CN116046402A - 一种汽车发动机工作环境模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车发动机工作环境模拟装置，包括模拟舱室、环境模拟装置、状态检测系统，模拟舱室中安装汽车发动机；环境模拟装置能够对模拟舱室提供不同的气体环境，同时加装的排风管道与向模拟舱室中提供气体环境的供风管道相接，并在供风管道上加装加压泵、制冷片、电热丝、加湿器，进而能够提供循环不断的气体环境；状态检测系统尾气成分检测仪、传动机构，尾气成分检测仪与汽车发动机排气管相接，以对燃油效果进行监检测，传动机构与汽车发动机输出轴相接，在传动机构上配套安装扭矩转速传感器，以对发动机的输出动力进行检测。本发明能够模拟汽车行驶过程中的路况，以对汽车发动机在各种环境中的运行状态进行有效检测。

Description

一种汽车发动机工作环境模拟装置

技术领域

本发明涉及汽车发动机性能试验技术领域，具体的说是一种汽车发动机工作环境模拟装置。

背景技术

在汽车发动机的制造、生产以及装配过程中，为检测各型号发动机在不同环境中的工作状态，需要通过环境模拟装置，以提供汽车发动机运行时的工作环境，进而借助相关检测设备对进行检测，以确定汽车发动机在不同环境状态下的运行装填。

传统的汽车发动机工作环境模拟装置，仅能模拟简单的气体环境，并不能保证气体环境保持恒定不变，进而难以保证对汽车发动机运行状态检测的准确性，也难以保证汽车发动机在对应的模拟舱室中稳定安装，并且传统的环境模拟装置仅能模拟气体环境，并不能对汽车发动机在行驶时对路况进行模拟。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明目的是提供一种汽车发动机工作环境模拟装置，能够模拟汽车行驶过程中的路况，以对汽车发动机在各种环境中的运行状态进行有效检测。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种汽车发动机工作环境模拟装置，包括模拟舱室、环境模拟装置、状态检测系统，所述模拟舱室中固定安装有汽车发动机；所述环境模拟装置包括：安装外壳，安装于安装外壳中的供风管道，顺序安装于供风管道上的加压泵、制冷片、电热丝、加湿器，供风管道的上游端布置在安装外壳的外侧，所述安装外壳的侧壁上开设有与供风管道下游端相接的出风口，所述安装外壳的侧壁上还开设有进风口，且进风口通过排风管道与安装外壳的外侧相接，所述排风管道通过回风管道与供风管道的上游端相接，且排风管道上配套安装有开关阀门，所述进风口、出风口均与模拟舱室相接，在出风口处配套安装第一温湿度传感器、风速传感器，在进风口处配套安装第二温湿度传感器；所述状态检测系统包括：与汽车发动机相接的尾气成分检测仪，与汽车发动机输出轴相接的传动机构，配套安装于传动机构上的扭矩转速传感器。

在其中一些实施中，为保证传动机构能够稳定接收汽车发动机输出轴输出的动力，且不收汽车发动机震动干扰，提供有如下关于传动机构的技术方案。

所述传动机构包括联轴器、万向节、安装套、连接轴，汽车发动机的输出轴通过联轴器与万向节的一端相接，且万向节的另一端与连接轴固接，所述扭矩转速传感器配套安装于连接轴上，安装套固定安装于所述模拟舱室的侧壁上，连接轴以相对转动、相对滑动的方式安装于安装套中。

在其中一些实施中，为保证环境模拟装置能够将特定温湿度的空气输入至模拟舱室中以供汽车发动机使用，同时将模拟舱室中的空气抽出检测；为方便状态检测系统对汽车发动机转速以及运行产生的尾气进行监测，提供有如下关于模拟舱室的技术方案。

