.
13 柴油机台架试验
对于厂修的柴油机应与新造的一样进行台架试验，以保证投入运用后的工作性能和工作可靠性，由于采用电力传动的内燃机车方案，其柴油机和牵引发电机构成了一个整体，即柴油发电机组。为了方便起见，对柴油机进行台架试验时，采用电测功。
出厂台架试验分为磨合试验、调整检查试验、验收试验三个阶段。
13.1试验总则
(1) 凡提交试验的柴油发电机组，必须具备柴油机总图中所示的全部零件，具有完整的总装配及规定零件装配记录证件，并应有专职检查印记，试验中的各项参数记录按统一的格式填写。
(2) 在标定功率下，试验台的进气系统的总压力损失，不大于2.5kPa，但当柴油机做性能试验时，加装空气流量装置时，其总压力损失不应大于4kPa。排气系统中，在每个增压器涡轮后的背压应小于3kPa。
(3) 试验用冷却水，应用去离子水，并加入2号硅系复合配方，总硬度不应超过0.2mg当量/L，总碱度为1.2～2.5mg当量/L。
燃油采用GB252－94中一级品以上的任一牌号的轻柴油。
机油：采用“大2”或“兰3”号四代机油。
(4) 每试验5台柴油机后，应对循环冷却水取样进行化验。
(5) 每试验15台柴油机后，应对柴油机机油取样化验，如闪点和粘度超过规定范围，而其余项目合格时，允许放出一部分旧油，加适量新油。但当其它指标超过规定时，必须更换机油。
(6) 当机油滤清器前、后压差超过0.2MPa时，应更换滤芯。
(7) 每次启动柴油机前，先启动辅助机油泵，使柴油机机油系统内充满机油，时间不少于1min。
(8) 每次启动柴油机前，必须打开示功阀，进行甩车，以便将气缸内的油水排出。
(9) 柴油机启机时的机油和冷却水进口温度不应低于20℃，加负荷时不应低于40℃。
(10) 各工况下柴油机转速与名义转速允差5r/min ，其它转速允差为10r/min。采用无级联合调节器，只需调整柴油机的最高和最低限制转速。联合调节器的配速系统由步进电机、一对圆锥齿轮、一组调速弹簧、一对飞锤及匀速盘等组成。见图13－1。当步进电机接收到来自驱动电源的脉冲信号后，通过主、从动圆锥齿轮及螺旋副，把步进电机的旋转运动转换为螺杆的垂直移动，改变调速弹簧的压缩高度，达到调整柴油机转速的目的。最高工作转速的限制由随从动圆锥齿轮一起转动的螺钉4与随螺杆一起下移的螺钉5共同完成；最低空转转速的限制由随从动圆锥齿轮一起转动的螺钉2与随螺杆一起上移的螺钉1共同完成。
精品
.
图13－1 联合调节器配速系统
1－螺钉；2－螺钉；3－从动锥齿轮；4－螺钉；5－螺钉；6－主动锥齿轮；7
－步进电机；8－弹簧；9－匀速盘。
当16V240ZJD型柴油机装机车时，机车的控制系统将对柴油机实行8个转速档位的同步控制，8个档位的转速设定如下：
档位12345678
转速(r/min)43010600710800850900950100010
柴油机从最低转速430r/min升到最高转速1000r/min的时间约为15s，从最高转速1000r/min降到最低转速430r/min的时间约为18s，不符合时，可调节驱动电源装配中的脉冲发生器（电位器）。
(11) 机油消耗量的测量：从出厂产品的累计每100台中抽测一台，抽测的柴油机号由工厂质量检查单位确定，并在检查试验的第8工况时进行。
(12) 磨合试验可以使用工艺喷油器。若使用工艺喷油器，则从调整、检查试验起，必须更换产品喷油器，并于检查调整试验后，停机检查时，对喷油器进行雾化试验，并检查调整喷射压力及清洗喷油器进油管，然后方能继续进行验收试验。
13.2 试验规范与技术要求
a. 磨合试验
(1) 目的
磨合柴油机的零部件，使各运动件摩擦副逐渐适应大负荷条件下工作，查明和消除运转中所暴露的各种装配缺陷，同时使各运动件、各摩擦副逐步建立起正常的工作状态而稳定地工作。
磨合试验的规范和需要的时间，可以通过机油铁谱分析较精确的确定。总的来说，磨合试验规范的制
精品
.
定既要达到磨合柴油机的目的，又要经济合理。标志一台新柴油机是否已经完成磨合，在宏观上有
精品
.
3个标准：柴油机能顺利地发出额定功率，燃油消耗率在技术要求指标范围内，各运动部件不应发生因磨合不良造成的拉伤现象。
通过柴油机的磨合，使运动副，特别是活塞、缸套要达到如下要求：
①消除相对滑动表面因加工造成的微观不平度，使缸套镜面光滑。尤其是目前机车柴油机的强化程度较高，如果缸套、活塞和活塞环的工作表面不够光洁，容易产生拉缸。因此，缸套工作表面是否形成光滑的镜面成为衡量柴油机磨合是否完毕及磨合质量好坏的重要标准之一。
②消除活塞环与缸套工作壁面间的有害间隙，使之迅速达到良好贴合。由于加工、装配及其复杂的工作状态，未经磨合好的柴油机，活塞环与缸套工作壁面不会有良好的贴合状态，由此会造成活塞与缸套工作面发生局部接触，不利于油膜的形成与保持，使摩擦副的金属表面产生干摩擦；活塞环对缸套的传热不良，接触热阻大幅度增高，导致活塞环与活塞的温度升高。试验表明，第一道环槽的温度，磨合前比磨合后高出30－55℃左右；也正由于没有磨合好的柴油机，活塞环与缸套不能保证有良好的贴合，造成活塞上、下油气互窜，随之积炭、结焦产生，因此柴油机的机油消耗率和曲轴箱内的气体压力是否迅速趋于稳定，也已成为评价柴油机磨合质量的标准之一，活塞环与缸套的贴合程度已成为制定磨合规范所必须考虑的重要因素。
③使活塞环工作面与缸套壁面桶形配合，形成理想的楔形油膜。在磨合的初始阶段，活塞环的表面尚未形成良好的桶形，不能产生理想的楔形油膜，造成一种润滑条件极差的边界摩擦。经验已表明，在磨合过程中，凡是发生异常磨损或拉缸现象的柴油机，其活塞环的工作面均不能达到桶形截面。因此，活塞环是否能达到良好地桶形截面，已成为磨合质量好坏的检验标准，摩擦力矩和燃油消耗率随时间的变化也已成为监测磨合进展情况的有效方法。
(2) 磨合试验工况
磨合试验工况见表13－1。
(3) 试验及调速中的注意事项
①磨合试验中，有时采用工艺喷油器，以免燃油管系内因清洁度不够而损坏产品喷油器。
②调整柴油机转速和校验联合调节器时，应带上147kW的负载，以保护连杆螺钉及连杆大头的结合齿免受过大的动应力。
③极限调速器的动作转速应为1120～1150r/min，检验3次均应达到要求。
表13－1 磨合试验工况表
精品
附注：①第12工况时甩车2～3次；
②第18工况时，记录全部参数；
③第19工况时，测各缸压缩压力，调整柴油机转速，检验极限调速器、油压继电器；
④19工况后换下工艺喷油器；
⑤检查与调整气门间隙；
⑥2、6、12、16工况后停车检查；
④压缩压力不符合要求时，应利用气缸盖垫片进行调整。
⑤在进行第19工况时，记录必须有检查人员签字确认。在第19工况以后的试验中，如因更换零部件等原因，影响第19工况的的记录数值时，应重新校对记录，数值变化时应修改记录，并由检查人员重新签字确认。
b. 调整、检查试验
(1) 目的
调整及检查柴油机的全部工作参数，进一步检查零部件和柴油机发电机组的装配质量和排除所暴露出来的全部缺陷。
(2) 调整、检查试验工况
调整、检查试验工况见表13－2。
表13－2 调整检查试验工况表
附注：①第5工况时，测量并记录爆发压力和排气温度；
②第6～9工况测量并记录全部参数；
③9工况后停车检查；
(3) 注意事项
①在第5～9工况中，柴油机转速的波动率应符合铁道部标准TB1462－83的规定。
②进行第5～7工况时，根据具体情况，可停车调整喷油泵垫片、喷油泵齿条刻线，或更换喷油泵、喷油器。
柴油机经最后调整后，应在第8、9两个工况下，检查柴油机的全部工作参数，以确定柴油机各部件组装调整的正确性。此时各缸喷油泵齿条刻线允差0.5刻线。
