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摘要：发动机是汽车的心脏，其性能在很大程度上影响了汽车整体的性能，通过对发动机性能的分析与研究，能够了解发动机的工作状态，在改善发动机质量方面有着非常重要的意义。
为了推动高校车辆工程专业的发展，促进教学水平的提高，强化对于发动机性能的研究，建设相应的发动机性能实验室是非常必要的。本文主要对发动机性能实验室的设计与建设要点进行了简要分析。
关键词：发动机性能；实验室；设计；建设
前言
经济的快速发展使得汽车逐渐进入了普通百姓的生活，对汽车的性能进行不断改进和提升也就显得尤其重要。作为汽车的动力源，发动机的性能直接影响汽车的性能，对发动机运行时的各种参数进行测量，分析发动机的工作状态，在改进与提升发动机性能方面意义重大，得到了专业技术人员的高度重视。
1发动机性能试验室的整体设计
发动机性能主要是指发动机本身在动力性、燃油经济型、环保性能以及轻量化等方面的性能，对于发动机性能的衡量，包括了一些明确的指标，如功率、转速、扭矩、燃油消耗率等，还包括了一些相对性的指标，如升功率、升质量、升扭矩等，需要通过不同发动机的相互对比来确定。这里提到的发动机性能实验室主要是用于车辆工程专业的实践教学活动，同时为发动机的研究和改进提供相应的场所。实验室主体结构包括了基础、测功机、冷却系统、进排气系统以及控制系统等，试验台架则包括了机械部分、测量部分、保障部分以及相应的计算机辅助系统。在对实验室进行选址时，考虑到测功机工作时会产生较大的噪声，因此需要确保其远离教学楼、公寓楼、图书馆等场所，同时采取相应的隔音降噪措施。实验室整体占地面积约为240m2，能够满足一个班级学生的学习需要，同时可以保证实验室整体环境的安全。
2发动机性能实验室的建设与管理
2.1基础建设
实验室整体结构简单，与教室相似，在适当位置预留各种设备的安装空间。在实验室基础建设过程中，考虑到发动机在运转过程中会产生相当强烈的振动，不仅会分散人们的注意力，还会影响最终测试结果，甚至可能会导致基础失稳现象，因此，在对发动机以及测功机的底座和支撑结构进行建设时，应该严格依照GB9439标准的相关规定，对铸件进行处理，确保其表面硬度能够达到HB170-220，同时不存在气孔、沙眼、裂纹等问题。在台架基础下设置相应的减震材料，基础表面则铺设一层厚度在100mm的钢板，以减震弹簧与地基连接在一起，确保台架地基与周边地面的距离在800mm以上。
2.2降噪处理
发动机在运行过程中产生的噪声主要包括了机械噪声、燃烧噪声、排气噪声等，对于周边环境的影响非常巨大，尽管在选址方面确保了实验室与教学楼、公寓楼等距离较远，不过同样需要对实验室进行相应的降噪处理。通常情况下，降低噪声的方法包括两种，一是控制噪声来源，这种方法不仅成本高，而且技术难度较大，并不适用于发动机性能实验室；二是控制传播途径，在本文中，之所以将发动机台架地基与周边地面分开，不仅是为了减震，还能够有效切断噪声在地基中的传播途径，从而起到一定程度的降噪效果。同时，还需要针对发动机工作间的墙面和屋顶进行相应的隔音和吸声处理，如覆盖吸声材料、强化密封效果等，尽可能将噪声降到最低。
2.3排烟系统
在发动机运行时，伴随着进气和排气的过程，排出的废气包含了氮氧化物、碳氧化物以及各种颗粒物等，如果不对其进行处理，不仅会造成严重的环境污染，还会危害工作人员的身体健康，因此，需要在实验室中建设相应的排烟系统，在确保发动机正常工作的同时，保持实验室内良好的空气质量，根据发动机的工作空间容积，确定排风系统以及排烟系统的工作能力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实际建设中，主要是建设相应的进排风通道，利用鼓风机将室外的新鲜空气吹入实验室中，对于发动机性能试验中产生的废气，则通过排气通道排出，在排气通道出口位置设置相应的废气处理装置，以减少废气直接排入外界所引发的环境污染。
