发动机功率检测系统设计(附件)
毕业设计说明文（论文）中文毕业设计说明文（论文）中文发动机功率检测技术是推动发动机技术发展的重点研究项目，现有的功率检测系统和检测方法在检测效率、检测精度、检测成本方面还无法满足我国当前的发动机检测需要。传统的检测仪器也存在专一性，无法对不同厂家、甚至不同型号的设备进行检测。近年来，基于labview虚拟仪器开发的检测系统越来越多地运用在各行各业的检测部门中，自主研发通用检测仪器也越来越受到行业的重视。由此，基于labview虚拟仪器研发一款通用的汽车发动机功率检测系统有利于提高发动机功率检测技术。该系统主要由数据采集系统和功率计算系统两部分组成，能在线、实时、连续地对功率进行检测。同时也加入了离线检测模式，只需输入特定参数即可计算发动机功率。关键词 发动机功率，检测，虚拟仪器，在线检测，实时检测
目 录
1 绪论 1
1.1 研究的目的及意义 1
1.2研究现状 2
1.3 发展趋势 4
1.4 研究内容 5
1.5 技术路线 5
2. 发动机测功理论基础 5
2.1发动机有负荷测功原理 5
2.2 发动机无负荷测功原理 6
2.2 labview语言 7
3 检测系统设计 8
3.1 检测参数 8
3.2 数据采集系统 9
3.3 转速提取程序设计 16
3.4 功率计算程序设计 18
3.5 数据写入程序设计 19
3.6离线测试系统设计 21
4 使用说明 24
4.1软件使用步骤 24
4.3选择测试模式 25
4.4功率检测 26
结论 31
致谢 32
参考文献 33
1 绪论
1.1 研究的目的及意义
汽车发动机被称为汽车的心脏，其性能直接影响汽车的动力。发动机功率是评价发动机性能的重要指标，制造、使用和维修机构都会对发动机功率进行测定[1]。
发动机的功率通常是通过功率检测器来测试的。检测功率的方法包括动态功率检测和稳态功率检 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
测两种。稳态测功机，也称作有负荷测量，必须在专用平台上进行，需要专门的检测设备给发动机加载。虽然专用的发动机功率检测台架检测出的数据精度比较高，并且能够直接显示发动机的转速、扭矩等参数，但是专用的功率检测台架一般体积比较大，价格昂贵，操作复杂，不能适应汽车在不解体状态下的测试要求，并且测试时间长，噪声大，振动大，对环境污染也非常严重，目前仅适用于汽车主机厂、内燃机制造厂、科研院所和高等院校。
动态测功也称为无负荷测功或无外载测功，发动机的功率可以在不拆卸车辆的情况下进行检测。在发动机稳定在怠速或者低速状态时，需克服系统内运动部件的惯性和摩擦消耗，加速运行，发动机的瞬时功率大小就取决于发动机的瞬时加速度。因此，无负荷功率检测设备可用于发动机运行监测，实时分析发动机的工况。与有负载功率检测相比，无负荷功率功率检测具有测试便捷、效率高、检测设备轻便、功率检测耗时短、操作简单易学、对环境基本上不造成污染、并且研发成本和设备成本低都更低廉。所以汽车维修公司和交通管理部门目前应用较多的就是无负荷测功。由于技术的成熟度不够，目前在用在无负荷测功仪器无法充分达到发动机性能检测的标准，也存在测量数据精度低、使用成本高、数据重复性差的缺点。所以，基于无负荷测功原理研制一款精准、高效、成本低的测功仪器是非常具有现实意义的。
传统的监控设备是独立仪器、人工操作、人工判断和分析单个仪器记录信息的主要设计思想，因此各仪器的功能和范围是固定不变的。测试的信息也是彼此孤立不开放的[2]。
基于目前工业高速发展的状态，对检测设备的要求也提高了，需要仪器在可以独立完成实时监测时，还必须适应多样化的使用需求，检测对象再专一，可随时根据检测需要适应不同对象。建立一个生产档案库，可以通过一系列监控手段为即时的抉择和操作提供依据的检测系统。系统成本和检测费用适应用户范围广，功能能够随着未来企业的发展进行升级和扩展。
伴随着计算机应用技术的高速发展，近年来，以计算机系统在载体的虚拟仪器测试平台已经在测试领域出现了。Labview是美国国家仪器公司NI开发一款的虚拟仪器开发软件[3]，功能非常强大，应用领域广，而且平台开发是基于通用的个人电脑和常用的标准硬件设备和通用软件，所以利用labview开发测试仪器可以显著降低成本，也能大幅度提升测试系统的适用范围。
LabVIEW虚拟仪器开发平台作为当前检测领域的工业化标准，可适用于VXI、PLC、PXI、GPIB、卡型数据采集卡、串行设备等PC标准软硬件设计。可设计灵活、清晰、层次化的测试系统。同时还具有人机交互的数据采集系统和控制操作系统，使测试工作高效方便。Labview通过驱动器将硬件设备或软件与计算机结合，传统仪器中的部分甚至所有硬件可由软件中的程序模块代替，在精简硬件设备的同时也使得虚拟仪器平台设计的测试系统更稳定，避开了传统硬件的弊端，测试结果精度也会有所提升，成本自然就更低。对于发动机功率的检测而言，基于虚拟仪器平台开发一款测试软件完全符合当下我国对功率检测的需求，经济性和实用性都高于以往的测功仪器。并且在对labview虚拟仪器平台和功率检测原理的不断探索下，功率检测的精度和效率还会有更大的上升空间。
1.2研究现状
长年以来，发动机检测技术的研究一直是发动机工业的重要项目。在上个世纪中旬，可用于性能调试的单一检测技术被部分发达国家研究出来，并使用简单的数据检测仪器检测出温度电流等，并由此计算出发动机功率。
