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Monday, Oct 22nd

Last updateFri, 17 Apr 2015 1am

测功机的原理

 

如何正确理解测功机(底盘测功机和发动机测功机)的工作原理对于学生,操作者,或者是任何一个想要测试的人而言是十分有价值的。

理解设备如何运转,或者需要怎样运转,对于弄清楚有效的数据收集而言是十分必要的。如果没有弄清楚数据从何而来,你做的可能只是在面巾纸上写下你自认为伟大的数据表,要么就假装这些数据是真的。

发动机测功机和底盘测功机运转的情况:由汽车轮胎或者由转动轴(drive axle)来驱动的是底盘测功机,由发动机曲轴(engine crankshaft)来驱动的是发动机测功机。不论是测功机或者发动机测功机的设计,涡流吸收器(eddy current absorber),水利制动能量吸收器,或者是其他的能量吸收器都使得能量输出(output power)(马力,HP)。因为能量的吸收通常是由某种类型的制动(吸收器)做到的。被吸收的能量通常被称为制动马力(brake horsepowerBHP)。 在dyno操作中的一个重要的原原理则是当能量被吸收的时候,会转化成热量。热能也是一种能。因此,被吸收掉的能量(热能)应该从空气中,水中或者其他液体中排出。 我们在此着重看两类主要的能量吸收器:水利制动能量吸收器,它是普遍应用于发动机测功机以及某些底盘测功机上面的;并且,涡流吸收器是可以应用到这两者上的。但是一般是用于底盘测功机上面的,因为底盘测功机可以提供一个负载。 在某些主要信息上,我们也着重看惯性能量吸收器。我们国家(美国)就有数以千计的惯性底盘测功机。明白这些数据从何而来和它们背后的含义,这有助于加深你理解。

涡流   

  涡流能量吸收器是用一个二价铁(用于铸铁,铸钢,或者是球墨铸铁的锻造)的转子或者是几个转子绕磁场旋转,电磁体干扰转子的旋转。当电流增大至多个电磁体的时候,磁场变得更强,且对转子旋转产生更强的干扰。通常情况下,能量吸收器安装在主轴的轴承上,这样的话,外罩就可以装备一个提供扭矩信号的应变仪。涡流能量吸收器有许多生产型号,体积越大的话,运行起来就越慢。大多数用在底盘测功机的涡流能量吸收器的转速达到了2000/分钟到5000/分钟之间。涡流吸收器的扭矩大小依赖于它的大小以及电磁体的容量。虽然转子与电磁体之间不可以有物理接触(间隙的近似值为.030英寸到.080的区间范围内),电磁体的排斥力却是如此之大以至于将转子都弄弯了,一旦存在接触,转子部件就破损严重。磁场的排斥力如此之大以至于转子变成了蓝色,表明至少温度高达570华氏度到600华氏度(约合298.9315.6 ℃[计算式: = (οF - 32) / 1.8])。涡流能量吸收器将产生的热能排出到空气和液体等介质中,排入介质的不同是由其设计决定的。    

水力制动器

水力制动器能量吸收器是由旋转的部件所构成的,我们称之为转子。而与之相反,固定不动的那个部件称为定子。转子和定子都安装了叶片,转子与定子之间的耦合就是水流过能量吸收器。更为奇怪的是,“液体动力热量交换”是发生在曲面(甜甜圈的形状)路径之上的,在此,水把能量从转子转换到定子,这一交换是持续进行的。在水力制动能量吸收器的内部区域其实并不能看到许多水,而是存在许多向周围大气排气的排气孔。要是没有这些排气孔的话,能量吸收器的瞬时反应就会变得异常慢,或者是很迟钝,从而导致的就是排气孔和进水口的更换变得复杂化了。 更为严密地来说,液压能量吸收器(水力制动器)扭矩的大小是转子直径的第五种力的一个用途。而水力制动能量吸收器的力的大小是转子直径的第三种力的一个用途。通常情况下,所用到的叶片的形状和角度是输入到最终设计的以经验为根据的测试中的结果。一些过去运用到研究水力制动流量吸收器的相同技术也运用到了汽车变矩传动器的设计上。

早期的水力制动能量吸收器的控制系统使用起来精确度不高。现代的电子产品和机电控制阀门已经极大地改善了控制系统。在一次状态稳定的精细测试中,将控制系统控制在-/+5转每分钟是非常普通的操作。

水力制动测功机的主要一个问题就是它们可能会存在空洞腐蚀的可能性,这会造成表面的不平整和腐蚀产生。由制造者设计和选定的材料对于减少腐蚀和空洞化的产生是十分关键的。将水的温度限定在建议的限制和控制范围之内,对于控制系统来说是十分关键的。

 

 

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