專利名稱：一種發(fā)動機配氣機構(gòu)試驗臺架系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動機試驗臺架技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種發(fā)動機配氣機構(gòu)試驗臺架系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著內(nèi)燃機設(shè)計的高速化，發(fā)動機在性能輸出、可靠性、NVH等方面的要求更加苛刻嚴格。經(jīng)過現(xiàn)代發(fā)動機設(shè)計經(jīng)驗的積累分析，配氣機構(gòu)的運轉(zhuǎn)情況對發(fā)動機的性能輸出和NVH等方面的影響非常明顯。由于內(nèi)燃機的實際運轉(zhuǎn)工況相當(dāng)復(fù)雜，在實際運行過程中， 配氣機構(gòu)系統(tǒng)的許多參數(shù)與理論設(shè)計偏差較大，從而造成發(fā)動機的性能波動較大，這種情況會隨著發(fā)動機的轉(zhuǎn)速升高和性能提升而愈明顯。同時，面對日趨嚴格的油耗和排放法規(guī)， 各種新型配氣機構(gòu)在功能和結(jié)構(gòu)上越來越復(fù)雜，對整個配氣機構(gòu)系統(tǒng)運行的特性及可靠性提出了更高的要求。因此在發(fā)動機設(shè)計試驗中，對發(fā)動機配氣機構(gòu)動力學(xué)參數(shù)進行實際測試尤其重要，通過參數(shù)優(yōu)化設(shè)計，能提高性能的同時還可節(jié)省研發(fā)費用。但目前各大汽車企業(yè)沒有專門的對發(fā)動機配氣機構(gòu)動力學(xué)參數(shù)進行實際測試的試驗臺架，難以滿足發(fā)動機配氣機構(gòu)優(yōu)化開發(fā)的需求。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)動機配氣機構(gòu)試驗臺架系統(tǒng)，該系統(tǒng)在不點火情況下模擬發(fā)動機的實際運行情況，從而實現(xiàn)配氣機構(gòu)動力學(xué)參數(shù)的實時測量，滿足發(fā)動機配氣機構(gòu)優(yōu)化開發(fā)的需求。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種發(fā)動機配氣機構(gòu)試驗臺架系統(tǒng)，包括缸蓋配氣機構(gòu)和正時系統(tǒng)；還包括臺架基座，通過固定在臺架基座上的電動機帶動正時系統(tǒng)工作，從而驅(qū)動固定設(shè)置在臺架基座上的缸蓋配氣機構(gòu)運動；在所述的缸蓋配氣機構(gòu)下面設(shè)有激光發(fā)生器，在缸蓋配氣機構(gòu)的凸輪軸上設(shè)有編碼器；所述的激光發(fā)生器與激光控制器連接，所述的激光控制器和編碼器分別與數(shù)據(jù)采集器連接，數(shù)據(jù)采集器與計算機連接。
所述的激光發(fā)生器固定在臺架基座上，激光發(fā)生器將發(fā)出兩束激光分別打在缸蓋配氣機構(gòu)的底座上和缸蓋配氣機構(gòu)運動氣門上，經(jīng)反射在回到激光發(fā)生器上，兩束激光所產(chǎn)生的振動信號經(jīng)激光控制器差分后輸入到數(shù)據(jù)采集器中。
所述的編碼器所測的缸蓋配氣機構(gòu)的凸輪軸運動角度信號輸入到數(shù)據(jù)采集器中。
該試驗臺架系統(tǒng)還包括油箱，所述的油箱與缸蓋配氣機構(gòu)之間通過進油管和回油管相連通。
在所述回油管中設(shè)有回油溫度傳感器，在所述油箱中設(shè)有油箱溫度傳感器；在油箱上設(shè)有溫控儀，所述的溫控儀與數(shù)據(jù)采集器連接。
在所述的缸蓋配氣機構(gòu)中的潤滑油道中設(shè)有油道壓力傳感器和油道溫度傳感器。
所述的電動機與計算機之間設(shè)有控制電動機轉(zhuǎn)速的變頻器。CN 102539161 A
