什么是示功器?

[拼音]：shigongqi

[外文]：indicator

测录示功图的仪器。根据工作原理，示功器可分为机械式、气电式和电子式3类。

它是蒸汽机盛行时代所采用的一种示功器。其基本原理是：一方面将活塞的运动由滑块引出并带动记录纸沿横坐标移动；另一方面由缸内的气体压力通过小的示功活塞带动笔尖沿纵坐标移动，从而直接绘出缸内气体压力与活塞位置（即容积变化）的相应关系。这种示功器的机械惯性大，振动和摩擦均较严重，所以测录的误差也较大，不适用于现代高速内燃机示功图的测录。只在测录蒸汽机和一些低速船用柴油机的示功图时仍在使用。

内燃机动态压力测量中采用横向集点法绘制压力-曲轴转角（p-α）示功图曲线的仪器，也称平衡式示功器。它主要由平衡式传感器、转筒、电火花控制器和高压气瓶等组成。装有记录纸的转筒由内燃机曲轴带动。平衡式传感器膜片的一面与气缸内的压力连通，另一面与从气瓶来的可以准确控制其压力值的平衡压力连通。当两面的压力平衡破坏时，膜片即向一方移动并引起电火花控制器产生高压脉冲，在记录纸的相应位置上击穿成小孔。当逐步改变给定的平衡压力时，则在记录纸的相应于不同曲轴转角的位置上得到一系列代表不同压力的击穿孔，构成了p-α示功图。这种示功器测录准确，适用于高速内燃机。所测录的示功曲线图形较大，便于进行定量分析，使用广泛。这种示功器测录的p-α示功图尚可根据曲轴转角与气缸容积的几何关系，通过作图法改绘为压力-工作容积(p-V)示功图。

利用非电量电测原理，把气缸内的压力和曲轴转角(或活塞位移)分别转换为相应的电量并在阴极射线示波器的荧光屏上显示为p-α 图(或p-V 图)的测录装置。

内燃机的曲轴转角（或活塞位移）通过电容式传感器转换为相应的电量，经放大后通过阴极射线示波器的水平偏转板，并形成电场控制阴极射线的左右偏转。气缸内的压力通过压电式、应变式或电容式压力传感器转换为相应的电量，经放大后通入阴极射线示波器的垂直偏转板，并形成电场控制阴极射线的上下偏转。从阴极射出的电子射线，在两个相互垂直的偏转板的电场作用下射在示波管的荧光屏上，呈现出p-α图（或p-V 图）。电子示功器中采用多种形式（工作原理）的传感器，它们各自配有不同的测量电路。

电子式示功器的各运动件质量小，有较高的自振频率、较好的动态响应，适合测录高速内燃机示功图。压力传感器输出的信号经放大后还可直接送入电子计算机进行数据处理，从而求得多次循环的“平均”图形，提高所测平均指示压力的精度。各种传感器输出的电模拟量还可以通过模拟-数字转换器（A-D转换器）输入到数字计算机，经运算后由电传打字机得到压力的数字记录带，或由绘图仪绘制成压力变化曲线。因此，电子式示功器与计算机配合使用能得到全自动化的信号处理，是一种很有发展前途的示功器。