小型汽油机测功台架设计

赵 鹏 史松霞

（临沂大学，山东 临沂 276000）

0 引言

自20世纪40年代末我国开始生产小型汽油机以来，我国的小型通用汽油机从无到有发展迅速。小型的汽油机结构简单、体积小、重量轻、价格便宜、使用方便，所以在各种机具配套中占有重要位置。随着此类设备的大量的市场需求，有大批的生产厂家相继出现，规模不一。根据有关的技术标准要求，小型汽油机在出厂前应进行从外观质量、起动性能、怠速、运转实验、最高转速、标定功率、最大扭矩、燃油消耗率、停机、铭牌、安全防护、密封性、噪音、可靠性等的出厂技术条件的检验。在这一系列的检验检测过程中对功率和油耗的检测是一项较为繁琐且需要有相应专业设备的检验项目，对一些小型的企业来说，采用通用的测功仪器进行检测显得操作复杂且耗时长，许多小型企业采用比较粗放的检验方式，可靠性低，产品质量不易保证；为了即能够保证出厂质量又能够提高检验速度。我们通过分析研究，集功率、转速、油耗测试为一体，并通过快速装夹机构，操作方便，能提高试车可靠性。

1 测量方案设计

1.1 功率测量方案

汽油机的有效功率可以通过测量有效转矩和转速并依据公式：

计算得到。其中，Pe（kW）为有效功率、Me(N·m）为有效转矩n(r/min)为转速。

小型汽油机的出厂时的功率检测一般采用就台架稳态检测方法。稳态测功时，由于需要对汽油机施加外部负荷。常见的测功机有水力测功机、电力测功机和电涡流测功机，测功时费时费力、成本较高。这里我们采用风机作为施加给汽油机的外部载荷。

我们以139F型汽油机为例，根据规定的出厂技术条件，139F型汽油机的最大功率为0.7kW/(6500r/min)。我们通过实验，对所用风机的叶片等关键部件进行一定的改造，使得风机当转速达到6500r/min时的输入功率为0.7kW；通过改造后的风机作为标定的测功外载荷。测试时，当检测到风机的转速达到6500r/min时即可说明汽油机功率符合额定要求的。如图1所示。

图1 功率检测方案简图

1.2 油耗测量方案

油耗的检测采用 “定量测量法”检测。如图2所示，检测时，关上通往油箱的开关，使汽油机的所需燃料通过与油箱并联的玻璃容积量具供给，测量当燃油的消耗量为预置的常数A时，所需的时间T；汽油的密度约为0.73g/ml，通过换算，可以检测得到汽油机的平均耗油率为：

图2 油耗检测方案简图

2 测试台架结构设计

图3是试车台架整体机械结构图，主要包括机身、连接座、被动盘、夹紧压板、夹紧器等。

图3 试车台架结构图

考虑测试时的装夹要力求方便快捷，在固定夹紧位置设计成手柄夹板联动杆的形式，松开夹紧器手柄，汽油机安装在被动盘和夹紧压板之间，然后推动夹紧器手柄固定汽油机，在一拉一推的操作中即可实现夹紧板与汽油机之间的夹紧和松开的动作，方便快捷。汽油机与载荷之间的联接采用离心块通过摩擦与被动盘联接，汽油机在启动初期，在怠速阶段离心块与被动盘不接触，实行空载启动，随着油门加大，汽油机转速提高，当转速达到一定速度时离心块由于离心力的作用张开通过离心块上的摩擦片与被动盘接触实现联接。

3 总结

本试车平台的设计结构，能够用比较简便的方式用稳态检测法检测汽油机的功率、油耗，准确、可靠。汽油机的装夹部分，结构简单，操作方便快捷。对于油耗测量，将来可以考虑在玻璃容积量具上加装光电测量装置，使油耗直接读出。