所述模拟舱室的侧壁上开设有供风口、排风口、尾气接口、动力接口，供风口、排风口布置在模拟舱室的同一侧壁上，以方便供风口、排风口与环境模拟装置相接，所述环境模拟装置的出风口、进风口分别与供风口、排风口相接，尾气接口中布置有尾气接管，且尾气接管两端分别与所述尾气成分检测仪、汽车发动机排风管道相接，动力接口处配套安装有所述传动机构。

在其中一些实施中，为方便将所要进行测试检验的汽车发动机稳定安装于模拟舱室中，提供有如下关于模拟舱室的技术方案。

所述模拟舱室包括安装底座、拼接侧板、拼接顶板，安装底座上固定安装有汽车发动机，拼接侧板布置在安装底座上方侧，拼接顶板布置在拼接侧板的上方侧，拼接侧板围绕拼接顶板、安装底座布置，安装底座、拼接侧板、拼接顶板的拼接处通过卡扣组件固定锁接。

在以上关于安装底座、拼接侧板、拼接顶板的技术方案基础上，为保证各拼接侧板能够准确安装于安装底座上，保证各拼接顶板能够准确安装于拼接侧板上，还提供有如下技术方案。

所述安装底座上表面的边缘位置处开设有下层定位槽，所述拼接侧板底部固接有与下层定位槽嵌套吻合的下层定位块，所述拼接侧板顶部开设有上层定位槽，所述拼接顶板底部边缘处固接有与上层定位槽嵌套吻合的上层定位块。

在其中一些实施中，为模拟汽车发动机在颠簸路况下运行状态，还提供有如下技术方案。

还设置有路况模拟装置，且路况模拟装置包括安装机壳、连接座、升降座、斜向驱动机构、正向驱动机构以及驱动电机，升降座滑动安装原装机壳中，连接座布置于安装机壳顶部，且连接座中段与升降座铰接，所述模拟舱室固定安装于连接座上，斜向驱动机构配套安装于连接座上并与升降座动力连接，正向驱动机构配套安装于安装机壳底部并与升降座动力连接，驱动电机固定安装于安装机壳底部并通过联动机构与斜向驱动机构、正向驱动机构相联动。

在以上关于路况模拟装置的技术方案基础上，为保证斜向驱动机构能够带动连接座稳定运行，提供有如下关于驱动机构的技术方案。

所述斜向驱动机构包括滑动槽、滑动座、升降架、第一安装轴、第一凸轮，滑动槽固接与所述连接座的下表面并布置于连接座两侧，滑动座滑动安装于滑动槽中，升降架包括并排布置并滑动安装于所述升降座上的两组，且两组升降架顶端分别与对应一侧的滑动座铰接，安装轴转动安装于升降座上并与其中一组升降架布置在同一竖直方向上，第一凸轮固接于第一安装轴上并与对应一侧升降架底端相抵，第一安装轴通过联动机构与所述驱动电机动力连接。

在以上关于路况模拟装置的技术方案基础上，为保证正向驱动机构能够带动升降座以及其上各部件稳定运行，提供有如下关于驱动机构的技术方案。

所述正向驱动机构包括第二安装轴、第二凸轮，第二安装轴包括并排布置的两组，且两组第二安装轴转动安装于所述安装机壳中，两组第二安装轴的相同一端均固接有传动链轮，且两组传动链轮通过链条实现链传动，第二凸轮固定安装于两组第二安装轴上，且凸轮与所述升降座下表面相抵，其中一组第二安装轴通过联动机构与所述驱动电机动力连接。

