1、文檔編碼 : CO3D5M9N9U2 HQ2V2D4K4A9 ZH9B8S8J5Z1試驗(yàn)設(shè)備與安全管理淺談試驗(yàn)科王力超摘要：發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車(chē)的心臟,其性能直接影響到車(chē)輛的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能,因 此發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架性能試驗(yàn),是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等的必要手段；測(cè)功機(jī)就是整個(gè)試驗(yàn)過(guò) 程中最重要關(guān)鍵設(shè)備,本文簡(jiǎn)述了幾種測(cè)功機(jī)的原理；主要表達(dá)電渦流測(cè)功機(jī)和電力測(cè)功機(jī)（交 流電）區(qū)分及經(jīng)濟(jì)性分析；在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中安全治理工作特殊重要,試驗(yàn)中簡(jiǎn)潔顯現(xiàn)的安全隱 患及解決方法 關(guān)鍵詞：電渦流測(cè)功機(jī)、溝通電力測(cè)功機(jī)、安全、治理 前言 隨著社會(huì)的進(jìn)展、時(shí)代的進(jìn)步,汽車(chē)已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)和人們?nèi)粘Ｉ畹阮I(lǐng)

2、 域中不行缺少的交通運(yùn)輸工具,在社會(huì)進(jìn)展中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用；發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車(chē)的心 臟,其性能直接影響到車(chē)輛的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能；不斷爭(zhēng)論和改善發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和制 造水平、提高發(fā)動(dòng)機(jī)制造質(zhì)量、愛(ài)護(hù)保持發(fā)動(dòng)機(jī)使用性能；對(duì)提高汽車(chē)整體技術(shù)水平和質(zhì)量至 關(guān)重要；為了科學(xué)精確的評(píng)判發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量,必需進(jìn)行牢靠的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能 等進(jìn)行必要的臺(tái)架性能測(cè)試；測(cè)功機(jī)是與動(dòng)力機(jī)械設(shè)備同時(shí)制造并長(zhǎng)期使用的最基本的試驗(yàn)設(shè) 備之一；隨著技術(shù)的進(jìn)步與進(jìn)展 , 測(cè)功機(jī)技術(shù)也從最早的水力和機(jī)械式測(cè)功機(jī)進(jìn)展到現(xiàn)代的電力 測(cè)功機(jī)；常用的測(cè)功機(jī)有水力 制動(dòng) 測(cè)功機(jī)、電渦流測(cè)功機(jī)、磁粉測(cè)功機(jī)、直流 電機(jī) 測(cè)功機(jī)

3、和溝通 電機(jī) 測(cè)功機(jī)；直流測(cè)功機(jī)和溝通測(cè)功機(jī)在我國(guó)又稱(chēng)之為電力測(cè)功機(jī)；（圖 1 為發(fā)動(dòng)機(jī)試 驗(yàn)臺(tái)架簡(jiǎn)圖）一、測(cè)功機(jī)的類(lèi)型及原理 1、水力測(cè)功機(jī) 水力測(cè)功機(jī)因其單位轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的扭矩吸取才能強(qiáng) , 長(zhǎng)期以來(lái)成為大功率內(nèi)燃機(jī)試驗(yàn)優(yōu)先接受的設(shè) 備；目前主要有定充量水力測(cè)功機(jī)和變充量水力測(cè)功機(jī)；定充量水力測(cè)功機(jī)的吸取腔內(nèi)始終充滿(mǎn)具有確定壓力的水, 通過(guò)調(diào)劑測(cè)功機(jī)的閘套開(kāi)合位置 即調(diào)劑測(cè)功機(jī)轉(zhuǎn)子與定子間的工作面積來(lái)轉(zhuǎn)變測(cè)功扭矩大小, 這類(lèi)測(cè)功機(jī)穩(wěn)固性好, 但結(jié)構(gòu)復(fù)雜；變充量水力測(cè)功機(jī)又稱(chēng)水渦流測(cè)功機(jī)；它是通過(guò)進(jìn)、出水閥來(lái)調(diào)劑水力測(cè)功機(jī)吸功腔內(nèi)水量的多少, 以達(dá)到轉(zhuǎn)變其制動(dòng)扭矩大小的目的；變充量水力測(cè)功機(jī)工作