③第8～9工况为检查工况，必须连续进行。但在连续运行中，允许出现1次因设备原因造成的停车，若停车时间不超过20min，并对性能参数又无影响时，则前段试验认为有效。
④第9工况后应对气门间隙进行检查调整。对喷油器重新雾化试验。
⑤第9工况后，提交验收前，应对柴油机在试验中出现的问题进行处理，处理后是否须进行复核试验及试验工况的确定，由检验人员根据具体情况确定。复核试验时，应在加载20min后才开始复验。
处理问题中因更换零件而影响某一个气缸的工作参数时，须重新测记该缸参数。如该缸参数与其它各缸的原始记录相比超出规定时，则该缸须作调整。更换零件涉及影响到3个气缸以上工作参数及所换零部件影响到整机参数，或柴油机需重新上台试验时，则应重新测记所有各气缸的全部参数及其它有关参数。
c. 验收试验
(1) 目的
经调整检查合格的柴油发电机组方可提交验收试验。
验收试验的目的，是对各种参数调整合格的柴油发电机组进行连续的试验，检查其工作情况，及测定表征柴油机的有关工作参数。
(2) 验收试验工况的安排
在制定16V240ZJD型柴油机的验收试验工况表时，吸取了16V240ZJB型柴油机长期以来的试验经验，在调整检查试验中，最后在等于或大于最大运用功率2940kW和3240kW交替循环连续运转4h30min，以便柴油机在验收试验前提前按TB1471－83的规定，在最大运用功率下作不少于4h的连续运转考核。这样既能达到验收试验的目的，又能节省试验时间。验收试验工况表见13－3。
表13－3 验收试验工况表
工况柴油机转速（r/min）柴油机功率（kW）运转时间（min）
16578305
282916705
391522505
495725705
51000265010
61000294090
71000324060
810003240 40
20
9890872/23355
共计3h 25min 附注：①在第6、7工况时，对全部参数进行记录；
②在第8工况时，封定柴油机的供油止档；
③第9工况时，校验增压器是否喘振；
④在第9工工况结束后，进行调速动作试验；
(3) 注意事项
①在第6，7工况中，柴油机必须连续运转，但在连续运转时，允许出现1次因设备原因造成的停车，当停车时间不超过20min，性能参数又符合有关技术规定时，则前段试验视为有效。
②试验前、后应清洗喷油器进油管接头，并对喷油器进行雾化试验。
d. 功率调节试验
(1) 目的
功率调节试验的目的是按照规定的牵引特性，初步整定联合调节器内的功率调节滑块(偏心调整轮、悬挂点)位置。并检查功率调节电阻动作（油马达的小白点）是否灵敏，及检查油腔有无漏泄。
柴油机的功率调节试验，允许用手动调节器中的功率滑阀或升、降速度等方法检查功率调节电阻动作的灵活性。
(2) 注意事项
①每一工况均记录功率调整值。
②在各工况时，功率表上允差40kW。
e. 试验参数
(1) 对试验参数的要求
柴油机出厂试验时，应满足13－4表规定的各项参数（在标准大气条件下，环境温度为27℃、大气压力100kPa，相对湿度60％，中冷器进水温度52℃）。
表13－4 柴油机出厂试验时的参数要求表
32401%
29401%
1000/400
≥829/200
829/90
台架试验时最大运用功率为2940kW时，机油出口温度≥75℃，冷却水出口温度≥85℃。
(2) 柴油机台架试验中的参数计算方法
①功率计算方法
N e=UI/1000r z (kW)
式中：N e－柴油机输出功率(kW)；
U－整流装置输出直流电压（V）；
I－整流装置输出直流电流（A）；
－主发电机效率；
r
－整流装置效率（各种功率下均为0.99）。
z
②燃油消耗率计算方法
g e=1000G/N e t (g/kW·h)
式中：g e－燃油消耗率(g/kW·h)；
G－测试时消耗的燃油质量(kg)；
N e－测试时的实测功率（kW）；
T－测试时消耗G(kg)燃油所需的时间（h）。
③柴油机的功率与油耗率应根据大气压力和大气温度的变化按技术文件规定进行修正。
f. 调速保护及启动试验
(1) 当柴油机转速达110r/min时，在标准大气条件下应能顺利启动。当外界气温低于20℃时，油、水出口温度预热到40℃后，应能顺利启动，每次启动时间不应超过20s。
(2) 柴油机在热态下应能顺利启动。
(3) 当负荷为最大运用功率，柴油机转速在1000r/min时，突卸负荷，极限调速器不应动作（即柴油机不应超速）。
(4) 当负荷为150kW时，柴油机转速从1000r/min突降到430r/min，柴油机不应停机。
(5) 当负荷为150kW时，柴油机转速从430r/min突升到1000r/min，极限调速器不应动作。
(6) 当自动停车电磁阀断电时，联合调节器应能保证柴油机停机。
(7) 当按动紧急停车按钮时，应能保证柴油机停机。
g. 调速器性能试验
(1) 标定转速工况的稳定调速率2应不大于1.5％。
当柴油机负载为最大运用功率、转速为1000r/min时，卸载到147kW时，过渡时间应不超过40s，按下式计算稳定调速率2。
＝（n2-n b）/n b×100%
2
式中：n b－标定转速(r/min)；
n2－卸载后的稳定转速(r/min)。
(2) 转速波动率应满足下列要求
柴油机转速为1000r/min、功率为最大运用功率时，≤0.6%；功率为150kW时，≤0.8%；当柴油机
. 转速为
精品
.
精品
430r/min 空载时，≤1%。
当柴油机在上述工况正常运转时，于60s 时间内，测取其最高转速n max 和最低转速n min ，按下式计算转速波动率：
＝［n max （或n min ）－n m ］/n b ×100% 式中：n m ＝（n max +n min ）/2 (r/min)；
n b = 为标定转速 (r/min)。
调速性能试验中的转速测定，应采用转速数字显示装置。
h. 试验后的检查与说明
(1) 检查
打开各检查孔盖，盘车检查各种可见零件，如有异状，由检查人员或由验收员根据具体情况确定是否需拆检，及确定拆检范围。
(2) 说明
① 试验完毕后，功率限制止挡、联合调节器传动系统及联合调节器等应按图样规定进行铅封。
② 如更换表13－5中所列部件之一时，则应按表中相应规定的工况进行补充试验。如同时更换两种或两种以上部件时，补充试验按其中共计时间最长的工况进行试验（负荷按大者)，如所更换的部件未列入表内者，是否需要进行补充试验及试验工况由厂、验双方根据具体情况确定。
(3) 当用于电站或装发电车作发电用时，在验收试验第11工况后，进行检验增压器是否喘振及调速动作试验，并重新按1120～1150r/min 调整极限调速器转速，然后封定供油止挡。
表13－5 更换部件时的补充试验工况 试验工况
运转时间
（min ）
更换部件
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ 共计
连杆瓦
5 10 10 5 5 5 5 30 75 主轴瓦
10 20 20 20 10 10 10 40 140 气缸套
10 40 10 5 5 5 5 40 120 补测所更换缸的压缩压力、爆发压力、排温 活塞连杆组
10 40 10 5 5 5 5 40 120 同上 增压器
5 5 5 5 5 40 65 全部记录，校验喘振余度 喷油泵
5 5 5 15 30 补测爆发压力和排温 喷油器
5 5 5 5 20 40 补测所更换缸的压缩压力、爆发压力、排温 气缸盖
5 5 5 5 20 40 同上 联合调节器
5 5 5 5 5 5 40 70 大油封
5 5 5 5 60 80 弹性联轴节
5 5 5 5 20 40 主发电机 5 5 5 5 30 50 测燃油消耗率
.
