發動機試驗臺是用于開發、表征和測試發動機的設施。該設施通常作為產品提供給汽車原始設備制造商，允許發動機在不同的運行狀態下運行，并提供與發動機運行相關的多個物理變量的測量。一個精密的發動機測試臺裝有多個傳感器（或傳感器）、數據采集功能和執行器來控制發動機狀態。傳感器將測量幾個感興趣的物理變量，通常包括：

• 曲軸扭矩和角速度
• 進氣和燃料消耗率，通常使用體積和/或重量測量方法檢測
• 進氣混合物的空燃比，通常使用廢氣氧傳感器檢測
• 廢氣中的環境污染物濃度，例如一氧化碳、不同配置的碳氫化合物和氮氧化物、二氧化硫和顆粒物
• 發動機機體上多個位置的溫度和氣壓，例如發動機機油溫度、火花塞溫度、廢氣溫度、進氣歧管壓力
• 大氣條件，例如溫度、壓力和濕度

通過傳感器收集的信息通常通過數據采集系統進行處理和記錄。執行器允許獲得所需的發動機狀態（通常以發動機扭矩和速度的獨特組合為特征）。對于汽油發動機，致動器可以包括進氣節氣門致動器、用于發動機的加載裝置，例如感應電動機。考慮到OEM客戶的要求，發動機測試臺通常是定制包裝的。它們通常包括基于微控制器的反饋控制系統，具有以下特性：

• 閉環期望速度操作（有助于表征穩態或瞬態發動機性能）
• 閉環期望扭矩操作（可用于模擬車內、道路場景，從而實現表征穩態或瞬態發動機性能的另一種方式）

• 發動機的研發，通常在OEM實驗室進行
• 調整使用中的發動機，通常在服務中心或用于賽車應用
• OEM工廠的生產線末端。待測試發動機的更換是自動進行的，流體、電氣和排氣管路連接到測試臺和發動機，并通過對接系統與它們斷開連接。當發動機停靠在測試臺上時，機械驅動軸會自動連接到它。

汽車OEM的發動機研發(R&D)活動需要復雜的發動機測試臺。汽車原始設備制造商通常對開發滿足以下三個目標的發動機感興趣：

• 提供高燃油效率
• 提高駕駛性能和耐用性
• 遵守相關排放法規

因此，研發發動機測試臺允許通過測量、控制和記錄幾個相關發動機變量來進行全面的發動機開發工作。典型的測試包括：

• 確定燃油效率和駕駛性能：穩態和瞬態條件下的扭矩-速度性能測試
• 確定耐久性：老化測試、油和潤滑測試
• 確定是否符合相關排放法規：在規定的排放測試周期內進行體積和質量排放測試
• 進一步了解發動機本身：發動機映射練習或不同發動機變量之間的多維輸入輸出圖的開發。例如從進氣歧管壓力和發動機轉速到進氣流量的映射。

激光技術增加了有用的工具來改進發動機測試期間的發動機設計。使用激光多普勒測速儀和放大LDV傳感器的激光傳感器可以記錄整個2沖程、4沖程或旋轉燃燒循環期間氣體顆粒的運動。這些火花塞測速儀(SPV)傳感器可以插入發動機燃燒室的火花塞孔中。傳感器可以調整到活塞運動的所有深度水平-通常范圍為0-50毫米。放大的LDV傳感器將記錄氣體粒子運動的速度和方向。然后可以使用記錄的數據和燃燒循環的可視化來優化發動機設計。可以通過改變燃燒室、閥門、火花塞、噴射器和活塞的形狀和尺寸來改善氣體顆粒的流動和方向，從而改善燃燒和性能并減少排放。每個氣缸帶有兩個火花塞孔的發動機蓋可用于記錄在帶電、點火條件下運行的發動機中氣體顆粒運動的速度和方向。SPV也可以添加到進氣和排氣中，以記錄這些區域中的顆粒流，以進一步改進發動機設計。放大LDV傳感器已被用于更極端的情況下，以測量火箭發動機中的粒子流。