4、時(shí)水壓高 , 噪聲大 , 而且在轉(zhuǎn)速高、制動(dòng)扭矩小的區(qū)段幾乎不能穩(wěn)定工作；目前 , 主要實(shí)行如下措施解決其工作不穩(wěn)固的問(wèn)題 : 接受閉環(huán)把握發(fā)動(dòng)機(jī)的油門(mén)或風(fēng)門(mén)來(lái)把握發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 ; 接受閉環(huán)把握測(cè)功機(jī)水門(mén)來(lái)把握測(cè)功機(jī)的制動(dòng)扭矩 ; 接受水力測(cè)功機(jī)的工作介質(zhì)與冷卻介質(zhì)分別的方法 雙介質(zhì)法 ；結(jié)合前兩種方法 , 接受雙閉環(huán)把握測(cè)功系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速和扭矩是當(dāng)今世界水力測(cè)功機(jī)的先進(jìn)把握方法；2、電渦流測(cè)功機(jī)電渦流測(cè)功機(jī)利用渦電流效應(yīng)吸取發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩和功率 , 具有低慣量、高精度、高穩(wěn)固性、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔等特點(diǎn) , 適用于操作把握的自動(dòng)化 , 并且功率范疇也較寬 , 轉(zhuǎn)速較高 , 響應(yīng)速度較快 ,測(cè)試工藝比較成熟

5、 , 是目前各內(nèi)燃機(jī)制造廠主要使用的測(cè)功機(jī)之一；基于其良好的把握性、可調(diào)性以及負(fù)載穩(wěn)固性 , 電渦流測(cè)功機(jī)較合適用于發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)發(fā)和試驗(yàn)；此外 , 它也適用于發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的開(kāi)發(fā)爭(zhēng)論試驗(yàn) , 汽車(chē)風(fēng)阻、變速器、后輪軸的模擬試驗(yàn)及完整的傳動(dòng)系統(tǒng)模擬試驗(yàn)等；但是, 傳統(tǒng)的電渦流測(cè)功器吸取功率較小 , 技術(shù)水平偏低 , 自動(dòng)調(diào)劑系統(tǒng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)中“ 恒流把握” 和“ 恒速把握” 兩個(gè)調(diào)劑閉環(huán)共用一只調(diào)劑器 3 電力測(cè)功機(jī) 3.1 、直流測(cè)功機(jī)直流測(cè)功機(jī)接受它勉勵(lì)磁的直流電機(jī), 導(dǎo)致恒轉(zhuǎn)矩把握和恒轉(zhuǎn)速把握達(dá)不到精度要求；, 利用電樞繞組切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的原理依據(jù)在不同電磁力作用下所產(chǎn)生大小不同、與轉(zhuǎn)

6、向相反的制動(dòng)力矩來(lái)把握測(cè)功機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)；直流測(cè)功電機(jī)由于把握簡(jiǎn)潔、調(diào)速平滑, 性能良好始終占據(jù)主導(dǎo)位置；然而, 直流測(cè)功電機(jī)的結(jié)構(gòu)上存在機(jī)械換向器和電刷, 因此具有一些無(wú)法克服的固有缺點(diǎn), 如造價(jià)偏高、愛(ài)護(hù)困難、壽命短、單機(jī)容量以及最高電壓和最高轉(zhuǎn)速都受到確定的限制等 測(cè)功系統(tǒng)中難以廣泛應(yīng)用；3.2 溝通測(cè)功機(jī), 導(dǎo)致直流電力測(cè)功電機(jī)在大容量、高速溝通測(cè)功機(jī)依據(jù)溝通電動(dòng)機(jī)的種類(lèi)分為異步測(cè)功機(jī)和同步測(cè)功機(jī)兩種 , 依據(jù)所使用的變頻器的 把握技術(shù) , 有直接轉(zhuǎn)矩把握和磁通矢量把握兩種溝通測(cè)功機(jī)；由于同步測(cè)功機(jī)受同步電動(dòng)機(jī)性能 與價(jià)格的限制 , 推廣應(yīng)用較少 , 主要用于高精度小功率的零部件測(cè)試；測(cè)