在以上技术方案的基础上，为保证驱动电机能够通过联动机构分别带动斜向驱动机构、正向驱动机构运行，提供有如下关于联动机构的技术方案。

所述联动机构包括驱动轴、第一棘轮、第二棘轮、第一转动盘、第二转动盘、第一棘爪、第二棘爪，驱动轴转动安装于所述安装机壳中并与所述驱动电机的转轴固定连接，第一转动盘、第二转动盘均固定安装于驱动轴上，第一转动盘、第二转动盘上分别转动安装有第一棘爪、第二棘爪，第一棘轮、第二棘轮均转动安装于安装机壳中，第一棘轮的棘齿、第二棘轮的棘齿保持相反布置且分别与第一棘爪、第二棘爪配套啮合，第一棘轮以及第一安装轴上均固接有第一同步轮，且两组第一同步轮通过第一同步带实现带传动，第二棘轮以及第二安装轴上均固接有第二同步轮，且两组第二同步轮通过第二同步带实现带传动。

在以上技术方案的基础上，在正向驱动机构运行时会带动升降座以及其上的斜向驱动机构同步升降，进而导致第一安装轴上的第一同步轮与第一棘轮上的第一同步轮间距发生周期性变化，为保证两组第一同步轮始终保持带传动，还提供有如下技术方案。

还设置有张紧机构，且张紧机构包括外套筒、内套筒、复位弹簧、压轮，外套筒固接与安装机壳的内壁，内套筒滑动安装于外套筒中，复位弹簧布置于外套筒中并与外套筒、内套筒相接，压轮转动安装于内套筒外侧端并与所述第一同步带的外侧壁相抵。

本发明的有益效果：通过环境模拟装置能够对所要检测的汽车发动机提供不同的工作环境，保证空气温度、湿度以及风速，环境模拟装置能够对模拟舱室中的汽车发动机提供恒定的气体环境，进而保证汽车发动机测试环境的稳定性；模拟舱室通过组合拼接的方式构建而成，方便对所测试的汽车发动机进行稳定安装；同时还提供了路况模拟装置，能够对汽车发动机在不同路况下的运行状态进行监测。因此，本申请能够模拟汽车发动机的工作时的气体环境，能够模拟汽车行驶过程中的路况，以对汽车发动机在各种环境中的运行状态进行有效检测。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为模拟舱室拆分后的结构示意图；

图3为传动机构的结构示意图；

图4为环境模拟装置的内部结构示意图；

图5为对所述图4进一步剖切后的结构示意图；

图6为所述图5另一视角的结构示意图；

图7为路况模拟装置的内部结构示意图；

图8为对所述图7进一步剖切后的结构示意图；

图9为连接座与斜向驱动机构的组合示意图；

图10为驱动电机与斜向驱动机构、正向驱动机构的连接示意图；

图11为联动机构的结构示意图；

图12为安装机壳内部的结构示意图；

图13为对两组棘轮组件进行拆分后的结构示意图。

图中：101供风口、102排风口、103尾气接口、104安装底座、105拼接侧板、106拼接顶板、107卡扣组件、108连接条、109把手、110下层定位槽、111下层定位块、112上层定位槽、113上层定位块、114尾气接管、115连通软管、201安装外壳、202供风管道、203加压泵、204制冷片、205电热丝、206加湿器、207出风口、208进风口、209排风管道、210回风管道、211开关阀门、212第一温湿度传感器、213风速传感器、214第二温湿度传感器、215空气过滤器、301尾气成分检测仪、302联轴器、303万向节、304安装套、305连接轴、306安装块、307扭矩转速传感器、401安装机壳、402连接座、403升降座、404驱动电机、405定位螺栓、406铰接座、407升降导轨、408滑动槽、409滑动座、410升降架、411第一安装轴、412第一凸轮、413横向导向柱、414导向板、415滑动架、416支撑轮、417第一支撑弹簧、418纵向导向柱、419第二安装轴、420第二凸轮、421传动链轮、422垫座、423第二支撑弹簧、424驱动轴、425第一棘轮、426第二棘轮、427第一转动盘、428第二转动盘、429第一棘爪、430第二棘爪、431第一同步轮、432第一同步带、433第二同步轮、434第二同步带、435簧片、436轴承座、437外套筒、438内套筒、439复位弹簧、440压轮、441第三同步轮、442连接板。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-13，并结合以下实施例，对本申请以及各部件之间的配合关系、运行原理进行说明。

