摘 要

Abstract II

第一章 绪论 3

1.1 研究的目的和意义 3

1.2 国内外研究现状 4

1.2.1 发动机动态台架的发展现状 4

1.2.2 基于LabVIEW虚拟仪器的发展现状 5

1.3 论文研究的内容 6

第二章 系统的总体设计 7

2.1 相关概念 7

2.1.1 发动机动态台架实验 7

2.1.2 发动机动态台架的原理 8

2.1.3 发动机台架试验的优点 9

2.1.4 虚拟仪器技术在发动机测试系统中的应用 11

2.2 系统的总体设计思想 12

2.3 相关数据和基本原理 12

2.3.1 功率的测量原理 12

2.3.2 转矩的测量方法 14

2.3.3 转速的测量原理 14

2.3.4 耗油量及燃油消耗率的测量原理 15

2.3.5 温度的测量 15

2.4 系统的组成 16

2.5 本章小结 16

第三章 系统的硬件设计 17

3.1 测试系统对计算机的要求 17

3.2 数据采集卡 18

3.3 电涡流测功机 19

3.3.1 结构与工作原理 19

3.3.2 主要技术指标 20

3.4 测试系统中的传感器 20

3.4.1 转速传感器 21

3.4.2 温度传感器 21

3.5 信号调理电路 22

3.6 本章小结 24

第四章 系统的软件设计 25

4.1 软件设计的思想与总体框架 25

4.1.1 软件设计的思想 25

4.1.2 软件设计总体框架 26

4.2 系统主界面 27

4.3 数据采集 28

4.3.1 ＤＡＱ数据采集 29

4.3.2 串口RS232通信 29

4.4数据处理 30

4.5本章小结 30

第五章 系统中各功能模块 31

5.1 行驶阻力模拟 31

5.1.1 滚动阻力 31

5.1.2 空气阻力 32

5.1.3 坡度阻力 33

5.1.4 加速阻力 34

5.1.5 道路阻力模块程序的设计 37

5.2 车辆模拟 37

5.3 传动系统的模拟 39

5.3.1 车速的转换 39

5.3.2 车速的设定 40

5.3.3 发动机传动比的自动变换 41

5.4 本章小结 42

第六章 结论与展望 43

致 谢 45

参考文献 46

摘 要

在进行发动机生产和研究中，发动机检测试验是必不可少的一个环节。动态台架能够模拟汽车在道路行驶时发动机的工作状态，为汽车动力系统、经济和排放等性能研究和开发提供了有效的试验手段。随着科学技术的发展，传统测试仪器的诸多缺点逐渐显示出来。计算机、电子技术的发展推动了虚拟仪器技术的发展，使测试仪器趋向于柔性化。而且在硬件不发生变化或变化很小的情况下，可实现测试系统的扩展、更改和升级，整个测试系统灵活方便、成本低、效率高。

本文利用NI公司的LabVIEW软件作为开发平台，设计了一套发动机台架性能测试系统还通过理论和试验相结合的方法。并通过理论和试验相结合的方法，研究了汽车动力性、经济性和排放性。

采用模块化设计思路，将系统功能划分为数据采集、数据分析处理、数据保存、数据读取，设计了系统软件总体框架。在编制程序时，充分利用LabVIEW层次化、模块化的特点，首先对各模块分别编程与调试，然后将各个功能模块的程序联系与组合起来，并在前面板添加与整理相关的控制器和指示器，完成系统的软件设计。

关键词：发动机动态台架；发动机性能；LabVIEW；车辆模块

Abstract

Engine testing is a necessary step in engine-producing and engine research. The dynamic test bed can simulate working mode of the engine fitted in a real vehicle running on real road. It provides an experimental method for the research and development of power train, economic and exhaust. With the development of science and technology, the disadvantages of traditional testing instruments have come out.Now,testing instruments tend to be flexible. The testing system can be extended,amended and upgraded without changing the hardware or only changing a little. The whole system is flexible,low cost and high efficient.

In this article,a set of performance testing system of engine test-bed was designed by LabVIEW of NI Company which was used as development platform.The theory,technology and application of vehicle exhaust measurement system under ASM are researched theoretically and experimentally.The results are of theoretic significance and practical value in applied engineering for economical property, dynamic property and exhaust property of in-use vehicle.

The overall framework of the system software were completed based on modular design, the system functions were divided into modules,such as data acquisition,data processing, data save,data read,alarm.In the process of program design,it made full use of the characteristic of hierarchy and modularization of LabVIEW.First of all each modular was programmed and debugged.Then all functional modules were contacted and combined,the related Control and Indicator on Front panel were added and collated to complete system software.

KEY WORDS：dynamic engine test bed，engine performance，Laboratory Virtual Instrument