CN102539161A - 一种发动机配气机构试验台架系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机配气机构试验台架系统，包括缸盖配气机构和正时系统；还包括台架基座，通过固定在台架基座上的电动机带动正时系统工作，从而驱动固定设置在台架基座上的缸盖配气机构运动；在所述的缸盖配气机构下面设有激光发生器，在缸盖配气机构的凸轮轴上设有编码器；所述的激光发生器与激光控制器连接，所述的激光控制器和编码器分别与数据采集器连接，数据采集器与计算机连接。该系统可在不点火情况下模拟发动机的实际运行情况，从而实现配气机构动力学参数的实时测量，满足发动机配气机构优化开发的需求。
Description
技术领域
本发明涉及发动机试验台架技术领域，尤其是涉及一种发动机配气机构试验台架系统。
背景技术
随着内燃机设计的高速化，发动机在性能输出、可靠性、NVH等方面的要求更加苛刻严格。经过现代发动机设计经验的积累分析，配气机构的运转情况对发动机的性能输出和NVH等方面的影响非常明显。由于内燃机的实际运转工况相当复杂，在实际运行过程中，配气机构系统的许多参数与理论设计偏差较大，从而造成发动机的性能波动较大，这种情况会随着发动机的转速升高和性能提升而愈明显。同时，面对日趋严格的油耗和排放法规，各种新型配气机构在功能和结构上越来越复杂，对整个配气机构系统运行的特性及可靠性提出了更高的要求。因此在发动机设计试验中，对发动机配气机构动力学参数进行实际测试尤其重要，通过参数优化设计，能提高性能的同时还可节省研发费用。但目前各大汽车企业没有专门的对发动机配气机构动力学参数进行实际测试的试验台架，难以满足发动机配气机构优化开发的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种发动机配气机构试验台架系统，该系统在不点火情况下模拟发动机的实际运行情况，从而实现配气机构动力学参数的实时测量，满足发动机配气机构优化开发的需求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种发动机配气机构试验台架系统，包括缸盖配气机构和正时系统；还包括台架基座，通过固定在台架基座上的电动机带动正时系统工作，从而驱动固定设置在台架基座上的缸盖配气机构运动；在所述的缸盖配气机构下面设有激光发生器，在缸盖配气机构的凸轮轴上设有编码器；所述的激光发生器与激光控制器连接，所述的激光控制器和编码器分别与数据采集器连接，数据采集器与计算机连接。
所述的激光发生器固定在台架基座上，激光发生器将发出两束激光分别打在缸盖配气机构的底座上和缸盖配气机构运动气门上，经反射在回到激光发生器上，两束激光所产生的振动信号经激光控制器差分后输入到数据采集器中。
所述的编码器所测的缸盖配气机构的凸轮轴运动角度信号输入到数据采集器中。
该试验台架系统还包括油箱，所述的油箱与缸盖配气机构之间通过进油管和回油管相连通。
在所述回油管中设有回油温度传感器，在所述油箱中设有油箱温度传感器；在油箱上设有温控仪，所述的温控仪与数据采集器连接。
在所述的缸盖配气机构中的润滑油道中设有油道压力传感器和油道温度传感器。
所述的电动机与计算机之间设有控制电动机转速的变频器。
本发明的有益效果：该系统中设有电动机作动力源带动缸盖配气机构工作，利用激光发生器发出的高速激光测试出气门升程和气门运动速度以及气门运动加速度数据，以及利用编码器可测试出凸轮轴运动角度和凸轮轴运动转速数据。即该系统可在不点火情况下模拟发动机的实际运行情况，从而实现配气机构动力学参数的实时测量，满足发动机配气机构优化开发的需求。
以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
附图说明
图1为本发明发动机配气机构试验台架系统示意图。
图2为本发明发动机配气机构试验台架系统原理框图。