7、功機(jī)是動(dòng)力試驗(yàn)的重要 設(shè)備 , 作為測(cè)試系統(tǒng)中的加載和能量吸取裝置 , 它不僅單純的用來(lái)吸取被測(cè)設(shè)備輸出的功率和轉(zhuǎn) 矩, 而是通過(guò)對(duì)測(cè)功機(jī)的把握來(lái)可以轉(zhuǎn)變被測(cè)設(shè)備的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及功率 , 形成所需要的測(cè)試工況 , 以測(cè)定動(dòng)力機(jī)械設(shè)備在各種運(yùn)行狀態(tài)下的性能指標(biāo)和特性曲線；二、電渦流測(cè)功機(jī)與溝通電測(cè)功機(jī)區(qū)分 1、電渦流與溝通電力測(cè)功器的特點(diǎn) 電渦流測(cè)功器具有把握穩(wěn)固性好、響應(yīng)速度快、測(cè)量精度高及結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)；轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)上采 用鼓式結(jié)構(gòu)或盤(pán)式結(jié)構(gòu),利用電渦流效應(yīng)吸取發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩和功率,再通過(guò)渦流環(huán)用冷卻水 將產(chǎn)生的熱量帶走,所以需要一套供應(yīng)循環(huán)水系統(tǒng)并且有冷卻裝置；溝通電力測(cè)功機(jī) 是當(dāng)前技 術(shù)最為先

8、進(jìn)的一種測(cè)功機(jī),這種測(cè)功機(jī)以其技術(shù)的先進(jìn)性、工作的牢靠性和運(yùn)行成本的經(jīng)濟(jì)性 已越來(lái)越成為發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架的優(yōu)選型式；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、愛(ài)護(hù)便利,節(jié)能環(huán)保；下面表格就是溝通電測(cè)功機(jī)與電渦流測(cè)功機(jī)的技術(shù)水平、運(yùn)行牢靠性、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性等方面的比 較；測(cè)功機(jī)類(lèi)型扭矩測(cè)量響應(yīng)速度能量穩(wěn)態(tài)試瞬態(tài)倒拖試?yán)鋮s方電渦流測(cè)功機(jī)精度快反饋驗(yàn)試驗(yàn)驗(yàn)式0.2%F.S 不能能差不能水冷溝通電力測(cè)功機(jī)極快能能優(yōu)能風(fēng)冷0.1%F.S 2、 運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性比較 電渦流測(cè)功機(jī)利用渦電流效應(yīng)吸取發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩和功率,產(chǎn)生大量的熱能,但能量不能得到 有效合理的利用,只能通過(guò)冷卻水將熱量帶走,白白鋪張了能量；溝通電力測(cè)功機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架作 為功率吸取單元,

9、將所吸取的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸功率高效能地轉(zhuǎn)變?yōu)殡姽β?向電網(wǎng)回饋符合并網(wǎng) 質(zhì)量的溝通電能量；能量轉(zhuǎn)變和回饋的效率達(dá) 80%以上；此外,運(yùn)行愛(ài)護(hù)費(fèi)低,節(jié)省能源；將 燃油發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械能電能實(shí)現(xiàn)再利用的過(guò)程,完全符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能環(huán)保的要求,在 內(nèi)燃機(jī)測(cè)試領(lǐng)域,溝通電力測(cè)功機(jī)當(dāng)然成為將來(lái)首選的測(cè)功機(jī)品種；以發(fā)動(dòng)機(jī)牢靠性試驗(yàn)臺(tái)架按標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)運(yùn)行為例進(jìn)行運(yùn)算；以中等功率水平的被試發(fā)動(dòng)機(jī)為例 , 假設(shè)其額定功率為 100kW；牢靠性試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行全速全負(fù)荷試驗(yàn)；發(fā)電量運(yùn)算-回收能量收益比較 : 運(yùn)算結(jié)果如下 . 全速全負(fù)荷試驗(yàn) : 全速全負(fù)荷試驗(yàn)為在額定功率下運(yùn)行 300h, 每 1 小時(shí)試驗(yàn)的發(fā)電量為 80 k W.

