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看賽車狂飆于賽道上,點燃車迷心中的火焰。聽發(fā)動機怒吼的聲音,無論是四缸的美聲,還是單缸機的吶喊,在各位喜歡賽車的同學心里都是滂湃的動力體現(xiàn)。
大家可知,發(fā)動機的動力是如何調(diào)校的呢?不同的發(fā)動機又是怎么匹配適應(yīng)在不同的賽車上呢?
今天我們以FSAE賽車為例來聊一聊發(fā)動機的臺架試驗。

發(fā)動機臺架試驗是發(fā)動機研制階段中的重要一環(huán),它不僅用來檢驗發(fā)動機整體以及相關(guān)零部件的可靠性,同時還用來驗證發(fā)動機的性能是否達到了最初的設(shè)計指標,所以任何一臺發(fā)動機在成功量產(chǎn)前都離不開大量的臺架試驗。
臺架試驗分為性能試驗和可靠性試驗。我們的臺架試驗主要是性能試驗。在發(fā)動機匹配到一臺FSAE賽車上前,臺架試驗是檢驗發(fā)動機在符合規(guī)則的前提下動力調(diào)校最重要的實驗。在20mm限流閥的限制下,每一臺適配到FSAE賽事的發(fā)動機都必須針對進氣的改變重新改變動力的調(diào)校。臺架試驗是不可或缺的一步。
我們的臺架試驗使用的是湘儀動力測試儀器有限公司的FC2000發(fā)動機自動測控系統(tǒng),它是可用于控制和測量發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率、燃油/燃氣消耗量等參數(shù)的電渦流測功機。
01、固定&對中
臺架試驗對發(fā)動機的固定是有一定要求的。固定不良會引起發(fā)動機抖動、非正常晃動、性能差并伴有異響。首先根據(jù)發(fā)動機設(shè)計不同的支座去適應(yīng)臺架實驗室的懸置支座,使發(fā)動機的位置具有一定范圍的調(diào)節(jié),方便對中。對中不良會引發(fā)和固定不良相似的情況。對中時,可以使用鐵絲分別纏繞兩個聯(lián)軸器并保持相對,然后旋轉(zhuǎn)聯(lián)軸器一周,觀察旋轉(zhuǎn)過程中兩根鐵絲相對位置的變化,判斷是否對中或偏向哪個方向,確定是否需要重新對中。

02、布置外圍
在發(fā)動機固定好后,布置發(fā)動機外圍。安裝好進氣歧管,將臺架實驗室的供油設(shè)備連接到噴油嘴;安裝排氣管,并連接到臺架試驗室的排氣裝置;安裝實驗室水路到發(fā)動機,并做好排空;連接好電路,將排溫傳感器連接到臺架試驗室的排溫端口,可選擇油溫傳感器是否連接到臺架實驗室的端口。

03、設(shè)定臺架參數(shù)
接下來設(shè)定臺架參數(shù)。設(shè)定機油溫度、排氣溫度、發(fā)動機水溫、轉(zhuǎn)矩等上限值,用于過高報警,以保護發(fā)動機;接下來設(shè)定PID值,一般情況下,不需要修改這個值。若發(fā)動機工況十分不穩(wěn)定,可以修改PID值使電渦流測功機負荷調(diào)節(jié)更合理;然后對臺架進行轉(zhuǎn)矩零點標定,就可以進行臺架試驗了。
04、啟動!
啟動供油系統(tǒng)、油耗儀、水路監(jiān)控、臺架試驗臺等系統(tǒng)和發(fā)動機控制電路后,切換到合適的檔位,拉離合,啟動發(fā)動機。拉高轉(zhuǎn)速并穩(wěn)定后,漸漸放開離合,同時控制油門時轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,調(diào)節(jié)試驗臺到P/P1模式,設(shè)定需要的工況點、穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速。然后切換到n/P模式,拉高試驗臺節(jié)氣門開度,臺架會根據(jù)設(shè)定的PID值逐漸增大負荷,使發(fā)動機穩(wěn)定在設(shè)定轉(zhuǎn)速。此時,得到對應(yīng)工況點的轉(zhuǎn)矩和功率。記錄好之后,逐漸減少油門,待發(fā)動機轉(zhuǎn)速低到一定程度后關(guān)閉發(fā)動機控制電源,發(fā)動機停止工作。循環(huán)進行,設(shè)定每一個需要標定的工況點。
根據(jù)發(fā)動機實際使用情況,可以篩選出需要標定的工況點。在FSC的賽道上,LD450常用轉(zhuǎn)速在4000~9000rpm,需要設(shè)定的工況點如:

完成臺架試驗后,就能讓你的輪胎好好感受滂湃的動力啦!下一步,就是在實車上進行各種補償?shù)脑O(shè)定以完成瞬態(tài)的標定。當然,能上馬力機驗證調(diào)校好的動力就最好不過了!