汽车发动机试验学_第八章_发动机动态模拟试验

1、汽车发动机试验汽车发动机试验第八章 发动机动态模拟试验Page 1同济大学汽车学院同济大学汽车学院8.1 概述概述发动机的动态试验在实际应用中通常用于车用发动机，因为负载和速度持续不断地变化恰恰是车用发动机运行环境的特征。发动机动态模拟试验包含两个含义， 一个是动态过程，另一个是 车辆模拟 。动态过程动态过程是相对于稳态过程而言的，即运行工况是时间的函数。据统计，车辆在道路行驶期间，发动机动态过程占了50 % 以上，汽车在起步、换挡、制动、加减速以及路面状况发生变化(如坡度、路面阻力)的过程中，发动机都是处于动态工况。因此，动态工况成为汽车发动机的主要工况。 车辆模拟车辆模拟是在发动机试验台架

2、上通过建立数学模型的方式对发动机以外的车辆动力传动系统直至车轮进行仿真，也就是说在试验中除了发动机是真实存在的，其他动力传动系统都是虚拟的。同济大学汽车学院同济大学汽车学院Page 28. 2 8. 2 动态模拟试验的主要内容动态模拟试验的主要内容(1) 模拟整车道路试验(2) 发动机动态匹配试验。(3) 汽车动力传动系统的匹配优化。(4) 研究使用条件对汽车动力系统性能的影响。(5) 模拟整车驾驶循环试验同济大学汽车学院同济大学汽车学院Page 3AVL发动机高动态台架发动机高动态台架q 高动态试验台架的排放实时测量8.3 8.3 动态试验台的结构和原理动态试验台的结构和原理 发动机动态试验

3、台不同于常规的发动机试验台，动态试验台具有较高的动态响应和较小的非线性失真，可模拟汽车行驶时发动机所处的动态工况并对各种主要参数进行测量。发动机动态试验台系统包括硬件设备和系统管理软件两大部分。硬件设备包括交流（或直流）电力测功机、油门执行器、动态油耗仪、排放分析仪、空气流量计，各种传感器以及计算机系统。动态试验台系统管理软件包括控制和计算用的数学模型以及控制程序，参数设置及系统文件编辑，用户界面及实时显示，数据库的管理、分析与处理。同济大学汽车学院同济大学汽车学院Page 58.4 8.4 发动机动态模拟试验发动机动态模拟试验o 行驶阻力模拟行驶阻力模拟1.滚动阻力2. 空气阻力3. 坡度阻

4、力4. 加速阻力o 车辆模拟车辆模拟1. 变速器的模拟2. 离合器的模拟o 驾驶员模拟同济大学汽车学院同济大学汽车学院Page 6o 动态模拟试验方法及应用实例动态模拟试验方法及应用实例1.不同换挡规律对汽车性能影响的试验同济大学汽车学院同济大学汽车学院Page 72. 驾驶循环试验同济大学汽车学院同济大学汽车学院Page 8发动机动态模拟试验发动机动态模拟试验2021-11-4同济大学汽车学院同济大学汽车学院Page 9/36发动机动态模拟试验发动机动态模拟试验q 传统的发动机台架稳态性能试验方法与汽车发动机实 际运行情况相差较大q 评价汽车发动机实际使用时的排放、油耗和瞬态动力性能的方法应

5、是道路行驶试验q 在发动机台架上灵活地开展汽车动力系统性能的研究，打破汽车发动机研究中一贯采用的台架转鼓道路的三阶段试验模式，大大缩短了研制周期并节省了经费开支i_eff2021-11-4同济大学汽车学院同济大学汽车学院Page 10Page 112021-11-4发动机动态模拟试验发动机动态模拟试验o 振动质量系o 测功器系统o 控制和计算用的数学模型、程序、计算机系统o 数据测量仪器和设备 CAN I/OProfibus I/OHost connectionPUMAAutomationNT-PCReal timeoperating systemControlEMCONCANK-Line,

6、.TCP/IP16 X RS 232Link BoardProfibusIEEE 1394Fire WireAVL F-FEMsIEEE 1394kHz F-FEMsEMCON I/OIEEE 1394EMCON 300AVL FEMsM.-DevicesSensors / ActuatorsSensors / ActuatorsTCUECUTest cell controlPLCData acquisition同济大学汽车学院同济大学汽车学院发动机动态模拟试验发动机动态模拟试验q 可进行发动机的稳态和动态试验，特别是对非稳定工况下发动机的性能测试。此外，还包括发动机工况参数以及气缸内参数的动态数据采集与处理（配燃烧分析仪等）。q 发动机管理（ECU）系统的优化2021-11-4同济大学汽车学院同济大学汽车学院Page 12发动机动态模拟试验发动机动态模拟试验q 发动机耐久试验 采用真正行驶条件下的负载和转速而对内燃机进行动态耐久性试验能真实地考核内燃机各部件的磨损及寿命，尤其对内燃机燃油消耗量的测量。 2021-11-4同济大学汽车学院同济大学汽车学院Page 13发动机动态模拟试验发