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第1章　试验室规格、系统集成和项目组织1

1.1 引言1

1.2　试验室规格2

1.3　操作规格的建立2

1.4　可行性研究以及规划草案许可3

1.5　标杆基准3

1.6　试验室的安全条例和规划许可4

1.7　控制和数据采集系统规格5

1.8　供应商规格的使用5

1.9　功能规格的某些常见问题6

1.10　规格的说明6

1.11　普通项目组织7

1.12　主要项目管理工具10

1.13　项目进度表11

1.14　对试验室文件的说明11

1.15　小结11

第2章　试验室的热力学系统分析13

2.1 引言13

2.2　发动机的能量平衡14

2.3　设备能量平衡的差异因数和最终规格17

2.4　复合式试验室的共用和独立服务系统18

2.5　小结18

第3章　振动和噪声20

3.1 引言20

3.2　振动和噪声20

3.3　振源20

3.4　发动机支撑和试验台基础的设计22

3.5　发动机和试验台支撑设计需要考虑的实际问题26

3.6　坚固的基础和支撑台板27

3.7　振动小结31

3.8　噪声的基础知识32

3.9　噪声的允许值35

3.10　试验设备外部噪声和规划规则35

3.11　试验室的环境噪声36

3.12　车辆噪声的测量36

3.13　消声试验室37

3.14　排气噪声38

3.15　排气尾管40

3.16　符号40

第4章　试验室和控制室设计概论42

4.1 引言42

4.2　单个试验室的总体尺寸42

4.3　典型试验室设计43

4.4　大型中速柴油机试验区50

4.5　观察发动机和听发动机的声音51

4.6　地板和底层地板的结构51

4.7　试验室门52

4.8　试验室的墙壁和屋顶52

4.9　照明装置54

4.10　发动机处理系统54

4.11　试验室支持与服务系统的空间55

4.12　控制室设计56

4.13　仪器和控制装置的规划和布置57

4.14　防火控制59

4.15　小结62

第5章　通风和空气调节63

5.1 引言63

5.2　试验室通风策略63

5.3　冷却空气的热容量64

5.4　发动机的热传递65

5.5　排气系统的传热67

5.6　墙壁的传热67

5.7　试验室的热源68

5.8　通风导管和分配系统的设计69

5.9　空气导管和接头70

5.10　进气和出气导管71

5.11　防火风门74

5.12　通风系统的外部导管75

5.13　使用场地风扇进行辅助冷却75

5.14　通风系统的控制75

5.15　风扇76

5.16　控制室的通风81

5.17　空气调节81

5.18　燃烧空气的处理86

5.19　小结91

5.20　符号92

第6章　试验室冷却水和排气系统94

6.1 引言94

6.2　冷却水供给系统概述94

6.3　水94

6.4　试验室冷却水回路的形式97

6.5　绘制能量平衡图和估算系统参数103

6.6　排气系统105

6.7　小结108

第7章　燃油和润滑油的储存、供给和处理111

7.1 引言111

7.2　大容量燃油储存和供给系统111

7.3　燃油管114

7.4　渣油的储存和处理114

7.5　生物燃料的储存115

7.6　地下燃油管115

7.7　基准燃油桶116

7.8　天然气、液化天然气、压缩天然气（NG、LNG、CNG）116

7.9　试验室燃油供给系统116

7.10　试验室内燃油系统118

7.11　发动机燃油压力控制119

7.12　发动机燃油温度控制119

7.13　发动机润滑油冷却系统121

7.14　汽油的特性和储存时间122

7.15　混合气的准备123

7.16　柴油的性能123

7.17　小结123

第8章　测功机与转矩的测量125

8.1 引言125

8.2　使用耳轴式（托架）测功机测量转矩125

8.3　使用串联轴或转矩传递凸缘测量转矩127

8.4　转矩测量的误差校正和估算129

8.5　加速和减速条件下的转矩测量133

8.6　转速的测量133

8.7　测功机选择概述134

8.8　测功机的类型134

8.9　发动机与测功机性能的匹配141

8.10　发动机的起动143

8.11 各种类型测功机的特点及选用145

8.12　选用测功机应考虑的其他问题146

第9章　发动机与测功机的连接148