说明：①16V240ZJD型柴油机工况Ⅰ为430r/min、40kW，工况Ⅱ为735r/min、490kW；工况Ⅲ为850r/min、940kW；
工况Ⅳ为925r/min、1400kW；工况Ⅴ为960r/min、1800kW；工况Ⅵ为1000r/min、1910kW；工况Ⅶ为1000r/min、
2940kW；Ⅷ为1000r/min、3240kW。
②更换气缸套、活塞连杆组、气缸盖均需补测更换缸的压缩压力、爆发压力、排气温度。更换喷油泵或喷油器
时，需补测更换缸的爆发压力和排气温度。更换增压器时，需补测全部参数并记录，校验增压器是否喘振。
更换主发电机时，需补测燃油消耗率。
(4) 柴油发电机组验收结束后，将柴油发电机组吊入存放架，按柴油机油漆技术条件涂刷油漆，同时将柴油机总装配及台架试验的全部参数填入柴油机履历簿内，由验收人员审阅合格后，办理产品验收合格证和柴油机竣工验收记录，以此作为竣工落成依据，即可装车或发送出厂。
如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！
精品
柴油机燃油喷射系的功用和构造 2.1柴油机燃油喷射系的组成以及作用 柴油机燃油喷射系主要由柴油箱、柴油滤清器、输油泵、高压油泵、喷油器、低压油管、高压油管和回油管组成。主要组成部分的作用如下： （1）喷油泵： 喷油泵的作用是定时、定量地向喷油器输送高压燃油。在多缸柴油机中喷油泵应保证： ①各缸的供油次序符合所要求的发动机工作次序；②各缸供油量均匀，不均匀度在标定工况不大于3%~4%；③各缸供油提前角一致，相差不大于0.5度。为避免喷油滴漏现象，喷油泵还必须保证供油停止迅速。 （2）调速器： 调速器是一种自动调节喷油泵供油量的装置。它能根据柴油机负荷的变化自动作相应的调节，使柴油机能以稳定的转速运转，从而保证柴油机既不会产生超速也不会在怠速时造成熄火。 （3）喷油器： 喷油器可把喷油泵送来的高压燃油雾化成较细的颗粒，并以一定的设计角度往发动机燃烧室内喷射。 2.2对柴油机燃油喷射系的性能要求 柴油机燃油喷射系作为发动机的重要组成部分，主要应满足下列的性能要求： （1）要能随时精确测量出发动机负荷的变化，且能使供油量自动灵敏地进行自适应调节，并往各缸做均匀的喷射。 （2）应能根据转速或负荷的变化自动地改变喷油定时（即自动调节喷油的提前时间）
（3）喷射的燃油必须获得充分的雾化，并能以最佳状态引起燃烧。 （4）结果设计合理，要能耐冲击、抗疲劳，零部件互换性强，且价格尽可能低廉。 2.3对燃油喷射系各工作部件的要求 根据柴油机可燃混合气形成的特点和燃烧过程的需要，喷油泵应满足以下要求： （1）匹配而均匀的供油率。额定供油率的调节是与发动机的额定功率和舒定转速相匹配的。为使运转平稳，对各缸的供油率要均匀，这就需要与之相适应的柱塞直径、柱塞行程和方便的供油调节机构。 （2）准确的供油提前角。喷油泵的供油提前角一方面要求与发动机的曲轴转速相同步（即第一缸喷油起始时间要对得上发动机曲轴转角零位标记），另一方面还要求对各缸供油的间隔时间要一致，其误差应控制在0.5°以内。为了防止喷油时间过长而造成燃烧不良，喷油泵还必须能在短促喷油之后迅速地暂停供油，这主要通过出油阀及喷油器结构的合理设计来达到。 （3）燃油雾化良好。柴油的挥发性能差，为了能在极短的时间内形成混合气，有利于燃烧，要求喷出的油束雾化良好、油粒细小均匀、方向和形状与燃烧室的形状相适应，并且要求喷射干脆，不允许喷油滴漏。为了使燃油获得良好的雾化，要求喷油泵能够提供相当高的供油压力。经喷油器调定后，喷射压力将控制在10~21MPa。当某些喷油嘴针阀卡死造成高压油路堵塞时，被近似封闭的燃油的压力经柱塞压缩后，其峰值压力可高达60Mpa以上，这就对柱塞、出油阀偶件和泵体柱塞座孔肩胛面的强度及加工精度提出了相当高的要求[1] [2] [3] [4]。柴油机属于压燃式内燃机，为了适应发动机高速运转的需要，从喷油嘴喷往气缸的燃油必须尽快着火，并在最佳时刻迅速燃烧完毕，以便将燃油的化学能最大限度的转化为推动发动机运行的机械能。要达到此目的，喷油器应满足以下要求： （1）喷油器应具有一定的喷油压力和喷注贯穿距离。气缸中的空气经压缩后，温度和压强都大大提高，喷油器的喷油压力若不能超过这一高压就根本无法进行燃油的喷射。喷油器的喷油压力是由喷油泵提供并经自身的调节弹簧调
1、汽油机实际循环与下列（）理论循环相似。 A、混合加热循环 B、定容加热循环 C、定压加热循环 D、卡诺循环 2、汽油机常用的压缩比在（）范围内。 A、4 ～7 B、7 ～11 C、11 ～15 D、15 ～22 3、车用柴油机实际循环与下列（）理论循环相似。 A、混合加热循环 B、定容加热循环 C、定压加热循环 D、卡诺循环 4、非增压发动机在一个工作循环中，缸内压力最低出现在（） A、膨胀结束 B、排气终了 C、压缩初期 D、进气中期 5、发动机实际换气过程完善程度的评价参数有（） A、机械效率 B、热效率 C、进气马赫数 D、充气效率 6、四冲程发动机换气过程中存在气门叠开现象的原因是（） A、进气门早开和排气门早开 B、进气门晚关和排气门早开 C、进气门早开和排气门晚关 D、进气门晚关和排气门晚关 7、汽油机的火焰速度是（） A、燃烧速度 B、火焰锋面移动速度 C、扩散速度 D、气流运动速度 8、提高压缩比使汽油机的爆震倾向加大，为此，可采取（）的措施。 A、减小喷油提前角 B、减小点火提前角 C、加大喷油提前角 D、加大点火提前角 9、评价速燃期的重要指标中有（） A、温度升高率 B、最大压力出现时刻 C、最高温度 D、压力升高时刻 10、下列措施中，不能够消除汽油机爆震的是（） A、增大点火提前角 B、推迟点火提前角 C、加强冷却 D、选用高牌号的汽油 11、下面列出的（）属于柴油机燃烧特点。 A、缺氧 B、空气过量 C、扩散燃烧 D、混合气预先形成 12、柴油机混合气形成过程中，存在燃料燃烧、燃料（）、燃料与空气之间的扩散同步进行现象。 A、燃烧 B、凝结 C、蒸发 D、混合 13、球形油膜燃烧室属于柴油机（）燃烧室。 A、涡流式 B、预燃室 C、间接喷射式 D、直接喷射式 14、下列四种燃烧室对喷射系统要求最高的是（） A、开式燃烧室 B、半开式燃烧室 C、涡流室燃烧室 D、预燃室燃烧室 15、在发动机试验装置中，（）是发动机试验台架的基本设备。 A、发动机 B、试验台 C、测功机 D、测量系统 17、万有特性图中，最内层的区域是（） A、功率最高区域 B、油耗最小区域 C、转矩最大区域 D、转速最小区域 18、发动机的有效燃油消耗率和下面哪个参数成反比（） A、机械效率 B、指示热效率 C、两个都是 D、两个都不是 19、三元催化转换器要求的空燃比范围是（）理论空燃比。 A、小于 B、小于并接近 C、大于 D、大于并接近
