文獻綜述-汽車起動機綜合性能測試臺的設計

1、來源和意義隨著汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展，汽車的市場需求量不斷增加，國內(nèi)、國外的生產(chǎn)廠 家不斷地推出各種新型的汽車起動機以滿足各種層次的需要。為了適應市場的要求， 作為汽車電器的關鍵設備，起動機和電磁開關在出廠時或檢修過程中，對其進行性 能測試顯得尤為重要。目前國內(nèi)的起動機性能測試系統(tǒng)大多仍延用機械電器控制，精度低，抗干擾能 力差1。因此有必要要開發(fā)一套起動機性能自動測試系統(tǒng)，使得整個系統(tǒng)精度高， 抗干擾能力強，人機界面好，功能完善，適用于起動機生產(chǎn)過程的自動化。現(xiàn)階段國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀國外汽車電子的技術現(xiàn)狀在國外，汽車電子技術的發(fā)展可分為三個階段：第一階段是從20世紀60年代 中期到70年代末期，這一

2、階段采用的是二極管、離散的晶體管和模擬集成電路；第 二階段是從70年代中期到80年代末期，采用數(shù)字集成電路，四位、八位和十六位 單片機微機處理器；第三階段是從80年代末期一直到現(xiàn)在，這一階段大量使用高性 能的功率器件、高性能的傳感器和大容量存儲器。其特點是采用綜合傳動系統(tǒng)牽引 控制，包括綜合電子制動、傳動和懸掛、車止診斷、通信與導航、數(shù)字音像等等。2000年全世界的汽車需求量從80年代的4600萬輛，增至6700萬輛左右，市 場銷量也從80年代中期的3100萬輛上升至4600萬輛，增值達48%。到2000年的 世界汽車數(shù)將從1985年的3.9億輛增至5.5億輛。目前世界10大汽車生產(chǎn)國：日本、

3、 美國、德國、英國、法國、意大利、西班牙、加拿大、俄國、韓國的產(chǎn)量約4000 萬輛，幾乎滿足80%的需求，但10國的產(chǎn)量呈現(xiàn)了極度不平衡，日本年產(chǎn)量達到 1200萬輛，為韓國的10倍，經(jīng)過70年代石油危機的影響，導致需求轉(zhuǎn)向小型節(jié)油 汽車，隨著80年代油價下跌，市場消費又轉(zhuǎn)向大型車，68個氣缸、147KW以上 的大型車將在今后一段較長時間內(nèi)走俏2。美國是汽車電子裝置發(fā)展和應用最早的國家，在80年代后期，美國汽車發(fā)動機 的電子控制裝置已基本普及，其中怠速控制、空燃比控制及點火正時控制三項的裝 車率已分別達到42.1%、73.3%和90.1%；在1984年，已經(jīng)在音像、駕駛信息、車 輛控制、動力及

4、傳遞，安全與操作方便等五個方面形成一個復雜的電控裝置系統(tǒng)。 而在近10年，美國花在每輛車上的平均電子裝置費用更是由500美元增加到1800 美元左右。另外，日本汽車廠商也正在加速推進汽車工業(yè)的高科技化，以維持汽車在海外 市場的占有率。此外，德國和俄國等汽車生產(chǎn)大國的汽車電子產(chǎn)品也有飛速發(fā)展。由此可知，電子技術在汽車上的應用前景是廣闊和美好的。在國外，工業(yè)發(fā)達 國家的汽車電子化技術已是趨成熟，電子技術在汽車上的應用發(fā)展得如此迅速，除 了這些國家具有雄厚的電子工業(yè)基礎外，一個很重要的因素是各國汽車法規(guī)對排放、 安全和油耗有越來越嚴格的要求。隨著我國汽車工業(yè)的高速發(fā)展，對汽車排放安全 法規(guī)也將會越來

5、越嚴，也必將對我國汽車工業(yè)帶來一次電子化的革新。國內(nèi)汽車電子的技術現(xiàn)狀根據(jù)一篇題為“中國非娛樂汽車電子市場”的報告透露，中國的汽車電子市場 正在迅速發(fā)展，今后四年，市場銷售將會增加近30億元。2002年市場銷售總額將 會達到80億元。這篇報告還將整個汽車電子市場分為四類，分別透露了去年的市場銷售情況和 2004年的市場預測情況。傳動部分的電子產(chǎn)品市場最大，去年的銷售額為24.5億元， 預計2004年可達到33.4億元；防抱死系統(tǒng)和活動懸架系統(tǒng)等車輛控制部分的電子 產(chǎn)品市場，去年銷售額為11.2億元，2004年將會增至21億元；駕駛信息部分的電 子市場，去年銷售額為9.4億元，2004年將會升到