2.4冷却系统
发动机和测功机在使用过程中会出现发热的现象，因此需要设置相应的水循环冷却系统。考虑实验室整体的结构布局，这里选择开式循环结构，在实验室旁边建设相应的水箱，安装两个相互独立的循环水泵，一个将水箱内的水抽到冷却循环系统中，另一个则将循环后的水抽回水箱中，由液位传感器对水泵进行控制，以确保进出水量的一致。同时，为了避免出现倒流的现象，需要在进水管和回水管中安装单向阀。必须保证进入测功机的水洁净无杂物，在进水口设置滤网。不仅如此，为了避免出现冷却水不足的情况，水箱还设置了水位检测器，具备自动补水的功能。
2.5控制系统
对于电涡流测功机而言，其测控系统需要实现对于测功机主机的有效控制，对发动机油门的控制，以及对发动机常火档的控制。在这样的需求下，测控系统最少需要同时具备发动机启动、急停以及停车的控制功能。将发动机控制系统作为一个相对独立的单元设置在测功机控制柜上，并将控制柜放置在测功机操作间内，以方便针对整个发动机性能试验的控制。而为了确保发动机运行过程中润滑油的压力、温度以及冷却水系统处于正常数值范围内，需要结合相应的传感器设备，对发动机进气温度、润滑油压力以及冷却水温度等进行实时监测，方便进行调节。从安全方面考虑，控制系统还应该具备故障报警功能，能够及时发现故障和隐患，从而自动切断电源，以保证实验的安全性。
2.6供油系统
供油系统能够为发动机的运行试验提供燃料支持，同样需要受到足够的重视。在该实验室中，将供油系统的油箱设置在棚顶位置，远离发动机和照明光源，并做好相应的防火防漏处理，保证实验室的安全运行。供油管选择铜制管道，接头位置则使用耐油胶管。同时，需要在发动机进油位置安装相应的汽油滤清器，确保进油洁净，以免影响油耗仪的测量结果。
2.7测功机
应该将测功机安装在实验室中便于观察的一侧，同时参照观察窗对传动轴的位置进行调节，确保传动轴能够与观察窗保持平行。在对测功机的安装位置进行确定时，应该考虑冷却水管道，尽可能减少弯路，缩短管道长度。然后，需要结合测功机的位置，对发动机位置进行确定，本实验采用多机型发动机，可调节型发动机支架，连接件根据发动机自身的结构以及发动机支架的结构进行测量和确定。
实验室建设完成后，主要用于车辆工程专业学生的学习和实践，同时能够为发动机性能的分析和研究提供良好的支持。考虑到实验室中采用的是内燃机电涡流测功机系统，在控制方面相对复杂，因此必须切实做好日常管理与维护工作，保证设备与系统的安全。具体来讲，需要注意几个方面的问题，一是必须安排专业的实验室管理人员，对于实验室的使用必须提前申请，同时由管理人员对设备进行管理和操作；二是应该做好相应的防火工作，在实验室设置相应的灭火器及其他消防用品；三是在进行发动机性能试验前，应该对系统进行全面检查，尤其是一些关键的紧固螺栓，看是否存在松动的情况；四是在试验过程中一旦发现异常，应该立即按下急停按钮，对异常原因进行排查，保证实验的安全性。
3结语
总而言之，做好发动机性能的分析和探究，对于发动机设备的改善意义重大，也因此备受关注。本文主要对发动机性能实验室的设计与建设进行了讨论，对实验室建设中的一些要点问题进行了阐述，并就实验室的日常管理维护工作给出了相应的意见和建议，希望能够为发动机性能实验室的建设工作提供一些指导和参考。
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论文作者:武亚敏,孔永正,梁蓄粮
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2016年3月第5期
论文发表时间:2017/1/3
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