电驱动耐久试验方法的研究 摘要：本文简述电动汽车电驱动总成基本结构及工作原理，并针对电驱动总成的耐久验证方法进行了对比和分析，提出了优化后的验证方法，有效的实现了对电驱动总成的全面验证。 关键词：电动汽车；电驱动总成；耐久性；台架验证 1 前言 汽车工具是人们日常生活不可缺少的代步工具，极大程度上提高了人们的生活质量，而燃油汽车尾气污染已成为我国大气污染的主要原因之一。与传统燃油汽车相比，新能源汽车在动力来源、尾气排放等方面具有明显优势。 电动汽车动力总成，作为汽车的动力驱动单元，无疑是电动汽车最重要的总成之一。纯电汽车驱动总成主要分为两大类：电驱动桥和轮毂电机驱动，电驱动桥即将电机及减速箱放置在汽车前桥或后桥（或称前轴，后轴）位置；轮毂电机驱动（IWD：internal-wheel-drive）技术又称车轮内装电机技术，它的最大特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，因此将电动车辆的机械部分大大简化[2]。 作为一种新型的电动汽车动力总成，在很多技术方面还处于早期的研发阶段。对于耐久性能试验是一项关键技术课题，电驱动总成包含电机和减速箱两大部件，此总成中包含电器件和机械件，其驱动耐久的失效模式完全不一样，电器件主要考核老化和绝缘，而机械件考核的是点蚀和断裂。而由于现在的动力总成集成程度越来越高，电器件和机械件紧凑结合，对验证这些不同失效模式的部件，给传统的试验方法带来了不小挑战，且很难准确完整地验证这些部件和工况。本文将简述纯电动汽车驱动总成的基本结构及工作原理，并正对驱动耐久试验的试验方法和理论进行详细的分析，提出最新的试验验证的解决方案，为解决纯电汽车驱动总成耐久试验的方法提供依据和指导。 2 纯电动汽车电驱动总成的结构和工作原理 2.1 IWD 轮毂驱动总成结构和工作原理 以某国外公司轮毂电机结构为例，轮毂驱动总成由电机驱动，经过行星齿轮减速机构，将电机的高转速动力转换为高扭矩动力，带动车辆驱动整车。 2.2 电桥驱动总成结构和工作原理 以某公司驱动电桥（同轴）结构为例，同轴式的电驱动总成，其动力源来自于电机，电机转子轴带动变速箱输入轴转动，经过行星排减速机构，将扭矩放大后，输入差速器，将动力输出给半轴及轮胎，此机构中输出轴和输入轴在同一轴线上，这种结构更加紧凑，使得电驱动总成集成度更高，传动及响应更加灵敏，高效。 3 电驱动部件的一般耐久试验方案 3.1 电机的耐久试验方法 目前汽车行业，一般参照德国汽车行业标准LV147来验证电机单体的耐久[3]，其中包括三类失效模式：HTOE，PTCE和HTHE。
目录 1 绪论 (1) 1.1 研究目的及意义 (1) 1.2 我国目前汽车动力性检测状况 (1) 2 汽车动力性 (2) 2.1 汽车的动力性评价指标 (2) 2.2 影响汽车动力性的主要因素 (3) 2.2.1 结构因素的影响 (3) 2.2.2 使用因素的影响 (4) 3 在用汽车动力性检测现状 (5) 4 在用汽车动力性检测分析 (6) 4.1 台试与路试检测的条件、特点及分析 (6) 4.2 汽车动力性台架检测原理 (6) 4.3 汽车底盘输出功率的检测方法 (7) 4.4 影响底盘测功机测试精度的因素 (7) 4.5 在用汽车动力性合格条件 (8) 5 在用汽车动力性检测对策 (10) 5.1 在用汽车动力性检测存在的问题 (10) 5.2 对在用汽车动力性检测的对策 (11) 5.2.1 正确选择和使用底盘测功机 (11) 5.2.2 采用先进的检测方法 (11) 5.2.3 完善检测规 (12) 6 总结 (12) 参考文献 (13) 致 (14)
1 绪论 1.1 研究目的及意义 汽车动力性是汽车的基本使用性能。汽车属高效率的运输工具，运输效率的高低在很大程度上取决于汽车的动力性。动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能。随着我国经济的飞速发展，汽车产业也日益壮大并成为我国的支柱产业之一，我国汽车保有量逐年攀升，同时对汽车动力性要求也越来越高，汽车驾驶人都希望汽车具有良好的动力性，以便能多拉快跑，提高运输效率和能力，同时也可减少交通阻塞，保证道路畅通。因此有必要对在用汽车动力性进行检测，以保证汽车安全高效行使。 1.2 我国目前汽车动力性检测状况 近年来我国汽车产业迅猛发展，我国高等级公路里程的增长，公路路况与汽车性能的改善，汽车行驶车速愈来愈高，但在用汽车随使用时间的延续其动力性将逐渐下降，不能达到高速行驶的要求，这样不仅降低了汽车应有的运输效率及公路应有的通行能力，而且存在安全隐患。近年来我国为了规和指导汽车动力性检测，先后制定了一系列法律法规，由此看出，我国对汽车动力性检测的重视。 汽车动力性检测是判断汽车技术状况，评定汽车技术等级的主要项目，是一项关系到提高汽车运输效率和道路通行能力的重要工作，国外对在用汽车的动力性都非常重视，并制定严格的检验方针与标准，要求对汽车动力性进行定期检测。另外动力性检验合格也是营运汽车上路运行的一项重要技术条件。目前我国对在用汽车汽车动力性检测还有待完善和加强。
学生实验报告实验课程名称：发动机试验技术
目录 一、试验目的 二、试验内容 1.试验依据 2.试验条件 3.试验仪器设备 4.试验样机 5.试验内容与方案 （1）交变负荷试验 （2）混合负荷试验 （3）全速负荷试验 （4）冷热冲击试验 （5）活塞机械疲劳试验 （6）活塞热疲劳试验 三、试验进度安排 四、试验结果的提供
摘要 国外在可靠性试验方面己做了许多有益的研究工作，但到目前为止尚未形成统一的试验方法，而且考虑到该试验的非普遍性及技术保密性，将来也不可能形成统一的试验规范。相对于热疲劳研究状况来讲，国内对机械疲劳的研究还比较少。为适应发动机比功率和排放法规日益提高的苛刻要求，发动机面临着更高机械负荷和热负荷的严峻考验。国内高强化发动机最大爆发压力已超过22 Mpa。活塞的机械疲劳损伤主要体现在销孔、环岸等部位。活塞环岸、销座及燃烧室等部位由于在较高的工作温度下承受着高频冲击作用的爆发压力，润滑状况较差，摩擦磨损，其他破坏可靠性的腐蚀磨损(缸套一环换向区、排气门/排气门座锥面等)、疲劳磨损(挺杆、轴瓦、齿轮表面等)、微动磨蚀(轴瓦钢背、飞轮压紧处、飞轮壳压紧处、湿缸套止口处等)、电蚀(火花塞电极等)和穴蚀(水泵叶轮等)这些都是可靠性试验的主要目标，也是实施可靠性设计、试验研究的重点部位。 众所周知，在内燃机整机上进行零部件可靠性试验成本昂贵。本文将参照原有的可靠性试验方法，通过看一些关于可靠性的零部件加速寿命实验技术制定一种评价内燃机可靠性的考核规范，包括活塞机械疲劳试验和活塞热疲劳试验，可迅速做出其可靠性恰当的评价，可以降低研发成本、缩短研发时间。 一、试验目的 1通过理解内燃机可靠性评估，评定发动机的可靠性。 1.1了解评估的多种理论方法，如数学模型法、上下限法、相似设备法、蒙特卡洛法、故障分析( 包括故障模式影响分析和故障树分析) 等。并掌握故障分析法。 1.2学会可靠性试验评估，为进行可靠性设计奠定基础理论，为发动机及相关零部件提供测试、验证以及改进的技术支持。 2掌握可靠性试验方法 2.1掌握内燃机可靠性综合性试验及专项试验。综合性试验的考核对象是零件的可靠性、零件表面性状的变化和发动机性能的保持性；专项试验是超水温( 耐热性) 、超负荷、混合负荷、交变负荷循环、超爆发压力、超速等试验。 二、试验内容 1试验依据 参考的试验标准： GB /T 19055-2003 汽车发动机可靠性试验方法 GB /T 18297-2001 汽车发动机性能试验方法 JB/T 5112-1999 中小功率柴油机产品可靠性考核 2试验条件 一般试验条件： 2.1燃料及机油:采用制造厂所规定的牌号，柴油中不得有消烟添加剂。
