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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同济高校汽车学院同济高校汽车学院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更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更(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。车辆模拟是在发动机试验台架上通过建立数学模型的方式对
2、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。同济高校汽车学院同济高校汽车学院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)探讨运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高校汽车学院同济高校汽车学院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 发动机动态试验台不同于常规的发动机试验台，动态试验台具有
3、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。硬件设备包括沟通（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限制和计算用的数学模型以及限制程序，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。同济高校汽车学院同济高校汽车学院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.坡度阻力4.加速阻力o车辆模拟车辆模拟1.变速器的模拟
4、2.离合器的模拟o驾驶员模拟同济高校汽车学院同济高校汽车学院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高校汽车学院同济高校汽车学院Page 72.驾驶循环试验同济高校汽车学院同济高校汽车学院Page 8发动机动态模拟试验发动机动态模拟试验2022/11/3同济高校汽车学院同济高校汽车学院Page 9/36EngineEngineCombustionCombustionTransmissionTransmissionManualManualAutomaticAutomaticDriverDriverMass Mass Drivetr
5、ainDrivetrainWheelsWheelsRoadload Roadload 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 际运行状况相差较大q评价汽车发动机实际运用时的排放、油耗和瞬态动力性能的方法应是道路行驶试验q在发动机台架上敏捷地开展汽车动力系统性能的探讨，打破汽车发动机探讨中一贯接受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约了经费开支试验台试验台试验台试验台车辆车辆车辆车辆软件模型软件模型软件模型软件模型i_eff2022/11/3同济高校汽车学院同济高校汽车学院Page 10Page 112022/11/3发动机动态模拟
6、试验发动机动态模拟试验o振动质量系o测功器系统o限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,.TCP/IP16 X RS 232Link BoardProfibusIEEE 1394Fire WireAVL F-FEMsIEEE 1394kHz F-FEMsEMCON I/OIEEE 1394EMCON 300AVL FEMsM.-DevicesSensors/Actuators
7、Sensors/ActuatorsTCUECUTest cell controlPLCData acquisition同济高校汽车学院同济高校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，特殊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2022/11/3同济高校汽车学院同济高校汽车学院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q 接受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。2022/11/3同济高校汽车学院同济高校汽车学院Page 13发动机动态模拟试验发动机动态模拟试验q汽车动力传动系统优化匹配1.车辆模拟2.行驶模拟3.道路模拟 2022/11/3同济高校汽车学院同济高校汽车学院Page 14同济高校汽车学院同济高校汽车学院谢谢 谢谢结束结束Page 15