王飞 齐鹏 林琪超

摘 要：发动机转速（Revolutions per minute）是汽车发动机的重要性能之一，转速能够反映有效功率和最大转矩等信息，汽车发动机在运行的过程中转速是有一定的规律可循的。工作人员可以根据转速来判断发动机工作的实际情况。目前，通过转速来判断发动机性能的方法经常应用于实际工作中。本文作者以振动和噪声信号为依据，对发动机瞬时转速的测量进行研究。试图为之提供行之有效的可行性建议。

关键词：振动；噪声；发动机；瞬时转速

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.038

0 引言

汽车是现阶段人们出行的必要工具，发动机是汽车的核心部分，因此，对汽车发动机的检测是十分重要的。在对发动机进行检测时，转速检测是基础内容，而瞬时转速的测量对于发动机的研究来讲有着积极的意义，同时，基于振动和噪声的测量方法是转速测量方法中最普遍的一种，因此，本文主要针对这种测量方法进行详细介绍。

1 振动和噪声测速方法的评价

对于汽车的发动机来讲，转速与振动和噪声是存在着一定关系的。基于这种关系，可以将振动和噪声作为对发动机转速测量的实际依据。汽车的发动机在转动的过程中其内部压力是不断变化的。众所周知，发动机在转动时采用的是活塞运动，而这种活塞运动在数学上是存在着函数关系的，是一种周期性的运动，而这种周期性的运动才是其产生噪声和振动的关键因素，所以说通过噪声和振动来测量发动机的瞬时转速是有一定科学依据的。在实际的应用中通过噪声和振动来测量汽车发动机的瞬时转速，进而了解发动机存在的问题是很普遍的。一般来说在进行测量时主要采集发动机缸盖处的振动信息和噪声信息，并将采集的信息和正常发动机的信息进行对比从而得到相关的处理结果，通过结果来发现发动机存在的问题。这种采集方式在操作上十分简单，并不需要复杂的流程，因此也广泛应用于汽车发动机的检测。

2 振动和噪声测量发动机瞬时转速的主要方法

上文已介绍了通过振动和噪声的测速方法来测量发动机的瞬时转速。在实际的测量中振动和噪声测量为一个系统，其基本组成结构是单片机的控制程序。本文所研究的测量系统采用的是数字处理器作为基础的设计，具体测量方案如图1所示。

2.1 选取传感器

传感器是测量系统中最主要的工具，在瞬时转速测量系统中，需要通过传感器对振动和噪声的信号进行采集，通过采集的结果来判断输出信号和汽车位移、速度之间的关系。在测量过程中一般采用的传感器为接触式传感器，这种传感器自身的电路可以对已收集到的信号进行预先处理，其中预先处理就包括了对信号的放大。将接触式传感器吸附在磁性的物质上，便可以使其与发动的缸盖连接在一起，这就保证了传感器和发动机的零距离接触。接触式传感器在测量的过程中其探头测量方向与发动机的振动方向是处于同向方向的。当发动机出现振动和噪声时传感器便会随之振动，从而有效地收集信息产生电信号并有效输出。

2.2 信號收集点的选取

当选择完传感器后，就需要选择合适的位置来进行测量，测量的位置会直接影响测量的质量，对后期测量的结果有着深远的影响。一般选择测量点时要遵循以下两点原则。第一点，要充分反映发动机的实际状况，并且保证信号的稳定。第二点，要便于安装和测试，同时不会对发动机的转动产生任何影响，只有这样才能够真实地测量出发动机的振动和噪声。根据实际的调查研究表明，汽车发动机的缸盖和机身部位是比较合适的信号收集点，但根据测量结果显示，缸盖部位的传感器更加容易接受到发动机的信号，其信息量更加的丰富，能带来更多的价值，因此将信号收取点选取在发动机的缸盖位置是最为合适的。

2.3 分析振动和噪声的信息

当对汽车发动机的振动和噪声信号进行收集之后就需要对其进行分析，通过合理的分析方法，将收集到的信号进行有效解读，最终得出想要的结果。在信号分析的过程中实际上是将多种信息融合在一起进行分析的，综合考察了信号的各项特征。除此之外，由于汽车发动机的振动和噪声信号是不固定的，并不是人为可以掌控的，所以每次传感器收集到的信号是不同的，也较为复杂，在实际的分析过程中需要根据振动和噪声的信号的周期性特点来强化信号分析的作用，一般会采用频域内分析方法和时域内分析方法对信号进行详细分析，最终得出有效的结论。

3 总结

综上所述，汽车的发动机是汽车的重要组成部分，发动机的好坏能够综合的反应出汽车的性能。测量发动机的转速在一定程度上能够有效的了解汽车发动机自身存在的问题。发动机的瞬时转速是存在一定变化规律的，在现阶段的汽车发动机检测作业中，通过检测发动机的振动和噪声来测量其瞬时转速的方法已经非常普遍，并且广泛应用于汽车检测中。本文作者主要针对这种方法进行了详细介绍，希望通过笔者的介绍能够给相关人员提供一定的参考，在日后对汽车发动机进行测量时能有所借鉴。

参考文献：

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作者简介：王飞（1987-），男，山东济南人，本科，工程师，研究方向：力学计量。