第十章汽车室内台架试验系统 汽车室内台架试验的特点是精度高、试验不受室外环境条件的影响，因此实验效率高、实验结果的重复性好。室内台架试验系统不仅可以进行机构、总成及零部件试验，如发动机、变速器、悬架装置等的性能和它们的结构强度、刚度、疲劳寿命、耐久性等，还可进行整车性能试验，如动力性、经济件、制动性、操纵稳定性、平顺性等。 第一节汽车整车性能室内台架试验系统 汽车性能只有在运行的过程中才能体现出来，为此要想在室内进行整车性能试验，就必须让汽车运行起来。然而，将试验道路建在室内不太现实，为此常利用转鼓替代汽车行驶的路面，即转鼓试验台，又称汽车底盘测功机，是汽车在室内进行整车性能试验最基础的设备。 一、汽车底盘测功机的结构型式 汽车底盘测功机有单鼓、双鼓、二轮转鼓和四轮转鼓等多种不同的结构型式，如图10-1、图10-2图10-3和图10-4所示。双鼓式汽车底盘测功机其转鼓直径较小，大多在φ300mm～φ500mm之间；单转鼓式汽车底盘测功机的转鼓直径较大，目前转鼓直径最大的汽车底盘测功机，其转鼓直径达φ6300mm；转鼓直径最小的单鼓式汽车底盘测功机，其转鼓直径通常也在φ500mm以上。 图10-1 二轮单鼓图10-2 二轮双鼓 图10-3 四轮单鼓图10-4 四轮双鼓汽车底盘测功机的结构型式和转鼓直径的大小对实验精度有很大影响。要想获得高精度的测试结果，常采用大直径的单转鼓式汽车底盘测功机。其原因是：当转鼓直径D远大于汽车车轮直径d时，车轮在转鼓上行驶的动力学特征与在道路上行驶时的动力学特征十分接近，即转鼓曲率对测试精度的影响非常小。理论和实践都表明，当转鼓直径达到6m以上时，转鼓曲率对测试结果的影响几乎可以完全忽略不计；若继续增大转鼓的直径，对测试精度的贡献已微乎其微，但设备的制造成本却会大幅上升。正因为如此，在进行高精度汽车动力性和经济性试验时，多采用大直径单鼓式汽车底盘测功机，尤其是大直径四轮单鼓式汽车底盘测功机。即便是对于单轴驱动的汽车亦是如此，因为四轮转鼓能准确再现汽车行驶时的滚动阻力。由于大直径单鼓式汽车底盘测功机的体积庞大、制造成本因转鼓直径的增大而大幅提高，因此，对于滚动阻力的大小对测试结果不构成明显影响的试验项目，如汽车噪声、排放、行驶可靠性与耐久性等试验项目则通常采用体积小、制造成本较低的双鼓式或转鼓直径相对较小的单鼓式汽车底盘测功机。 对于双鼓式汽车底盘测功机，由于转鼓直径不可能做得很大，因此转鼓曲率对测试结
新能源汽车作为国家大力支持的环保项目，大家的接受度不断增加。但是，目前在新能源汽车领域，还有很多值得研究的地方，例如汽车驱动系统的关键测试项目包含的内容。下面就详细介绍一下该项的具体信息。 一、高效工作区 1、测试目的 驱动电机系统效率是指驱动电机系统的以同一单位表示的输出功率与输入功率的百分比。高效工作区是指驱动电机系统分别在驱动或馈电状态下系统效率不低于80%的工作区域。 根据电机的转矩-转速特性试验的数据，分析驱动系统在不同工作状态下的效率分布，得出驱动电机及控制器系统的高效工作区以及高效工作区所占的比例，并找出最高效率点，以此判定驱动电机的相关特性。 2、测试仪器 主要有功率分析仪、转矩转速传感器、温度记录仪、流量计、电桥等。 3、试验方法 系统效率的测量采用直接测量系统的输入功率和输出功率的直接法进行。通
常采用转矩转速传感器或测功机法测量机械功率，电功率采用功率分析仪配合电流传感器测定。 在驱动电机系统转矩转速工作范围内，选择不少于10个转速点。这些转速点一般在最高转速的10%至最高工作转速的范围内均匀选取，但必须包括额定转速点、最高转速点、持续功率对应的最低工作转速点以及其他有特殊定义的转速点；然后在每个转速点上，再均匀选取10个或以上的转矩点进行试验，这些转矩点应包括额定转矩点、峰值(最大)转矩点、额定功率曲线上的点、峰值(最大)功率曲线点以及其他有特殊定义的转矩点。根据以上原则，选择不小于100个合适的转矩转速点进行试验。试验在热态以及额定电压下，驱动器工作在电动或馈电状态下进行。 4、记录数据 主要有驱动电机控制器(母线直流电压和电流)、驱动电机(电参数、机械参数)、驱动电机系统或驱动电机控制器或驱动电机效率、驱动电机绕组温度、冷却介质温度流量。 5、计算公式 驱动电机控制器效率： 式中: Pco——驱动电机控制器的输出电功率； Pci——驱动电机控制器的输入电功率。 驱动电机效率： 式中: Pmo——驱动电机的输出功率。驱动状态为机械功率，馈电状态下输出的为电功率； Pmi——驱动电机的输入电功率。驱动状态为电功率，馈电状态下输出的为
GB/T 19055-2003 前言 本标准与GB/T 18297-2001《汽车发动机性能试验方法》属于同一系列标准，系汽车发动机试验方法的重要组成部分。 本标准自实施之日起，代替QC/T 525-1999。 本标准的附录A为规范性附录。 本标准由中国汽车工业协会提出。 本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：东风汽车工程研究院。 本标准主要起草人：方达淳、吴新潮、饶如麟、鲍东辉、周明彪。 引言 本标准系在JBn 3744-84即QC/T 525-1999《汽车发动机可靠性试验方法》长期使用经验的基础上参考国外的先进技术，制定了本标准。 本标准对QC/T 525-1999的重大技术修改如下： ——拓展了标准适用范围，不仅适用于燃用汽、柴油的发动机，还适用于燃用天然气、液化石油气和醇类等燃料的发动机； ——修改了可靠性试验规范，对最大总质量小于3.5t的汽车用发动机采用更接近使用工况的交变负荷试验规范；对最大总质量在3.5t～12t之间的汽车用发动机采用混合负荷试验规范，以改进润滑状态；冷热冲击试验过去仅在压燃机上进行，现扩展到点燃机，并增加了“停车”工况，使零部件承受的温度变化率加大； ——修改了全负荷时最大活塞漏气量的限值，首次推出适用于不同转速范围的非增压机、增压机、增压中冷机的限值计算公式，使评定更为合理； ——为使汽车发动机满足国家排放标准对颗粒排放物限值的要求，修改了额定转速全负荷时机油/燃料消耗比的限值(由原来1.8%改为0.3%)； ——增加“试验结果的整理”的内容，并单独列为一事，要求对整机性能稳定性、零部件损坏和磨损等进行更为规范和详尽的评定； ——增加“试验报告”的内容，并单独列为一章，明确试验报告主要内容，使试验报告更为规范。 ——增加了附录A《汽车发动机可靠性评定方法》，使评定更为准确和全面， ——鉴于汽车发动机排放污染物必须满足国家排放标准的要求，在认证时按排放标准进行专项考核，故本标准不再涉及。 汽车发动机可靠性试验方法 1 范围 本标准规定厂汽车发动机在台架上整机的一般可靠性试验方法，具中包括负荷试验规范(如交变负荷、混合负荷和全速全负荷)、冷热冲击试验规范及可靠性评定方法。 本标准适用于乘用车、商用车的水冷发动机，不适用于摩托车及拖拉机用发动机。该类发动机属往复式、转子式，不含自由活塞式。其中包括点燃机及压燃机；二冲程机及四冲程机；非增压机及增压机(机械