10、h 合計(jì) 24000kW.h 2.4 萬(wàn)元 每度電以一元計(jì) ；如此 , 牢靠性試驗(yàn)合計(jì)發(fā)電量為 24000 度, 折合人民幣 依據(jù)以上運(yùn)算,使用溝通電力測(cè)功器對(duì) 100kW 的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行性能試驗(yàn)時(shí)將會(huì)節(jié)省大量的試驗(yàn)成 本；假如臺(tái)架正常使用,每年完成相當(dāng)于兩臺(tái)耐久試驗(yàn) , 節(jié)省試驗(yàn)成本在 4.8 萬(wàn)元以上；3、 運(yùn)行成本比較. 節(jié)省了大量冷卻水；電渦流測(cè)功器均使用大量的冷卻,不僅需要循環(huán)供水、冷卻等、設(shè)備 投資,仍消耗寶貴的水資源；. 牢靠性高,愛(ài)護(hù)費(fèi)用低；由于設(shè)備長(zhǎng)期在有水環(huán)境下使用,電渦流測(cè)功器設(shè)備損壞概率較高,產(chǎn)生大量熱量需要冷卻水 帶走,導(dǎo)致測(cè)功機(jī)渦流環(huán)產(chǎn)生水垢,散熱成效不好,這就需要用

11、除垢劑定期或準(zhǔn)時(shí)清洗,這樣 溝通電力測(cè)功器使用三相異步變頻電機(jī),運(yùn)行牢靠,愛(ài)護(hù)便利,費(fèi)用較低；. 溝通電力測(cè)功器設(shè)備使用壽命長(zhǎng)；4、 投資成本分析 目前,溝通電力測(cè)功機(jī)投資成本高于電渦流測(cè)功機(jī)；國(guó)內(nèi)的溝通電力測(cè)功機(jī)的投資成本已遠(yuǎn)遠(yuǎn) 低于國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品；但國(guó)內(nèi)的溝通電力測(cè)功機(jī)的主要精密零部件仍需要進(jìn)口,這樣就存在一個(gè) 問(wèn)題,假如溝通電力測(cè)功機(jī)的進(jìn)口零部件一旦顯現(xiàn)故障,修理的成本確定會(huì)很高,修理周期也 會(huì)很長(zhǎng)；國(guó)內(nèi)溝通電力測(cè)功機(jī)市場(chǎng)價(jià)格大致是電渦流測(cè)功機(jī)的 2-3 倍左右 , 從眼前看溝通電力測(cè) 功機(jī)投資成本高,但長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮溝通電力測(cè)功機(jī)優(yōu)勢(shì)大于是電渦流測(cè)功機(jī),節(jié)能環(huán)保,符合時(shí)代 進(jìn)步需求；仍可節(jié)省以

12、下設(shè)備投資：. 供水及冷卻系統(tǒng) . 電起動(dòng)裝置 . 反拖裝置三、試驗(yàn)室簡(jiǎn)潔顯現(xiàn)的安全隱患就解決方法：發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)是一項(xiàng)高危險(xiǎn)性的工作,由于相伴著有高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),有各種高溫氣體,有毒氣 體,易燃?xì)怏w,高壓液體產(chǎn)生,及各類(lèi)電器設(shè)備帶來(lái)的漏電觸電等危險(xiǎn),因此,發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)室 的安全隱患相當(dāng)廣泛,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)的工作人員,安全意識(shí)就尤為重要；1 有毒氣體 發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生大量的有毒氣體,如 CO,HC、NOx 等,這些有害氣體會(huì)導(dǎo)致人體不適,癥狀為眩暈、惡心、虛脫,因此保證排氣系統(tǒng)正常工作是發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)的前提條件,此外保持試 驗(yàn)室空氣流通,在做試驗(yàn)過(guò)程中,至少有兩人在同時(shí)工作是必要的,易防止意外的情形發(fā)生；2