本發(fā)明的有益效果該系統(tǒng)中設(shè)有電動機作動力源帶動缸蓋配氣機構(gòu)工作，利用激光發(fā)生器發(fā)出的高速激光測試出氣門升程和氣門運動速度以及氣門運動加速度數(shù)據(jù)，以及利用編碼器可測試出凸輪軸運動角度和凸輪軸運動轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。即該系統(tǒng)可在不點火情況下模擬發(fā)動機的實際運行情況，從而實現(xiàn)配氣機構(gòu)動力學(xué)參數(shù)的實時測量，滿足發(fā)動機配氣機構(gòu)優(yōu)化開發(fā)的需求。
以下將結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明進行較為詳細的說明。


圖1為本發(fā)明發(fā)動機配氣機構(gòu)試驗臺架系統(tǒng)示意圖。
圖2為本發(fā)明發(fā)動機配氣機構(gòu)試驗臺架系統(tǒng)原理框圖。
圖中1.電動機、2.臺架基座、3.缸蓋配氣機構(gòu)、31.油道壓力傳感器、32.油道溫度傳感器、4.油箱、41.回油溫度傳感器、42.油箱溫度傳感器、5.激光控制器、6.數(shù)據(jù)采集器、7.計算機、8.編碼器、9.激光發(fā)生器、10.正時系統(tǒng)。
具體實施方式
如圖1和圖2所示，一種發(fā)動機配氣機構(gòu)試驗臺架系統(tǒng)，其包括發(fā)動機中的缸蓋配氣機構(gòu)3和正時系統(tǒng)10。缸蓋配氣機構(gòu)3固定設(shè)置在臺架基座2上，在臺架基座2上缸蓋配氣機構(gòu)的一側(cè)固定設(shè)置有電動機1，其電動機經(jīng)聯(lián)軸器、扭矩法蘭、中間支撐聯(lián)接正時系統(tǒng)；通過固定在臺架基座2上的電動機帶動正時系統(tǒng)工作，從而驅(qū)動固定設(shè)置在臺架基座上的缸蓋配氣機構(gòu)運動。該試驗臺架系統(tǒng)還包括油箱4，通過油泵從油箱中吸取潤滑油，再通過進油管輸送到缸蓋配氣機構(gòu)中，然后通過回油管回到油箱中構(gòu)成潤滑回路。
為滿足發(fā)動機配氣機構(gòu)優(yōu)化開發(fā)的需求，實現(xiàn)配氣機構(gòu)動力學(xué)參數(shù)的實時測量， 在所述的缸蓋配氣機構(gòu)3下面設(shè)有激光發(fā)生器9，激光發(fā)生器固定設(shè)置在臺架基座2上，激光發(fā)生器9與激光控制器5連接，激光控制器的信號傳送到數(shù)據(jù)采集器6中，數(shù)據(jù)采集器與計算機連接。所述的激光發(fā)生器9將發(fā)出兩束激光分別打在缸蓋配氣機構(gòu)的底座上和缸蓋配氣機構(gòu)運動氣門上，經(jīng)反射在回到激光發(fā)生器上，兩束激光所產(chǎn)生的振動信號經(jīng)激光控制器5差分后輸入到數(shù)據(jù)采集器6中，經(jīng)過計算機處理得出氣門升程和氣門運動速度以及氣門運動加速度等缸蓋配氣機構(gòu)動力學(xué)參數(shù)，優(yōu)化發(fā)動機缸蓋配氣機構(gòu)。
該系統(tǒng)還在缸蓋配氣機構(gòu)的凸輪軸上設(shè)有編碼器8 ；所述的編碼器與數(shù)據(jù)采集器連接。所述的編碼器所測的缸蓋配氣機構(gòu)的凸輪軸運動角度信號輸入到數(shù)據(jù)采集器中，經(jīng)過計算機處理得出凸輪軸運動角度和凸輪軸運動轉(zhuǎn)速參數(shù)。
為了使發(fā)動機配氣機構(gòu)試驗臺架系統(tǒng)中的配氣機構(gòu)跟實際行駛車中的發(fā)動機配氣機構(gòu)運行情況相接近，在所述的回油管中設(shè)有回油溫度傳感器41，在所述油箱4中設(shè)有油箱溫度傳感器42 ；在油箱上設(shè)有溫控儀，所述的溫控儀與數(shù)據(jù)采集器連接。其通過回油溫度傳感器將信號傳給溫度調(diào)節(jié)器再經(jīng)計算機控制溫控儀對油箱中的潤滑油進行加熱。同時，通過設(shè)置在缸蓋配氣機構(gòu)潤滑油道中的油道壓力傳感器31和油道溫度傳感器32采集試驗環(huán)境數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集器輸入計算機中，扭矩法蘭采集的數(shù)據(jù)通過控制儀轉(zhuǎn)換后輸入計算機中，計算機處理后通過設(shè)置在電動機與計算機之間的變頻器控制電動機轉(zhuǎn)速，使其滿足試驗工況要求。