《插电式混合动力公交车动力系统能量消耗量台架试验 方法》编制说明 一、工作简况 1.1 任务来源 《插电式混合动力公交车动力系统能量消耗量台架试验方法》团体标准由中国汽车工程学会批准立项。 本标准是《插电式混合动力汽车试验方法》系列标准的一部分。《插电式混合动力汽车试验方法》系列标准由清华大学牵头，参加单位有中国汽车技术研究中心有限公司、中国科学院电工研究所、上海汽车集团股份有限公司、郑州宇通客车股份有限公司、浙江吉利控股集团有限公司、奇瑞汽车股份有限公司、浙江亚太机电股份有限公司。 本标准由清华大学牵头，参加单位有中国科学院电工研究所、中国汽车技术研究中心、郑州宇通客车股份有限公司。 1.2编制背景与目标 目前，市场上的插电式混合动力汽车的标称能耗与实际运行能耗存在较大差异，标称能耗的测试方法不能反映实际交通状况，且在空调未开启、常温条件进行测试。为此，本标准希望在考虑运行工况、空调、环境温度等因素下，提供一种反映车辆实际能耗水平的台架测试方法。 1.3主要工作过程 本标准于2018年6月立项；2018年7月-2018年9月研究、起草了标准框架；2018年10月-2019年5月进行了标准相关的试验操作工作；2019年6月-2019年11月进行了标准编写工作；2019 年12月-2020年3月，对标准进行了讨论和修改。预计2020年10月底之前完成标准报批稿。 二、标准编制原则和主要内容 2.1标准制定原则 在充分总结和比较了国内外插电式混合动力汽车能量消耗量测试方法的基础上，本标准对试验工况、环境温度、空调状态、综合能耗计算方法等方面作了较详细的规定，以确保试验充分反映车辆实际运行工况的能量消耗量。 2.1.1通用性原则
中国标准化协会标准 《电动汽车用驱动电机系统及电驱动总成能效等级和 试验方法》编制说明 一、工作简况 1、任务来源 电动汽车的应用和推广，是目前节能、环保的发展需求。驱动电机系统及电驱动总成是电动汽车中最为重要的能量转换单元，是实现电力驱动的关键所在，其能量转换的效率、等级等，直接影响着车辆续驶里程、节能水平等。当前，国内外的相关标准法规基本聚焦于效率的测试方法，未定义出产品的能效等级划分，如GB/T 18488-2015即只给出了产品效率的测试要求，ECE R85及日本的部分法规甚至更为简单，未给出全转速、转矩范围内的效率测试。通过定义驱动电机系统及电驱动总成的能效等级及更为细致、统一的试验条件、试验方法，可以使相关产品“分门别类”，避免“良莠不齐”，引导企业和产品向高质量发展，推动电动汽车行业规范、健康发展。 中国汽车工程学会于2018年月批准该项目立项，并将《电动汽车用驱动电机系统及电驱动总成能效等级和试验方法》团体标准制定列入2018年计划，立项通知编号：2018-17号。 2、工作过程 2018年3月开始，组织行业力量广泛开展调研，与主机厂（北汽新能源/上汽捷能/比亚迪/吉利/广汽新能源）及零部件供应商（苏州汇川/合肥巨一）等交流能效测评方法。 2018年10月30日，在浙江绍兴卧龙集团召开《电动汽车用驱动电机系统及电驱动总成能效等级和试验方法》团标工作组启动会，中国汽车技术研究中心有限公司、重庆长安汽车股份有限公司、苏州汇川联合动力系统有限公司、国家新能源汽车技术创新中心、比亚迪汽车工业有限公司、北汽新能源汽车股份有限公司、上汽捷能汽车技术有限公司、吉利汽车研究院(宁波)有限公司、南京越博动力系统股份有限公司等各机构及企业的领导专家齐聚一堂，共同讨论商定标准制定工作。确认了标准适用范围为电动汽车用驱动电机系统、以及包括电机、
实验一汽车动力性试验 一、实验内容 测定汽车最高车速和最低稳定车速；进行汽车直接档和起步连续换档加速实验。 二、实验目的要求 掌握汽车动力性能的道路实验的原理和方法，根据实验记录处理和分析实验结果，评价实验。 汽车动力性能的优劣。 三、仪器设备 五轮仪、发动机转速表、秒表、综合气象观测仪、钢卷尺、标杆、实验车等。 四、准备工作 1．实验条件 （1）实验车各总成、部件及附属装置，必须装备齐全，调整状况应符合该车技术条件。 （2）实验车使用的燃料及润滑油应符合该车技术条件，实验时应使用同一批燃料及润滑油。 （3）轮胎气压应符合技术条件的规定，误差不超过规定值±10kPa。 （4）实验车载荷和乘员数应符合规定，载荷物应在车厢内均匀分布。乘员质量按65kg/人计算，也可用相同质量的砂袋代替。 （5）实验前，应按使用说明书要求对实验车进行技术保养。新车在实验前应进行磨合行驶（一般磨合里程不少于2500km）。 （6）实验时，实验车各总成的热状态应符合技术条件的规定，并保持稳定，如技术条件无规定时，应符合下列条件: 发动机出水温度80～90℃；发动机机油温度50～95℃。 （7）实验时的气候条件应是晴天或阴天，风速不超过3m/s；气温应在0～35℃；气压应在99.32～102kPa（745～765mmHg）范围内。 （8）实验道路最好选择专用试验跑道。如没有专用场地，可选择平直、干燥的硬路面（沥青或水泥路面）进行。跑道长度2～3km，宽度不小于8m，纵向坡度在0.1%以内。 2．准备工作 （1）登记实验车的生产厂名、牌号、型号、发动机号、底盘号和出厂日期等： （2）检查车辆外部紧固件的紧固程度，各总成润滑油及润滑状态和密封状况； （3）检查油、电路，并按技术条件进行调整，使其达到最佳工作状态； （4）检查发动机风扇皮带张力，发动机气缸压力、机油压力及发动机怠速转速； （5）检查照明灯、信号灯等能否正常工作； （6）检查转向系、离合器、制动系统工作状况，使其保持良好技术状态；
昆明理工大学交通工程学院学生实验报告实验课程名称：发动机试验技术
目录 一、试验目的 二、试验内容 1.试验依据 2.试验条件 3.试验仪器设备 4.试验样机 5.试验内容与方案 （1）交变负荷试验 （2）混合负荷试验 （3）全速负荷试验 （4）冷热冲击试验 （5）活塞机械疲劳试验 （6）活塞热疲劳试验 三、试验进度安排 四、试验结果的提供 摘要 国外在可靠性试验方面己做了许多有益的研究工作，但到目前为止尚未形成统一的试验方法，而且考虑到该试验的非普遍性及技术保密性，将来也不可能形成统一的试验规范。相对于热疲劳研究状况来讲，国内对机械疲劳的研究还比较少。为适应发动机比功率和排放法规日益提高的苛刻要求，发动机面临着更高机械负荷和热负荷的严峻考验。国内高强化发动机最大爆发压力已超过22 Mpa。活塞的机械疲劳损伤主要体现在销孔、环岸等部位。活塞环岸、销座及燃烧室等部位由于在较高的工作温度下承受着高频冲击作用的爆发压力，润滑状况较差，摩擦磨损，其他破坏可靠性的腐蚀磨损(缸套一环换向区、排气门/排气门座锥面等)、疲劳磨损(挺杆、轴瓦、齿轮表面等)、微动磨蚀(轴瓦钢背、飞轮压紧处、飞轮壳压紧处、湿缸套止口处等)、电蚀(火花塞电极等)和穴蚀(水泵叶轮等)这些