实施例

一种汽车发动机工作环境模拟装置，包括模拟舱室、环境模拟装置、状态检测系统，模拟舱室中固定安装有汽车发动机；环境模拟装置包括：安装外壳201，安装于安装外壳201中的供风管道202，顺序安装于供风管道202上的加压泵203、制冷片204、电热丝205、加湿器206，供风管道202的上游端布置在安装外壳201的外侧，安装外壳201的侧壁上开设有与供风管道202下游端相接的出风口207，安装外壳201的侧壁上还开设有进风口208，且进风口208通过排风管道209与安装外壳201的外侧相接，排风管道209通过回风管道210与供风管道202的上游端相接，且排风管道209上配套安装有开关阀门211，进风口208、出风口207均与模拟舱室相接，在出风口207处配套安装第一温湿度传感器212、风速传感器213，在进风口208处配套安装第二温湿度传感器214；状态检测系统包括：与汽车发动机相接的尾气成分检测仪301，与汽车发动机输出轴相接的传动机构，配套安装于传动机构上的扭矩转速传感器307。

模拟舱室能够保证汽车发动机在其中稳定运行，环境模拟装置用于向模拟舱室提供特定的环境因素，出风口207用于向模拟舱室中输入运行环境空气，以使汽车发动机在特定温湿度、风速的空气环境中运行，进风口208用于将模拟舱室中的环境空气回收，当回收的空气可进一步由加压泵203、制冷片204、电热丝205、加湿器206处理使用时，控制开关阀门211打开以使回收的空气重新进图供风管道202进行温湿度、流速的调整后循环使用，当进风口208回收的空气难以通过加压泵203、制冷片204、电热丝205、加湿器206调整满足进风口208空气要求时，控制开关阀门211关闭而直接外排。

为方便对开关阀门211的控制，开关阀门211在实际装配时采用电控开关阀。

第一温湿度传感器212、风速传感器213能够对由出风口207输入模拟舱室的环境空气进行检测，以确定准确的温度、湿度以及空气流速的相关数据，第二温度传感器能够对由进风口208回收的空气进行检测，以确定准确的温度、湿度的相关数据，进而判断进风口208回收的空气能否在加压泵203、制冷片204、电热丝205、加湿器206的作用下继续循环进入模拟舱室中。

还可在供风管道202的上游端加装空气过滤器215，以保证环境空气进入汽车发动机中的洁净度，不受外界灰尘影响汽车发动机的运行。

在状态检测系统中，尾气成分检测仪301与汽车发动机的排气管相接，以对汽车发动机工作产生的尾气进行检测，进而判断汽油在汽车发动机中是否燃烧充分；传动机构用于接收汽车发动机运行产生的动力，并由其上安装的扭矩转速传感器307对发动机的输出扭矩、转速进行测量。

扭矩转速传感器307采用电阻应变原理，其精度高、性能稳定可靠、量程范围大、安装使用方便，具体应用中可采用CFND动态扭矩转速传感器307。

实施例

为保证传动机构能够稳定接收汽车发动机输出轴输出的动力，且不收汽车发动机震动干扰，提供有如下关于传动机构的技术方案。

传动机构包括联轴器302、万向节303、安装套304、连接轴305，汽车发动机的输出轴通过联轴器302与万向节303的一端相接，且万向节303的另一端与连接轴305固接，扭矩转速传感器307配套安装于连接轴305上，安装套304固定安装于模拟舱室的侧壁上，连接轴305以相对转动、相对滑动的方式安装于安装套304中。

联轴器302能够保证万向节303与汽车发动机的输出轴稳定相接并进行动力传输，由于万向节303、安装套304的设置，在汽车发动机震动时均能够保证将动力完整传输至连接轴305，进而通过连接轴305上的扭矩转速传感器307对汽车发动机输出的动力进行检测。