9.1 引言148

9.2　选择连接方式应注意的问题148

9.3　基本阅读材料149

9.4　扭转振动与临界转速149

9.5　连接轴的设计155

9.6　应力集中、键槽和无键毂连接155

9.7　轴的振颤157

9.8　联轴器157

9.9　挠性联轴器的减振作用158

9.10　传动轴设计举例161

9.11 发动机与测功机连接的设计程序概述167

9.12　飞轮168

9.13　符号与单位169

第10章 电气系统设计应考虑的问题171

10.1 引言171

10.2　电气工程师的设计任务171

10.3　电气设备安装的基本特征172

10.4 自然环境172

10.5　电信号和测值干扰174

10.6　接地系统的设计176

10.7　电缆的布置177

10.8　交流电力测功机系统的集成180

10.9　干扰和敏感装置的电源连接181

10.10　电源的具体要求182

10.11　试验室电缆穿墙的防火182

10.12　配电柜的通风183

10.13　欧洲安全标准和CE标识183

10.14　竣工电气文件（图）标准注解184

10.15　小结185

10.16　电气工程术语及其代号185

第11章　试验室控制与数据采集189

11.1 引言189

11.2　保护系统189

11.3　试验顺序的控制模式193

11.4　选择试验控制软件198

11.5　试验室计算机的作用和连接的装置199

11.6　压力的测量204

11.7　压力测量的其他方法206

第12章　燃料消耗、燃烧空气消耗和润滑油消耗的测量212

12.1 引言212

12.2　液体燃料消耗的测量装置212

12.3　燃料消耗测量——气态燃料216

12.4　燃料状况对发动机性能的影响216

12.5　润滑油消耗的测量217

12.6　曲轴箱窜气的测量218

12.7　空气消耗和气流的测量218

12.8　空气的性质219

12.9　空气消耗、空气状况与发动机性能219

12.10　大气压力220

12.11　空气温度221

12.12　测量空气消耗的空气盒223

12.13　粘性液流空气流量计227

12.14　卢卡斯-道（Lucas-Dawe）空气质量流量计227

12.15　容积式流量计227

12.16　热线式或热膜式流量计227

12.17　符号与单位228

第13章　热效率、热损失与机械损失230

13.1　引言230

13.2　热力学基础230

13.3　气体燃料231

13.4　内燃机的热平衡234

13.5　热平衡内容的小结240

13.6　发动机机械损失的测量240

13.7　小结243

13.8　符号与单位243

第14章　燃烧过程与燃烧分析245

14.1 引言245

14.2　影响燃烧的基本因素246

14.3　汽油机的燃烧246

14.4　柴油机的燃烧246

14.5　释放的总能量与瞬时释放的能量256

14.6　周期性能量释放——平均有效压力（指示平均有效压力、总平均有效压力和泵气平均有效压力）256

14.7　瞬时能量释放257

14.8　计算机控制的发动机指示技术与方法257

14.9　压力测量链的基本电路和原理258

14.10　指示设备的接地回路260

14.11　精确确定正确的上止点位置261

14.12　实验室内的发动机指示设备的整合261

14.13　高端发动机校准试验室262

14.14　中间市场的临时燃烧分析试验室263

14.15 “爆燃”检测263

14.16　发动机指示压力传感器264

14.17　发动机指示压力传感器的安装和特种设计264

14.18　转速／曲轴转角传感器265

14.19　燃烧分析的结果计算265

14.20　从原始测量数据推导的结果265

14.21 小结267

14.22　符号与单位267

第15章　试验部门组织、健康和安全管理、结果的风险评估校正和试验设计269

15.1　引言269

15.2　管理与分组的作用269

15.3　健康安全管理和风险管理271

15.4　试验程序的规划、执行和记录273

15.5　试验执行、分析与记录273

15.6　试验室之间的校正274

15.7　验收试验和定型试验、功率测试模式与校正275

15.8　试验的统计学设计277

15.9　小结282

第16章　废气排放283

16.1 引言283