60年代末，得益于发动机工业的高速发展，发动机检测技术也得到了大幅度提升。出现了发动机转速检测仪，如转速计、示波器、功率计等。
70年代初，由于计算技术的发展应用加上同一时期的感应装置在应用上也取得了不小突破，工业生产趋向自动化智能化，发动机功率检测技术也同步到了这一阶段。
目 录
1 绪论 1
1.1 研究的目的及意义 1
1.2研究现状 2
1.3 发展趋势 4
1.4 研究内容 5
1.5 技术路线 5
2. 发动机测功理论基础 5
2.1发动机有负荷测功原理 5
2.2 发动机无负荷测功原理 6
2.2 labview语言 7
3 检测系统设计 8
3.1 检测参数 8
3.2 数据采集系统 9
3.3 转速提取程序设计 16
3.4 功率计算程序设计 18
3.5 数据写入程序设计 19
3.6离线测试系统设计 21
4 使用说明 24
4.1软件使用步骤 24
4.3选择测试模式 25
4.4功率检测 26
结论 31
致谢 32
参考文献 33
1 绪论
1.1 研究的目的及意义
汽车发动机被称为汽车的心脏，其性能直接影响汽车的动力。发动机功率是评价发动机性能的重要指标，制造、使用和维修机构都会对发动机功率进行测定[1]。
发动机的功率通常是通过功率检测器来测试的。检测功率的方法包括动态功率检测和稳态功率检 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
测两种。稳态测功机，也称作有负荷测量，必须在专用平台上进行，需要专门的检测设备给发动机加载。虽然专用的发动机功率检测台架检测出的数据精度比较高，并且能够直接显示发动机的转速、扭矩等参数，但是专用的功率检测台架一般体积比较大，价格昂贵，操作复杂，不能适应汽车在不解体状态下的测试要求，并且测试时间长，噪声大，振动大，对环境污染也非常严重，目前仅适用于汽车主机厂、内燃机制造厂、科研院所和高等院校。
动态测功也称为无负荷测功或无外载测功，发动机的功率可以在不拆卸车辆的情况下进行检测。在发动机稳定在怠速或者低速状态时，需克服系统内运动部件的惯性和摩擦消耗，加速运行，发动机的瞬时功率大小就取决于发动机的瞬时加速度。因此，无负荷功率检测设备可用于发动机运行监测，实时分析发动机的工况。与有负载功率检测相比，无负荷功率功率检测具有测试便捷、效率高、检测设备轻便、功率检测耗时短、操作简单易学、对环境基本上不造成污染、并且研发成本和设备成本低都更低廉。所以汽车维修公司和交通管理部门目前应用较多的就是无负荷测功。由于技术的成熟度不够，目前在用在无负荷测功仪器无法充分达到发动机性能检测的标准，也存在测量数据精度低、使用成本高、数据重复性差的缺点。所以，基于无负荷测功原理研制一款精准、高效、成本低的测功仪器是非常具有现实意义的。
传统的监控设备是独立仪器、人工操作、人工判断和分析单个仪器记录信息的主要设计思想，因此各仪器的功能和范围是固定不变的。测试的信息也是彼此孤立不开放的[2]。
基于目前工业高速发展的状态，对检测设备的要求也提高了，需要仪器在可以独立完成实时监测时，还必须适应多样化的使用需求，检测对象再专一，可随时根据检测需要适应不同对象。建立一个生产档案库，可以通过一系列监控手段为即时的抉择和操作提供依据的检测系统。系统成本和检测费用适应用户范围广，功能能够随着未来企业的发展进行升级和扩展。
伴随着计算机应用技术的高速发展，近年来，以计算机系统在载体的虚拟仪器测试平台已经在测试领域出现了。Labview是美国国家仪器公司NI开发一款的虚拟仪器开发软件[3]，功能非常强大，应用领域广，而且平台开发是基于通用的个人电脑和常用的标准硬件设备和通用软件，所以利用labview开发测试仪器可以显著降低成本，也能大幅度提升测试系统的适用范围。
LabVIEW虚拟仪器开发平台作为当前检测领域的工业化标准，可适用于VXI、PLC、PXI、GPIB、卡型数据采集卡、串行设备等PC标准软硬件设计。可设计灵活、清晰、层次化的测试系统。同时还具有人机交互的数据采集系统和控制操作系统，使测试工作高效方便。Labview通过驱动器将硬件设备或软件与计算机结合，传统仪器中的部分甚至所有硬件可由软件中的程序模块代替，在精简硬件设备的同时也使得虚拟仪器平台设计的测试系统更稳定，避开了传统硬件的弊端，测试结果精度也会有所提升，成本自然就更低。对于发动机功率的检测而言，基于虚拟仪器平台开发一款测试软件完全符合当下我国对功率检测的需求，经济性和实用性都高于以往的测功仪器。并且在对labview虚拟仪器平台和功率检测原理的不断探索下，功率检测的精度和效率还会有更大的上升空间。
1.2研究现状
长年以来，发动机检测技术的研究一直是发动机工业的重要项目。在上个世纪中旬，可用于性能调试的单一检测技术被部分发达国家研究出来，并使用简单的数据检测仪器检测出温度电流等，并由此计算出发动机功率。
60年代末，得益于发动机工业的高速发展，发动机检测技术也得到了大幅度提升。出现了发动机转速检测仪，如转速计、示波器、功率计等。
70年代初，由于计算技术的发展应用加上同一时期的感应装置在应用上也取得了不小突破，工业生产趋向自动化智能化，发动机功率检测技术也同步到了这一阶段。
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