实施例

为保证环境模拟装置能够将特定温湿度的空气输入至模拟舱室中以供汽车发动机使用，同时将模拟舱室中的空气抽出检测；为方便状态检测系统对汽车发动机转速以及运行产生的尾气进行监测，提供有如下关于模拟舱室的技术方案。

模拟舱室的侧壁上开设有供风口101、排风口102、尾气接口103、动力接口，供风口101、排风口102布置在模拟舱室的同一侧壁上，以方便供风口101、排风口102与环境模拟装置相接，环境模拟装置的出风口207、进风口208分别与供风口101、排风口102相接，尾气接口103中布置有尾气接管114，且尾气接管114两端分别与尾气成分检测仪301、汽车发动机排风管道209相接，动力接口处配套安装有传动机构。

环境模拟装置上的出风口207、进风口208以及模拟舱室上的供风口101、排风口102均设置有即插接口，出风口207与供风口101通过连通软管115相接，进风口208与排风口102听过连通软管115相接，保证环境模拟装置与模拟机舱的稳定相接。通过环境模拟装置经出风口207、供风口101向模拟舱室中输入特定温湿度、特定流速的空气，而作用后的空气从模拟机舱中经排风口102、进风口208向环境模拟装置中输入，以检测回收空气的温湿度。

尾气接口103的设置，能够保证汽车发动机的排气管与尾气成分检测仪301相接，并对汽车发动机工作时产生的尾气进行检测，进而判断在对应环境状态下汽油的燃烧情况。

动力接口的设置，能够保证汽车发动机输出轴与传动机构稳定相接，将安装套304固定安装于动力接口处，通过联轴器302将传动机构与汽车发动机的输出轴相接，进而检测发动机转速。在安装套304的外部固接有安装块306，安装块306滑动插接与动力接口中，并通过螺栓固定与对应的拼接侧板105上。

为方便将所要进行测试检验的汽车发动机稳定安装于模拟舱室中，提供有如下关于模拟舱室的技术方案。

模拟舱室包括安装底座104、拼接侧板105、拼接顶板106，安装底座104上固定安装有汽车发动机，拼接侧板105布置在安装底座104上方侧，拼接顶板106布置在拼接侧板105的上方侧，拼接侧板105围绕拼接顶板106、安装底座104布置，安装底座104、拼接侧板105、拼接顶板106的拼接处通过卡扣组件107固定锁接。

为保证汽车发动机能够在安装底座104上稳定安装，在安装底座104上固接有连接条108，连接条108上开设有螺纹孔，通过适配的螺栓能够将汽车发动机固定安装至连接条108上。

在安装汽车发动机时，能够将拼接侧板105、拼接顶板106拆卸，此时，由于拼接侧板105、拼接底板的缺失取消对汽车发动机的阻挡，以方便将汽车发动机直接安装在安装底座104上，之后将拼接侧板105、拼接顶板106通过卡扣组件107安装于，以使模拟舱室组合成完整体。

为方便对各拼接侧板105、拼接顶板106进行搬运，在各拼接侧板105、拼接顶板106上还固定安装有把手109，通过握持把手109对拼接侧板105、拼接顶板106进行搬运。

在汽车发动机运行时，为尽可能降低外界环境对输入模拟机舱中的空气进行干扰，以及避免发动机噪音向模拟机舱外部传递，在安装底座104、拼接侧板105、拼接顶板106中均加装有隔温板、隔音板。

在以上关于安装底座104、拼接侧板105、拼接顶板106的技术方案基础上，为保证各拼接侧板105能够准确安装于安装底座104上，保证各拼接顶板106能够准确安装于拼接侧板105上，还提供有如下技术方案。

安装底座104上表面的边缘位置处开设有下层定位槽110，拼接侧板105底部固接有与下层定位槽110嵌套吻合的下层定位块111，拼接侧板105顶部开设有上层定位槽112，拼接顶板106底部边缘处固接有与上层定位槽112嵌套吻合的上层定位块113。