16.2　内燃机排放物的基本化学成分284

16.3　点燃式发动机的废气排放285

16.4　柴油机的排放286

16.5　柴油机颗粒物排放287

16.6　排放法规、鉴定和试验程序288

16.7　法规的分类290

16.8　颗粒物排放测量原理293

16.9　气体排放物的测量原理与分析294

16.10　质谱仪296

16.11　废气排放测量分析仪器的整合296

16.12　校准、量距气、气体存储分配系统297

16.13　气体分析仪与排放试验台299

16.14　定容取样系统300

16.15　健康、安全及定容取样系统联锁302

16.16　排放试验程序303

16.17　法定测试的温度适应区303

16.18　欧洲废气排放试验程序303

16.19　美国联邦轻型汽车排放试验程序（FTP-75）304

16.20　汽车蒸发排放物305

16.21　场地选择对低排放试验的意义306

16.22　符号307

第17章　摩擦学、燃油与润滑剂测试309

17.1　引言309

17.2　润滑剂的分级与鉴定309

17.3　摩擦学310

17.4　润滑油特性312

17.5　基准燃料与基准润滑油312

17.6　在燃油和润滑油试验中指定的发动机和试验方法313

17.7　生物燃料317

17.8　小结317

附录17-A　主要的CEC试验与出版物列表318

附录17-B　汽油使用性能标准与试验方法320

附录17-C　柴油使用性能标准与试验方法321

第18章　底盘测功机323

18.1　引言323

18.2　道路负载方程324

18.3　滚动“路面”测功机的起源326

18.4　制动试验台327

18.5　用于维修调整和评价的底盘测功机327

18.6　用于离线前生产测试的底盘测功机327

18.7　用于排放测试的底盘测功机328

18.8　里程累计测功机329

18.9　专用底盘测功机330

18.10　电磁兼容性的测试331

18.11　车用气候试验室331

18.12　气候试验室内的底盘测功机的特殊装置333

18.13　独立式车轮测功机334

18.14　底盘测功机的安装334

18.15　底盘测功机地沟设计和结构334

18.16　可调几何结构测功机的设计与安装337

18.17　传动室337

18.18　测功机的装卸337

18.19　轮胎跑气检测装置338

18.20　电缆布置338

18.21　加载制动器和应急制动器338

18.22　汽车的约束338

18.23　保护与安全性339

18.24　滚筒表面处理340

18.25　模拟“路面”340

18.26　驾驶辅助装置340

18.27　消防安全341

18.28　滚筒直径对轮胎接触状况的影响341

18.29　技术规格、精度与校准342

18.30　底盘测功机的局限性344

18.31 小结345

第19章　数据采集、处理、试验后处理、发动机校准和脉谱图绘制346

19.1　引言和术语的定义346

19.2　试验数据采集的传统方法346

19.3　数据的图表记录格式348

19.4　采用手动控制的计算机数据记录349

19.5　模／数转换精度349

19.6　现代标准：全面的计算机控制和数据采集350

19.7　发动机脉谱图制作和校准中的数据采集与处理350

19.8　数据模型在“环路中硬件”测试中的应用351

19.9　车内数据传输协议352

19.10　通信和控制中的智能设备与系统352

19.11　生产试验室的软件352

19.12　冷态试验的数据处理353

19.13　消声试验与模型构建354

19.14　数据管理的一般原则354

19.15　后采集数据处理与报告355

19.16　数据的实际安全性356

19.17　对密码的注解356

19.18　发动机试验软件选择的一般原则356

第20章　精度的追寻和定义——试验结果的统计分析358

20.1　引言358

20.2　基本知识358

20.3　一些普遍性原则361

20.4　与精度有关的术语定义361

20.5　关于精度的描述——一项关键性的研究362

20.6　制造商声称的仪器精度364

20.7　追本溯源能力367

20.8　组合误差367

20.9　重要数字的引用次数368

20.10　绝对精度和相对精度368

20.11　精度的成本——最后的考虑368

20.12　小结368

附录　单位与换算370