手持式汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表是用于檢測汽車發(fā)動(dòng)機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的一種儀器。它一般包括兩種類型的轉(zhuǎn)速表：用于測量汽油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的汽 油機(jī)轉(zhuǎn)速表和用于測量柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的柴油機(jī)轉(zhuǎn)速表。手持式汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表具有體積小、質(zhì)量輕、操作方便等特點(diǎn)，在汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)、研究、維修以及監(jiān)督檢測部門都得到廣泛的使用。由于這種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表的檢測原理和使用方法與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)速表有較大的區(qū)別 。計(jì)量部門現(xiàn)有的轉(zhuǎn)速計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置無法對(duì)其測量精度進(jìn)行檢定。目前.比較常用的檢定方法都是將它同磁 電式或光電式等其他類型的轉(zhuǎn)速表進(jìn)行比對(duì) 。但這種比對(duì)工作需要在專門的發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架上進(jìn)行。這種方法不僅在測量范圍、測量精度和穩(wěn)定度等方面都不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表的計(jì)量要求，而且一般計(jì)量部門也很難具備此種條件。因此，有必要研制一種檢定裝置.用以解決手持式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表的計(jì)量檢定難題。
1 手持式汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表的測量原理
1.1 汽油機(jī)轉(zhuǎn)速表的測量原理
汽 車的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)屬于點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī) 。它在每次點(diǎn)火時(shí)由于高壓放電都會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)中點(diǎn)火線圈和高壓點(diǎn)火線等部件周圍的磁通量發(fā)生變化.汽油機(jī)轉(zhuǎn)速表傳感器中的電磁線圈能夠感應(yīng)到這種 變化并把這種磁通量的變化轉(zhuǎn)換成頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火頻率相同的電流脈沖信號(hào)。汽油機(jī)轉(zhuǎn)速表傳感器的安裝方式有多種：有的是夾在高壓點(diǎn)火線上 .有的是用吸盤將傳感器吸在點(diǎn)火線圈上：另外還有非接觸式 ，只要將轉(zhuǎn)速表傳感器靠近發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng) 。就可以感應(yīng)到點(diǎn)火信號(hào)。汽油機(jī)轉(zhuǎn)速表通過將汽油機(jī)轉(zhuǎn)速表傳感器所采集的點(diǎn)火脈沖信號(hào)頻率值與所測量發(fā)動(dòng)機(jī)的沖程數(shù)值以及缸數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算 .就能夠得到發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速值。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速值與點(diǎn)火脈沖頻率之間的關(guān)系如下 ：
N=3Okf/m
式中 ，Ⅳ為轉(zhuǎn)速表顯示 的轉(zhuǎn)速 點(diǎn)火脈沖頻率 ;為發(fā)動(dòng)機(jī)沖程數(shù)：m為發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)。
1.2 柴油機(jī)轉(zhuǎn)速表的測量原理
柴油機(jī)轉(zhuǎn)速表則是將其傳感器以一定的預(yù)緊力卡夾在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第一缸的高壓油管上。發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴油時(shí)會(huì)在高壓油管內(nèi)產(chǎn)生較高的壓力 ，高壓油管在油壓的作用下產(chǎn)生微小膨脹。擠壓傳感器內(nèi)的壓電傳感元件。在傳感元件兩端產(chǎn)生壓電電荷。從而將噴油壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào) ，這個(gè)電脈沖信號(hào)頻率值與發(fā)動(dòng)機(jī)第一缸的噴油頻率值相等。柴油機(jī)轉(zhuǎn)速表通過將傳感器采集的脈沖信號(hào)頻率值與所測量發(fā)動(dòng)機(jī)沖程數(shù)一起運(yùn)算就能得到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速值。由于目前汽車柴油發(fā)動(dòng)機(jī)都是4沖程發(fā)動(dòng)機(jī).因此所使用的手持式汽車柴油機(jī)轉(zhuǎn)速表也都是針對(duì)4沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)而設(shè)計(jì)的。對(duì)于這種柴油機(jī)轉(zhuǎn)速表來說.柴油 發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與噴油頻率之問的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：
N=120f
式中，Ⅳ為轉(zhuǎn)速表顯示的轉(zhuǎn)速;廠為噴油頻率。
2 檢定裝置的測量原理和構(gòu)成
2.1 總體設(shè)計(jì)方案
由 于上述手持式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表檢測原理的特殊性。為了對(duì)其進(jìn)行檢定 .就應(yīng)該拋開用機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置等傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)速計(jì)量思路。我們的方案是設(shè)計(jì)一個(gè)低電壓信號(hào)發(fā)生裝置.提供一個(gè)頻率準(zhǔn)確、穩(wěn)定的低電壓脈沖信號(hào) ，該信號(hào)的頻率與某一標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng) 的汽油機(jī)點(diǎn)火脈沖頻率或柴油機(jī)噴油頻率相等.再用這個(gè)低電壓脈沖信號(hào)去驅(qū)動(dòng)用于模擬轉(zhuǎn)速表傳感器所需要的信號(hào)的點(diǎn)火裝置或壓力脈沖發(fā)生裝置。產(chǎn)生出標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn) 速所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)火信號(hào)和壓力脈沖信號(hào)。
基于以上思路.我們研制了用于檢定手持式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表的標(biāo)準(zhǔn)裝置。該標(biāo)準(zhǔn)裝置由三部分構(gòu)成 ：低壓脈沖信號(hào)發(fā)生器、用于汽油機(jī)轉(zhuǎn)速表檢定的高壓點(diǎn)火發(fā)生器、用于柴油機(jī)轉(zhuǎn)速表檢定的振動(dòng)脈沖發(fā)生器 (見 圖1)。
圖 1 檢定裝置框圖