6、16.4億元；舒適、方便和安全部 分的電子市場，去年銷售額僅為3.7億元，預計2004年能達到9.2億元。目前，汽車電子工業(yè)在我國雖然還不是一個十分成熟的工業(yè)，但隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，電子技術在汽車業(yè)上的應用勢必將越來越多，與世界先進水平的差距 也必將越來越小，所以國內(nèi)汽車電子產(chǎn)品的市場是巨大的，發(fā)展前景是十分廣闊的。我國汽車采用電子技術由于起步不久，因此汽車電子產(chǎn)品的市場和發(fā)展?jié)摿κ?很大的。1988年，我國各類汽車產(chǎn)量達到58萬輛這多，目前，我國各類汽車年產(chǎn) 量已經(jīng)超過了 300萬輛，90年代汽車電子產(chǎn)品的產(chǎn)值達到5億多元，而且有進一步 發(fā)展的趨勢。由此可見，汽車電子產(chǎn)品給電子產(chǎn)品提供了

7、一個碩大的市場。據(jù)西部汽車報報道，目前，我國汽車市場呈現(xiàn)六大趨勢：汽車生產(chǎn)量與保有量將大幅增加，成為世界重要的汽車市場。汽車價格將有較大幅度下降，長期扭曲的狀況將有所改變。社會購買力將轉(zhuǎn)向轎車、柴油車和輕型車，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)將成為汽 車銷售的主要市場。隨著人民生活水平的提高，私有汽車市場將迅速發(fā)展。汽車運輸在運輸結(jié)構(gòu)中的比重將加大，貨車與客車需求量將大幅增加。人們的消費觀念將有所改變，購車不再是奢侈消費行為?，F(xiàn)在，我國已經(jīng)加入了 “世貿(mào)”我國的汽車工業(yè)已經(jīng)要面臨“入世”的嚴峻挑 戰(zhàn)，面對競爭日益激烈的國際市場，只有提高汽車產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，才能參與際 市場競爭，才能確保我國汽車工業(yè)的穩(wěn)步發(fā)

8、展。而從某種意義上來說，汽車的競爭 就是電子技術的競爭。而我們與國際水平的差距，主要體現(xiàn)在汽車電子產(chǎn)品的應用 上，因此，“入世”后，我國汽車行業(yè)對電子產(chǎn)品的相關的電子技術的需求一定會進 一步增加?，F(xiàn)階段汽車起動機性能測試系統(tǒng)的研究狀況由以上兩點我們可以看出，由于技術的發(fā)展和潮流的趨勢，汽車及其電子產(chǎn)品 的產(chǎn)量將大大增加，而汽車部件的安全性及穩(wěn)定性將是人們關注的重點。起動機性能測試系統(tǒng)正是針對汽車起動機性能而設計的一個測試系統(tǒng)。隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，對汽車起動機性能提出了越來越高的要求。然而我國大 多數(shù)起動機生產(chǎn)廠家，對起動機性能測試還是沿用傳統(tǒng)的目測指針式儀表讀數(shù)的方 法，試驗時由1人發(fā)令，

9、56人同時記錄各項測試參數(shù)，然后匯集數(shù)據(jù)，按規(guī)定的 公式計算，手工繪制特性曲線。這種落后的測試方法，除了儀表本身精度不高的因 素外，由于幾個人分別讀數(shù)，誤差大，無法保證測試精度，效率低。雖然已有廠家 開始采用程控數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，但也只能是自動采集數(shù)據(jù)，仍需人工加載、人工換算 數(shù)據(jù)和手工繪制特性曲線，不能進行自動測試，遠遠不能滿足科研和實際生產(chǎn)的需 要。在特性曲線的測量方法方面，國內(nèi)主要采用傳統(tǒng)的非連續(xù)測量方法。就是使起 動機在若干不連續(xù)（逐漸遞升的）負載轉(zhuǎn)矩下運行并記錄各負載轉(zhuǎn)矩點的電壓、電 流、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速值，測試方法比較落后，測量準確度也不高。先進和測試手段和測 試設備，對起動機性能試驗的可靠性和準確性起著參考文獻1