都是可靠性试验的主要目标，也是实施可靠性设计、试验研究的重点部位。 众所周知，在内燃机整机上进行零部件可靠性试验成本昂贵。本文将参照原有的可靠性试验方法，通过看一些关于可靠性的零部件加速寿命实验技术制定一种评价内燃机可靠性的考核规范，包括活塞机械疲劳试验和活塞热疲劳试验，可迅速做出其可靠性恰当的评价，可以降低研发成本、缩短研发时间。 一、试验目的 1通过理解内燃机可靠性评估，评定发动机的可靠性。 1.1了解评估的多种理论方法，如数学模型法、上下限法、相似设备法、蒙特卡洛法、故障分析( 包括故障模式影响分析和故障树分析) 等。并掌握故障分析法。 1.2学会可靠性试验评估，为进行可靠性设计奠定基础理论，为发动机及相关零部件提供测试、验证以及改进的技术支持。 2掌握可靠性试验方法 2.1掌握内燃机可靠性综合性试验及专项试验。综合性试验的考核对象是零件的可靠性、零件表面性状的变化和发动机性能的保持性；专项试验是超水温( 耐热性) 、超负荷、混合负荷、交变负荷循环、超爆发压力、超速等试验。 二、试验内容 1试验依据 参考的试验标准： GB /T 19055-2003 汽车发动机可靠性试验方法 GB /T 18297-2001 汽车发动机性能试验方法 JB/T 5112-1999 中小功率柴油机产品可靠性考核 2试验条件 一般试验条件： 2.1燃料及机油:采用制造厂所规定的牌号，柴油中不得有消烟添加剂。 2.2磨合:按制造厂规定的磨合规范进行。 2.3冷却系温度:水冷机的冷却液的出口温度控制在361 K±5K，必要时可减少温度允差。 2.4机油温度:按制造厂的规定或控制在368 K±5K，必要时可减少温度允差。2.5燃料温度:柴油温度控制在311 K±5K;汽油温度控制在298 K±5K。 2.6排气背压:按制造厂的规定或低于6.7 k Pa。 2.7发动机标准进气状态
柴油机燃油喷射系统的工作原理及故障诊断 一、柴油机的工作原理 柴油发动机是一种压燃式发动机，压燃式发动机吸入气缸的是纯净的空气，并被压缩到很高的温度，柴油经喷射装置以高压喷入气缸并与高温空气混合着火燃烧，对外作功，从而将化学能转变为机械能。柴油发动机的优点是：燃油消耗低，较低的有害废气排放。柴油发动机有四冲程也有二冲程的，汽车使用的柴油机多为四冲程。 柴油机工作循环（四冲程） 第一冲程活塞由上死点向下运动，将空气经打开的进气门吸入气缸，故而称之为进气冲程； 第二冲程活塞由下死点向上运动，进、排气门关闭，气缸内的空气以14：1—24：1的压缩比被压缩，空气升温至800℃，在压缩行程结束时，喷油器以接近1500巴的压力将柴油喷入气缸。该冲程称之为压缩冲程。 第三冲程在一定的发火延迟后，雾化的燃油与空气混合自行发火燃烧，气缸内空气压力迅速升高，推动活塞下行对外作功。该冲程称之为作功冲程。 第四冲程活塞向上运动，排气门打开，燃烧的废气被子排出气缸。该冲程称之为排气冲程。 二、发动机的构造 发动机由：机体、曲柄连杆机构、配气机构、供给系、冷却系、润滑系、起动系组成。 三、燃油喷射系的工作过程 1、功用：按照柴油机的工作顺利及负荷的新变化，将清洁的柴油定时、定量、定压 并以一定的空间状态雾化喷入燃烧室。 2、组成：由低压油路与高压油路两大部分组成。 低压油路：由燃油箱、滤清器、输油泵、低压油管等组成； 高压油路：由喷油泵、高压油管、喷油器等组成。 3、燃油供给路线：柴油从燃油箱内被吸出，经油管进入输油泵，输油泵以一定的压 力将柴油压送到柴油滤清器，经滤清器过滤后的清洁柴油输入到喷油泵，再经喷
2005136 高速电磁阀驱动电路设计及试验分析 宋 军,李书泽,李孝禄,乔信起,黄 震 (上海交通大学内燃机研究所,上海 200030) [摘要] 分析了3种电磁阀驱动方式的特点,并基于HEU I 喷油器对PWM 控制方式进行了试验和分析。试验表明,提高线圈电压有助于实现电磁阀快速开启,开启脉冲和PWM 占空比决定了不同阶段电流的大小,三者的有机调节,可以实现理想的电流波形。试验结果为整机的柔性控制提供了可靠依据。 关键词:高速电磁阀,驱动电路,喷油器,PWM Design and Experimental Analysis of Drive Circuit for High 2speed Solenoid Valve Song Jun ,Li Shuze ,Li Xiaolu ,Q iao Xinqi &H uang Zhen Instit ute of Internal Combustion Engi ne ,S hanghai Jiaotong U niversity ,S hanghai 200030 [Abstract] The features of three types of drive circuits are presented and a PWM drive circuit for HEU I injector is designed ,tested and analyzed.The result indicates that increasing the voltage exerted on the winding is conducive to quick response of solenoid ,and the opening pulse and PWM pulse duty factor determine the mag 2nitude of current in different phases.This provides a reliable foundation for flexible control of the engine. K eyw ords :High 2speed solenoid valve ,Drive circuit ,Injector ,PWM 原稿收到日期为2004年8月17日,修改稿收到日期为2004年11月15日。 1 前言 电控共轨式燃油喷射系统能通过高速电磁阀实现对喷油量、喷油正时和喷油速率的精确控制,是最有发展前途的燃油喷射系统。在共轨系统中,为了实现电磁阀快速准确地开启与关闭,除了电磁阀本身精密的制作工艺外,还需要设计一个高效的驱动电路。 2 高速电磁阀的驱动特性 高速电磁阀是发动机电控喷射系统中的一个关键部件,微处理器ECU 通过控制它的吸合和释放来控制喷油时刻及喷油持续时间,以满足不同工况下的喷射要求,电磁阀的动态响应特性直接影响着整个系统的主要性能指标。由于共轨式燃油喷射系统每次喷射的时间很短,电磁铁必须能在很短的时间 内产生很强的吸力来克服复位弹簧的拉力,电磁阀 的快速响应特性为实现最小喷油量和预喷射提供了系统硬件保证。 由公式F =K (IW )2S /δ2 ×9.8×10-8(F 为 电磁吸引力;K 为常数;I 为线圈电流;W 为线圈匝数;S 为铁芯截面积;δ为气隙大小)可知[1],电磁吸力与电磁阀线圈中的电流的平方成正比,要使电磁铁产生足够的吸力必须加大线圈中的电流。而要使线圈电流在短时间内迅速增大,就要求d i/d t 为一个较大的数值。因为电磁线圈在电路形式上为一个几欧的电阻R 和一个几毫亨的电感L 的串连,当施加外电压U 时,线圈中的电流变化规律满足电压平衡方程U =i R +L d i/d t 。在电磁阀结构参数一定的情况下,尽可能提高驱动能量输入,即增大外加电压U 值,可以得到较高的d i/d t ,实现电磁阀的快速开启。但大电流通过线圈必然会造成发热现象,为了避免电磁阀线圈过热,当阀门开启后应迅速将线圈电流下降到一个较小的数值。因为在电磁铁 2005年(第27卷)第5期 汽 车 工 程 Automotive Engineering 2005(Vol.27)No.5