图中：1.电动机、2.台架基座、3.缸盖配气机构、31.油道压力传感器、32.油道温度传感器、4.油箱、41.回油温度传感器、42.油箱温度传感器、5.激光控制器、6.数据采集器、7.计算机、8.编码器、9.激光发生器、10.正时系统。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种发动机配气机构试验台架系统，其包括发动机中的缸盖配气机构3和正时系统10。缸盖配气机构3固定设置在台架基座2上，在台架基座2上缸盖配气机构的一侧固定设置有电动机1，其电动机经联轴器、扭矩法兰、中间支撑联接正时系统；通过固定在台架基座2上的电动机带动正时系统工作，从而驱动固定设置在台架基座上的缸盖配气机构运动。该试验台架系统还包括油箱4，通过油泵从油箱中吸取润滑油，再通过进油管输送到缸盖配气机构中，然后通过回油管回到油箱中构成润滑回路。
为满足发动机配气机构优化开发的需求，实现配气机构动力学参数的实时测量，在所述的缸盖配气机构3下面设有激光发生器9，激光发生器固定设置在台架基座2上，激光发生器9与激光控制器5连接，激光控制器的信号传送到数据采集器6中，数据采集器与计算机连接。所述的激光发生器9将发出两束激光分别打在缸盖配气机构的底座上和缸盖配气机构运动气门上，经反射在回到激光发生器上，两束激光所产生的振动信号经激光控制器5差分后输入到数据采集器6中，经过计算机处理得出气门升程和气门运动速度以及气门运动加速度等缸盖配气机构动力学参数，优化发动机缸盖配气机构。
该系统还在缸盖配气机构的凸轮轴上设有编码器8；所述的编码器与数据采集器连接。所述的编码器所测的缸盖配气机构的凸轮轴运动角度信号输入到数据采集器中，经过计算机处理得出凸轮轴运动角度和凸轮轴运动转速参数。
为了使发动机配气机构试验台架系统中的配气机构跟实际行驶车中的发动机配气机构运行情况相接近，在所述的回油管中设有回油温度传感器41，在所述油箱4中设有油箱温度传感器42；在油箱上设有温控仪，所述的温控仪与数据采集器连接。其通过回油温度传感器将信号传给温度调节器再经计算机控制温控仪对油箱中的润滑油进行加热。同时，通过设置在缸盖配气机构润滑油道中的油道压力传感器31和油道温度传感器32采集试验环境数据通过数据采集器输入计算机中，扭矩法兰采集的数据通过控制仪转换后输入计算机中，计算机处理后通过设置在电动机与计算机之间的变频器控制电动机转速，使其满足试验工况要求。
该系统可在不点火情况下模拟发动机的实际运行情况，从而实现配气机构动力学参数的实时测量，满足发动机配气机构优化开发的需求。
Claims (7)
1.一种发动机配气机构试验台架系统，包括缸盖配气机构(3)和正时系统(10)；其特征在于：还包括台架基座(2)，通过固定在台架基座(2)上的电动机(1)带动正时系统(10)工作，从而驱动固定设置在台架基座上的缸盖配气机构(3)运动；在所述的缸盖配气机构下面设有激光发生器(9)，在缸盖配气机构的凸轮轴上设有编码器(8)；所述的激光发生器(9)与激光控制器(5)连接，所述的激光控制器和编码器分别与数据采集器(6)连接，数据采集器与计算机(7)连接。
2.如权利要求1所述的发动机配气机构试验台架系统，其特征在于：所述的激光发生器(9)固定在台架基座(2)上，激光发生器将发出两束激光分别打在缸盖配气机构的底座上和缸盖配气机构运动气门上，经反射在回到激光发生器上，两束激光所产生的振动信号经激光控制器(5)差分后输入到数据采集器中。
3.如权利要求1所述的发动机配气机构试验台架系统，其特征在于：所述的编码器(8)所测的缸盖配气机构的凸轮轴运动角度信号输入到数据采集器(6)中。
4.如权利要求1所述的发动机配气机构试验台架系统，其特征在于：还包括油箱(4)，所述的油箱(4)与缸盖配气机构(3)之间通过进油管和回油管相连通。
5.如权利要求4所述的发动机配气机构试验台架系统，其特征在于：在所述回油管中设有回油温度传感器(41)，在所述油箱中设有油箱温度传感器(42)；在油箱上设有温控仪，所述的温控仪与数据采集器连接。
6.如权利要求1所述的发动机配气机构试验台架系统，其特征在于：在所述的缸盖配气机构中的润滑油道中设有油道压力传感器(31)和油道温度传感器(32)。
7.如权利要求1所述的发动机配气机构试验台架系统，其特征在于：所述的电动机(1)与计算机(7)之间设有控制电动机转速的变频器。
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