)試驗臺具有較高的動態(tài)響應(yīng)和較小的非線性失真，可模擬汽車行駛時發(fā)動機(jī)所處的動態(tài)工況并對各種主要參數(shù)進(jìn)行測量。發(fā)動機(jī)動態(tài)試驗臺系統(tǒng)包括硬件設(shè)備和系統(tǒng)管理軟件兩大部分。硬件設(shè)備包括交流（或直流）電力測功機(jī)、油門執(zhí)行器、動態(tài)油耗儀、排放分析儀、空氣(kngq)流量計，各種傳感器以及計算機(jī)系統(tǒng)。動態(tài)試驗臺系統(tǒng)管理軟件包括控制和計算用的數(shù)學(xué)模型以及控制程序，參數(shù)設(shè)置及系統(tǒng)文件編輯，用戶界面及實時顯示，數(shù)據(jù)庫的管理、分析與處理。Page 4第4頁/共15頁第四頁，共15頁。8.4 8.4 發(fā)動機(jī)動態(tài)模擬(mn)(mn)試驗 行駛阻力模擬 1.滾動阻力 2. 空氣阻力 3.

4、坡度阻力 4. 加速(ji s)阻力 車輛模擬 1. 變速器的模擬 2. 離合器的模擬 駕駛員模擬Page 5第5頁/共15頁第五頁，共15頁。 動態(tài)(dngti)模擬試驗方法及應(yīng)用實例 1.不同換擋規(guī)律對汽車性能影響的試驗Page 6第6頁/共15頁第六頁，共15頁。2. 駕駛循環(huán)(xnhun)試驗Page 7第7頁/共15頁第七頁，共15頁。發(fā)動機(jī)動態(tài)(dngti)(dngti)模擬試驗2022-5-21Page 8/36第8頁/共15頁第八頁，共15頁。發(fā)動機(jī)動態(tài)模擬(mn)(mn)試驗q傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)臺架穩(wěn)態(tài)性能試驗方法與汽車發(fā)動機(jī)實 際運行情況相差較大(jio d)q評價汽車發(fā)動機(jī)實際

5、使用時的排放、油耗和瞬態(tài)動力性能的方法應(yīng)是道路行駛試驗q在發(fā)動機(jī)臺架上靈活地開展汽車動力系統(tǒng)性能的研究，打破汽車發(fā)動機(jī)研究中一貫采用的臺架轉(zhuǎn)鼓道路的三階段試驗?zāi)Ｊ?，大大縮短了研制周期并節(jié)省了經(jīng)費開支i_eff2022-5-21Page 9第9頁/共15頁第九頁，共15頁。Page 102022-5-21發(fā)動機(jī)動態(tài)模擬(mn)(mn)試驗 振動質(zhì)量系 測功器系統(tǒng)(xtng) 控制和計算用的數(shù)學(xué)模型、程序、計算機(jī)系統(tǒng)(xtng) 數(shù)據(jù)測量儀器和設(shè)備 CAN I/OProfibus I/OHost connectionPUMAAutomationNT-PCReal timeoperating sys

6、temControlEMCONCANK-Line, .TCP/IP16 X RS 232Link BoardProfibusIEEE 1394Fire WireAVL F-FEMsIEEE 1394kHz F-FEMsEMCON I/OIEEE 1394EMCON 300AVL FEMsM.-DevicesSensors / ActuatorsSensors / ActuatorsTCUECUTest cell controlPLCData acquisition第10頁/共15頁第十頁，共15頁。發(fā)動機(jī)動態(tài)模擬(mn)(mn)試驗q可進(jìn)行發(fā)動機(jī)的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)試驗，特別是對非穩(wěn)定工況下發(fā)動機(jī)的性

7、能測試。此外，還包括(boku)發(fā)動機(jī)工況參數(shù)以及氣缸內(nèi)參數(shù)的動態(tài)數(shù)據(jù)采集與處理（配燃燒分析儀等）。q發(fā)動機(jī)管理（ECU）系統(tǒng)的優(yōu)化2022-5-21Page 11第11頁/共15頁第十一頁，共15頁。發(fā)動機(jī)動態(tài)模擬(mn)(mn)試驗q發(fā)動機(jī)耐久試驗q 采用真正行駛條件下的負(fù)載和轉(zhuǎn)速而對內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行動態(tài)(dngti)耐久性試驗?zāi)苷鎸嵉乜己藘?nèi)燃機(jī)各部件的磨損及壽命，尤其對內(nèi)燃機(jī)燃油消耗量的測量。 2022-5-21Page 12第12頁/共15頁第十二頁，共15頁。發(fā)動機(jī)動態(tài)(dngti)(dngti)模擬試驗q 汽車動力傳動系統(tǒng)優(yōu)化匹配(ppi)q1.車輛模擬q2.行駛模擬q3.道路模擬 2022-5-21Page 13第