小型汽油機測功臺架設計

趙 鵬 史松霞

（臨沂大學，山東 臨沂 276000）

0 引言

自20世紀40年代末我國開始生產小型汽油機以來，我國的小型通用汽油機從無到有發展迅速。小型的汽油機結構簡單、體積小、重量輕、價格便宜、使用方便，所以在各種機具配套中占有重要位置。隨著此類設備的大量的市場需求，有大批的生產廠家相繼出現，規模不一。根據有關的技術標準要求，小型汽油機在出廠前應進行從外觀質量、起動性能、怠速、運轉實驗、最高轉速、標定功率、最大扭矩、燃油消耗率、停機、銘牌、安全防護、密封性、噪音、可靠性等的出廠技術條件的檢驗。在這一系列的檢驗檢測過程中對功率和油耗的檢測是一項較為繁瑣且需要有相應專業設備的檢驗項目，對一些小型的企業來說，采用通用的測功儀器進行檢測顯得操作復雜且耗時長，許多小型企業采用比較粗放的檢驗方式，可靠性低，產品質量不易保證；為了即能夠保證出廠質量又能夠提高檢驗速度。我們通過分析研究，集功率、轉速、油耗測試為一體，并通過快速裝夾機構，操作方便，能提高試車可靠性。

1 測量方案設計

1.1 功率測量方案

汽油機的有效功率可以通過測量有效轉矩和轉速并依據公式：

計算得到。其中，Pe（kW）為有效功率、Me(N·m）為有效轉矩n(r/min)為轉速。

小型汽油機的出廠時的功率檢測一般采用就臺架穩態檢測方法。穩態測功時，由于需要對汽油機施加外部負荷。常見的測功機有水力測功機、電力測功機和電渦流測功機，測功時費時費力、成本較高。這里我們采用風機作為施加給汽油機的外部載荷。

我們以139F型汽油機為例，根據規定的出廠技術條件，139F型汽油機的最大功率為0.7kW/(6500r/min)。我們通過實驗，對所用風機的葉片等關鍵部件進行一定的改造，使得風機當轉速達到6500r/min時的輸入功率為0.7kW；通過改造后的風機作為標定的測功外載荷。測試時，當檢測到風機的轉速達到6500r/min時即可說明汽油機功率符合額定要求的。如圖1所示。

圖1 功率檢測方案簡圖

1.2 油耗測量方案

油耗的檢測采用 “定量測量法”檢測。如圖2所示，檢測時，關上通往油箱的開關，使汽油機的所需燃料通過與油箱并聯的玻璃容積量具供給，測量當燃油的消耗量為預置的常數A時，所需的時間T；汽油的密度約為0.73g/ml，通過換算，可以檢測得到汽油機的平均耗油率為：

圖2 油耗檢測方案簡圖

2 測試臺架結構設計

圖3是試車臺架整體機械結構圖，主要包括機身、連接座、被動盤、夾緊壓板、夾緊器等。

圖3 試車臺架結構圖

考慮測試時的裝夾要力求方便快捷，在固定夾緊位置設計成手柄夾板聯動桿的形式，松開夾緊器手柄，汽油機安裝在被動盤和夾緊壓板之間，然后推動夾緊器手柄固定汽油機，在一拉一推的操作中即可實現夾緊板與汽油機之間的夾緊和松開的動作，方便快捷。汽油機與載荷之間的聯接采用離心塊通過摩擦與被動盤聯接，汽油機在啟動初期，在怠速階段離心塊與被動盤不接觸，實行空載啟動，隨著油門加大，汽油機轉速提高，當轉速達到一定速度時離心塊由于離心力的作用張開通過離心塊上的摩擦片與被動盤接觸實現聯接。

3 總結

本試車平臺的設計結構，能夠用比較簡便的方式用穩態檢測法檢測汽油機的功率、油耗，準確、可靠。汽油機的裝夾部分，結構簡單，操作方便快捷。對于油耗測量，將來可以考慮在玻璃容積量具上加裝光電測量裝置，使油耗直接讀出。