該系統(tǒng)可在不點火情況下模擬發(fā)動機的實際運行情況，從而實現(xiàn)配氣機構(gòu)動力學(xué)參數(shù)的實時測量，滿足發(fā)動機配氣機構(gòu)優(yōu)化開發(fā)的需求。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機配氣機構(gòu)試驗臺架系統(tǒng)，包括缸蓋配氣機構(gòu)(3)和正時系統(tǒng)(10)；其特征在于還包括臺架基座O)，通過固定在臺架基座(2)上的電動機(1)帶動正時系統(tǒng)(10) 工作，從而驅(qū)動固定設(shè)置在臺架基座上的缸蓋配氣機構(gòu)C3)運動；在所述的缸蓋配氣機構(gòu)下面設(shè)有激光發(fā)生器(9)，在缸蓋配氣機構(gòu)的凸輪軸上設(shè)有編碼器(8)；所述的激光發(fā)生器 (9)與激光控制器( 連接，所述的激光控制器和編碼器分別與數(shù)據(jù)采集器(6)連接，數(shù)據(jù)采集器與計算機(7)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機配氣機構(gòu)試驗臺架系統(tǒng)，其特征在于所述的激光發(fā)生器(9)固定在臺架基座( 上，激光發(fā)生器將發(fā)出兩束激光分別打在缸蓋配氣機構(gòu)的底座上和缸蓋配氣機構(gòu)運動氣門上，經(jīng)反射在回到激光發(fā)生器上，兩束激光所產(chǎn)生的振動信號經(jīng)激光控制器( 差分后輸入到數(shù)據(jù)采集器中。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機配氣機構(gòu)試驗臺架系統(tǒng)，其特征在于所述的編碼器(8) 所測的缸蓋配氣機構(gòu)的凸輪軸運動角度信號輸入到數(shù)據(jù)采集器(6)中。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機配氣機構(gòu)試驗臺架系統(tǒng)，其特征在于還包括油箱G)， 所述的油箱(4)與缸蓋配氣機構(gòu)C3)之間通過進油管和回油管相連通。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)動機配氣機構(gòu)試驗臺架系統(tǒng)，其特征在于在所述回油管中設(shè)有回油溫度傳感器(41)，在所述油箱中設(shè)有油箱溫度傳感器0 ；在油箱上設(shè)有溫控儀，所述的溫控儀與數(shù)據(jù)采集器連接。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機配氣機構(gòu)試驗臺架系統(tǒng)，其特征在于在所述的缸蓋配氣機構(gòu)中的潤滑油道中設(shè)有油道壓力傳感器(31)和油道溫度傳感器(32)。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機配氣機構(gòu)試驗臺架系統(tǒng)，其特征在于所述的電動機(1) 與計算機(7)之間設(shè)有控制電動機轉(zhuǎn)速的變頻器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)動機配氣機構(gòu)試驗臺架系統(tǒng)，包括缸蓋配氣機構(gòu)和正時系統(tǒng)；還包括臺架基座，通過固定在臺架基座上的電動機帶動正時系統(tǒng)工作，從而驅(qū)動固定設(shè)置在臺架基座上的缸蓋配氣機構(gòu)運動；在所述的缸蓋配氣機構(gòu)下面設(shè)有激光發(fā)生器，在缸蓋配氣機構(gòu)的凸輪軸上設(shè)有編碼器；所述的激光發(fā)生器與激光控制器連接，所述的激光控制器和編碼器分別與數(shù)據(jù)采集器連接，數(shù)據(jù)采集器與計算機連接。該系統(tǒng)可在不點火情況下模擬發(fā)動機的實際運行情況，從而實現(xiàn)配氣機構(gòu)動力學(xué)參數(shù)的實時測量，滿足發(fā)動機配氣機構(gòu)優(yōu)化開發(fā)的需求。
文檔編號G01M15/05GK102539161SQ20111044004
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月25日
發(fā)明者夏德剛, 徐洪敏, 楊竹青, 榮啟銀 申請人:奇瑞汽車股份有限公司