下层定位槽110、下层定位块111、上层定位槽112、上层定位块113的设置，能够保证拼接侧板105精确、稳定的安装于安装底座104上，能够保证拼接顶板106精确、稳定的安装于拼接侧板105上。

在对模拟机舱拼接组合时，先将各拼接侧板105插接于对应的下层定位槽110中，之后将拼接顶板106插接于对应的上层定位槽112中，通过各卡扣组件107对安装底座104、拼接侧板105、拼接顶板106对应锁接。

实施例

为模拟汽车发动机在颠簸路况下运行状态，还提供有如下技术方案。

还设置有路况模拟装置，且路况模拟装置包括安装机壳401、连接座402、升降座403、斜向驱动机构、正向驱动机构以及驱动电机404，升降座403滑动安装原装机壳中，连接座402布置于安装机壳401顶部，且连接座402中段与升降座403铰接，模拟舱室固定安装于连接座402上，斜向驱动机构配套安装于连接座402上并与升降座403动力连接，正向驱动机构配套安装于安装机壳401底部并与升降座403动力连接，驱动电机404固定安装于安装机壳401底部并通过联动机构与斜向驱动机构、正向驱动机构相联动。

在使用路况模拟装置时，将模拟舱室的安装底座104固定于连接座402上，驱动电机404通过联动机构能够分别向斜向驱动机构、正向驱动机构传输动力，进而带动斜向驱动机构、正向驱动机构稳定运行，斜向驱动机构运行时，能够带动连接座402沿中心翻转特定角度，正向驱动机构运行时，能够带动升降座403以及连接座402整体升降，进而实现对汽车行驶至颠簸路况时的模拟。

为保证模拟舱室能够在连接座402上稳定安装，在连接座402上固接有多组定位螺栓405，模拟舱室底部的安装底座104上开设有与定位螺栓405竖直相对的定位孔，安装底座104与连接座402通过与定位螺栓405相适配的螺母进行固定，以保证模拟舱室与连接座402同步运动。

为保证连接座402能够与升降座403稳定铰接，同时保证升降座403与连接座402之间的间隙能够使斜向驱动机构稳定安装，在升降座403上固接有铰接座406，铰接座406与连接座402中段实现铰接。

为保证升降座403能够在安装机壳401中沿竖直方向稳定升降，在安装机壳401的内壁上固接有竖直布置的升降导轨407，且升降导轨407上下两端固接有限位座，升降座403与升降导轨407滑动组合，能够保证升降座403在特定行程范围内稳定升降。

在以上关于路况模拟装置的技术方案基础上，为保证斜向驱动机构能够带动连接座402稳定运行，提供有如下关于驱动机构的技术方案。

斜向驱动机构包括滑动槽408、滑动座409、升降架410、第一安装轴411、第一凸轮412，滑动槽408固接与连接座402的下表面并布置于连接座402两侧，滑动座409滑动安装于滑动槽408中，升降架410包括并排布置并滑动安装于升降座403上的两组，且两组升降架410顶端分别与对应一侧的滑动座409铰接，安装轴转动安装于升降座403上并与其中一组升降架410布置在同一竖直方向上，第一凸轮412固接于第一安装轴411上并与对应一侧升降架410底端相抵，第一安装轴411通过联动机构与驱动电机404动力连接。

为保证滑动座409能够在滑动槽408中稳定滑动，在滑动槽408中还固接有沿滑动座409行进方向布置的横向导向柱413，滑动座409与横向导向柱413保持滑动插接。

为保证升降架410能够沿竖直方向稳定升降，在升降座403上固接有导向板414升降架410上固接有滑动架415，且滑动架415与导向板414滑动组合，滑动架415、导向板414均设置为U型结构，两组U型接口彼此嵌套组合，以实现二者的滑动连接。