13、 火災(zāi)的危險(xiǎn) 汽油是極危險(xiǎn)的試驗(yàn)用品,著火點(diǎn)特殊低,易燃；在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生大量的 排氣高溫,假如試驗(yàn)中顯現(xiàn)汽油泄露的情形,簡(jiǎn)潔引起火災(zāi)；因此,平常應(yīng)對(duì)燃油執(zhí)行嚴(yán)格的 治理制度,每天應(yīng)有專(zhuān)人對(duì)燃油箱及其管路進(jìn)行必要檢查防患于未然；試驗(yàn)過(guò)程中一旦顯現(xiàn)泄 露,應(yīng)馬上停止試驗(yàn),準(zhǔn)時(shí)解決泄露問(wèn)題；試驗(yàn)人員應(yīng)把握消防安全常識(shí)；3 高速旋轉(zhuǎn)物體的損害 發(fā)動(dòng)機(jī)在試驗(yàn)過(guò)程中,由于經(jīng)常對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)新開(kāi)發(fā)相關(guān)零件進(jìn)行不同方式的牢靠性試驗(yàn),因 此,發(fā)動(dòng)機(jī)基本都在高轉(zhuǎn)速大負(fù)荷的工況下運(yùn)行,發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力及振動(dòng),簡(jiǎn)潔造成高速旋 轉(zhuǎn)的零部件、傳動(dòng)軸等,固定不牢或松脫,導(dǎo)致甩出的物體損害試驗(yàn)人員；所以每班試驗(yàn)人員

14、都應(yīng)對(duì)旋轉(zhuǎn)零部件傳動(dòng)軸進(jìn)行必要緊固,防止松脫造成損害；試驗(yàn)過(guò)程中必需進(jìn)入試驗(yàn)間觀看 時(shí),應(yīng)戴好耳塞面對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)斜 45 度角觀看,觀看后馬上離開(kāi)；4 機(jī)械件的損害 發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)需要很多幫忙設(shè)備協(xié)同工作,因此試驗(yàn)間有各種各樣的儀器,而同時(shí)我們的試 驗(yàn)人員經(jīng)常在試驗(yàn)間安裝和卸載發(fā)動(dòng)機(jī),需要試驗(yàn)人員相互協(xié)作共同完成,稍不留神就簡(jiǎn)潔被 設(shè)備的棱角 , 銳邊部分撞傷,劃傷；所以試驗(yàn)人員提高自我安全防范意識(shí),做到不損害他人,不 被他熱人害,不損害自己；5 觸電的危險(xiǎn)試驗(yàn)室內(nèi)有各種電器設(shè)備,復(fù)雜的線路,而電氣短路會(huì)引起火災(zāi)；所以試驗(yàn)人員應(yīng)正確使 用各種用電設(shè)備,發(fā)覺(jué)有裸漏的電線準(zhǔn)時(shí)更換,防止電擊傷人事故；只有把

15、隱患扼殺在搖籃 中,才能夠最安全地進(jìn)行工作；6 過(guò)熱零件的損害 在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)故障分析時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱的零件表面往往對(duì)不當(dāng)心的試驗(yàn)人員造成損害,這 也是應(yīng)當(dāng)引起重視的；綜合上述各項(xiàng)分析結(jié)果 , 溝通電力測(cè)功機(jī)一次性投資的選購(gòu)成本高于電渦流測(cè)功機(jī),但回收 能量的成效特殊明顯；從長(zhǎng)期投資效益的角度分析,溝通電力測(cè)功機(jī)臺(tái)架投資高于電渦流測(cè)功 機(jī)的費(fèi)用,但一般地在連續(xù)運(yùn)行幾年后這種投資差價(jià)就會(huì)收回；連續(xù)使用所取得的經(jīng)濟(jì)效益就 是投資方的純效益 , 隨著時(shí)間的延長(zhǎng),溝通電力測(cè)功機(jī)臺(tái)架的這種經(jīng)濟(jì)性會(huì)越來(lái)越明顯 , 就像水 電站一樣一次性投入后期的經(jīng)濟(jì)效益是人所共知的 . 目前,國(guó)內(nèi)的溝通電力測(cè)功機(jī)的的技術(shù)水 平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)外同