柴油机高压共轨喷油系统的现状及发展 陈然 摘要：随着排放法规的日益严格和柴油机电控技术的不断进步，高压共轨喷油系统作为一种高度柔性控制的燃油喷射系统，以其显著的优越性，已经成为现代柴油机技术的主要发展方向之一。本文介绍了电控高压共轨喷油系统的组成、工作原理和特点，概括了国内外的研究状况，最后提出了未来的研究目标和发展趋势。 关键词：柴油机；喷射系统；高压共轨；发展趋势 能源危机和环境污染问题以及世界各国日益严格的排放法规促使人们进一步改善柴油机的燃烧过程，而影响燃烧过程的关键是燃油喷射系统的性能。电控高压共轨喷油系统通过各种传感器检测出发动机的实际运行状况，由计算机计算和处理，可以精确、柔性地控制柴油机喷油量、喷油定时和喷射压力，与传统的喷射技术相比，进一步降低了燃油消耗和排放，增强了动力性能，实现了柴油机综合性能的又一次飞跃。柴油机高压共轨系统在整个内燃机行业被公认为20世纪三大突破之一[1]，是21世纪柴油喷射系统的主流。 1电控高压喷油系统的原理和结构 与前两代喷油系统相比,电控共轨燃油喷射系统克服了燃油压力受柴油机转速的影响,不再采用传统的柱塞泵脉动供油原理,而采用了公共控制油道——共轨管,高压油泵只是向公共油道供油以保持所需的共轨压力,通过连续调节共轨压力来控制喷射压力,使其达到与工况相适应的最优数值,而且还使得喷油压力和喷油速率的控制成为
可能,且系统的控制自由度及精度得到了大幅度提高。 高压共轨喷油系统的结构见图1,为典型的电控高压共轨喷射系统,主要由高压泵、带调压阀的共轨管、带电磁阀的喷油器、各种传感器和电控单元(ECU)组成。 图1 高压共轨喷射系统结构 2 国外主要的高压共轨喷射系统 目前,国外在柴油机电控共轨喷射系统方面的研究进展很快,并有多种共轨喷射系统设计并投产。德国Bosch公司、意大利菲亚特集团、英国LUCAS、日本电装公司、美国德尔福公司等世界著名油泵油嘴制造商相继开发了高压共轨系统。 2.1 德国Bosch公司的高压共轨系统 目前为止,Bosch公司总共规划和设计了3代高压共轨系统。如图2所示为Bosch公司的高压共轨喷射系统。第一代已经上世纪批量投放市场,主要应用于轿车,喷射压力达135MPa。第二代于2000年开始批量生产,开始使用具有油量调节功能的高压泵和经改进的电磁阀喷油器,喷射循环由预喷射、主喷射和多级喷射等多次喷射组成,最大
①第一阶段，从第一辆汽车的研制开始至福特公司建成的“汽车流水生产线”，汽车试验主要以研发性试验和道路试验为主，主要方法是操作体验和主观评价；②第二阶段，从福特公司建成全世界第一条汽车总装生产流水线至20世纪40年代，在此阶段，道路 试验得到了足够的重视，有实力的大公司开始建设汽车试验场，汽车试验由手工生产阶 段的操作体验、主观评价发展为仪器检测、客观评价；③第三阶段，从20世纪40年代至20世纪70年代，汽车试验技术进入一个新的发展时期，大量的基础性研究工作推动 了试验技术的发展，电子测量技术的应用在现代汽车试验中占有十分重要的作用，自20世纪60年代丰田公司创立精益生产方式开始，国际上有影响的大公司开始拥有自己 的汽车试验场；④第四阶段，20世纪70年代以后，汽车工业发展不仅保持了大规模、 多品种和高科技，而且出现了一些新的更科学、更合理的生产组织管理制度，汽车试验技术也得到了同步的提高和完善，电子计算机的应用对汽车试验起到了巨大的促进作用。 二、汽车试验的目的与分类： 1. 汽车试验的目的：是为了对产品的性能进行考核，使其缺陷和薄弱环节得到充分暴露， 以便进一步研究并提出改进弈剑，以提高汽车性能。 2. ①按实验目的分：研究型试验，新产品定型试验，品质检查试验； 3. ②按对象分：整车性能试验，总成试验，零部件试验； 4. ③按试验产所分：实验室台架试验，试验场试验，室外道路场地试验。 三、试验标准的分类 1. 国际标准：国际标准化组织ISO ( International Standards Organization )制定 2. 国际区域性标准：欧洲经济委员会ECE( Eco no mic Commissi on of Europe )和欧洲共同 体EEC ( European Economic Community) 3. 国家标准：我国国家标准简称GB;美国国家标准ANSI ( American National Standards Institute)；日本国家标准简写JIS 4. 行业标准：我国汽车行业标准简写为QC,交通行业JT;美国汽车工程师学会SAE (Society of Automotive Engineer)；美国《联邦机动车安全法规》FMVSS ( Federal Motor Vehicle Safety Sta ndards)，是目前世界上最全面、最严格的汽车安全法规；日本汽车工程师协会JSAE ( Japanese Society of Automotive Engineer )制定的日本汽车工业通用标准JASO ( Japanese Automobile Standards Organization) 5. 企业标准：各汽车生产企业、汽车试验场，根据本身特点，参考相应国际、国家标准制定的，只限于本 企业内使用，通常企业标准严于国家标准和国际标准。 四、典型试验设备 1. 车速仪由第五轮、显示器、传感器、脚踏开关等组成；第五轮由轮子、齿圈、连接臂、安装盘组成。工 作原理：试验时，第五轮固定在试验车尾部或侧面，当第五轮随汽车运动而转动时，磁电传感器感受到齿圈的齿顶、齿谷的交替变化，并产生与齿数成一定比 例数量的电脉冲。脉冲数与汽车行驶距离成正比，脉冲频率与车速成正比。汽车行驶距 离与脉冲信号的比例关系是一常量，通常称之为“传递系数”。当显示器收到由传感器 传递过来的一定频率和数量的脉冲信号时，便自动与“传递系数”相乘得到相应的距离， 同时将距离与由晶体振荡器控制的时间相比得出车速，并显示、存储或打印出来；以上 过程，在试验中隔一定时间进行一次至试验结束，从而完成试验过程中车速、距离、时
《纯电动汽车驱动系统台架试验规范》 XX汽车有限公司 编制 校对 审核
1总则 针对工程样车搭载的驱动系统进行的台架试验项目，提供有效数据执行此规范。 2试验准备 2.1接收项目负责人及部门领导确认的试验任务书（委托单） 2.2根据委托单要求搭建驱动系统台架 2.3根据委托单要求选装测量仪器 2.4启动试验设备试运转 2.5根据委托单中试验项目要求进行试验 3试验项目 3.1系统联调试验 3.1.1联合电机控制器MCU，整车控制器VCU，动力电池，油门 踏板及其它辅助部件； 3.1.2由电机型号设定试验转速范围（0~F rpm），扭矩范围（0~F N.m），根据委托单设定转速步长（Pn rpm），扭矩步长（Qt N.m）； 3.1.3通过测控系统软件控制测功机恒转速模拟负载，调整油门踏 板位置至测试工况点；
3.1.4运转稳定30秒记录相关数据； 3.2驱动系统外特性试验 3.2.1设定试验要求电压； 3.2.2由电机型号设定试验转速范围（0~F rpm）； 3.2.3根据委托单要求设定转速； 3.2.4调整至油门踏板信号输出100%； 3.2.5记录电机转矩与转速变化曲线和电机功率与转速变化曲线 及相关数据； 3.2.6根据试验要求继续调整电压测试； 3.3驱动系统效率测试试验 3.3.1设定试验要求电压； 3.3.2由电机型号设定试验转速范围（0~F rpm）； 3.3.3根据委托单要求设定转速； 3.3.4根据委托单要求记录电机效率随转矩变化曲线； 3.3.5输出电机效率MAP图（电机效率、控制器效率、系统效率）； 3.4电机系统输出转矩标定试验 3.4.1设定试验要求电压； 3.4.2由电机型号设定试验转速范围（0~F rpm）； 3.4.3根据委托单要求设定转速； 3.4.4根据委托单要求模拟踏板信号发送转矩命令； 3.4.5记录电机输出转矩值，进行拟合比较输入输出转矩曲线；