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汽车起动机是汽车起动系统的重要构成。起动机用于起动发动机,在克服发动机的起动阻力后,拖动发动机达到最低起动转速,完成起动过程。汽车起动机性能是影响汽车起动性能的重要指标,因此要对起动机进行一系列的试验,判断其性能,检测起动机质量是否符合设计要求。 本文首先从汽车起动机的工作原理切入,熟悉起动机的工作过程,分析了汽车起动机的工作特性。根据 QC/T731-2005《汽车用起动机技术条件》和GMW3163-2012标准,介绍了起动机试验的方法及要求。根据标准,本文设计了起动机的耐久试验、制动试验、超越试验的试验方法。在实验过程中,测试环境、试验电源、测试精度都必须符合相关的试验标准规定或者与实际情况相符。 大多数试验台架进行负载拖动时,都简单地认为拖动发动机时,发动机产生的阻力矩波动是按正弦规律变化的或恒定的。本文在分析了发动机拖动过程的受力情况后,建立数学模型,更精确地分析了拖动过程中气缸内部气体作用在曲轴上的力矩。 台架的伺服控制系统设计是本设计的重要组成部分。在伺服系统设计部分,先介绍了伺服电机的选用依据,伺服能耗制动的设计。然后利用矢量控制理论,对伺服系统进行模拟仿真。最后,利用数据采集卡的模拟量输出功能与主控芯片的CAN通讯功能实现对伺服电机的控制。 结合汽车起动机工作原理和所需进行的试验项目,本文搭建了一个起动机试验台架系统。整个系统主要包括台架硬件设计、控制软件设计、数据采集系统设计和故障分析处理等主要内容。硬件上主要包括物理台架、伺服电机、模拟电源、工控机等。控制系统软件设计主要通过 Labview编写,包括试验程序的设计,伺服电机的控制。数据采集系统设计主要包括数据的采集以及干扰处理方法。本问还设计了相应的故障专家系统,对试验过程中针对试验过程中可能出现的问题,进行自动识别,并进行相关处理。