在第一安装轴411转动并带动第一凸轮412转动时，为保证第一凸轮412能够与升降架410稳定接触，在对应升降架410底端转动安装有支撑轮416，第一凸轮412与支撑轮416的轮面相抵。

为保证支撑轮416始终与第一凸轮412相抵，在对应滑动架415中布置有第一支撑弹簧417，且第一支撑弹簧417上下两端分别与升降架410底部、导向板414顶部固定连接，第一支撑弹簧417对滑动架415提供向下作用力，以保证支撑轮416始终与第一凸轮412相抵接。

在两组升降架410底部均固接有竖直布置的纵向导向柱418，纵向导向柱418贯穿导向板414顶端布置并与导向板414滑动插接，设置的第一支撑弹簧417绕制在对应纵向导向柱418的外围。

在驱动电机404通过联动机构带动第一安装轴411以及其上第一凸轮412转动过程中，第一凸轮412与支撑轮416作用会带动对应一侧升降架410在竖直方向上做周期往复运动，由于铰接座406与连接座402的铰接作用，另一侧升降架410与上述升降架410保持反向运动，再由于滑动座409的设置，能够保证升降架410带动连接座402做左右倾斜的周期性摆动，通过调整驱动电机404转速能够调节连接座402的摆动幅度，由此模拟颠簸路况下汽车左右两侧上下起伏的行驶环境，进而检测汽车发动机在该种情况下的工作状态。

在以上关于路况模拟装置的技术方案基础上，为保证正向驱动机构能够带动升降座403以及其上各部件稳定运行，提供有如下关于驱动机构的技术方案。

正向驱动机构包括第二安装轴419、第二凸轮420，第二安装轴419包括并排布置的两组，且两组第二安装轴419转动安装于安装机壳401中，两组第二安装轴419的相同一端均固接有传动链轮421，且两组传动链轮421通过链条实现链传动，第二凸轮420固定安装于两组第二安装轴419上，且凸轮与升降座403下表面相抵，其中一组第二安装轴419通过联动机构与驱动电机404动力连接。

为保证第二凸轮420能够与升降座403稳定相抵，在升降座403下表面固接有与第二凸轮420相对布置的垫座422，且第二凸轮420与垫座422相抵，并且在安装机壳401的内壁上还固接有连接板442，连接板442布置于升降座403的上方侧，连接板442上固接有第二支撑弹簧423的一段，且第二支撑弹簧423的另一端与升降座403固定连接，以实现升降座403与第二凸轮420始终相抵。

在驱动电机404通过联动机构带动第二安装轴419以及其上第二凸轮420转动时，能够带动升降座403以及其上连接座402整体做周期性的上下运动，以模拟在颠簸路况下汽车整体上下起伏的行驶环境，进而检测汽车发动机在该种情况下的工作状态。

为保证驱动电机404能够通过联动机构分别带动斜向驱动机构、正向驱动机构运行，提供有如下关于联动机构的技术方案。

联动机构包括驱动轴424、第一棘轮425、第二棘轮426、第一转动盘427、第二转动盘428、第一棘爪429、第二棘爪430，驱动轴424转动安装于安装机壳401中并与驱动电机404的转轴固定连接，第一转动盘427、第二转动盘428均固定安装于驱动轴424上，第一转动盘427、第二转动盘428上分别转动安装有第一棘爪429、第二棘爪430，第一棘轮425、第二棘轮426均转动安装于安装机壳401中，第一棘轮425的棘齿、第二棘轮426的棘齿保持相反布置且分别与第一棘爪429、第二棘爪430配套啮合，第一棘轮425以及第一安装轴411上均固接有第一同步轮431，且两组第一同步轮431通过第一同步带432实现带传动，第二棘轮426以及第二安装轴419上均固接有第二同步轮433，且两组第二同步轮433通过第二同步带434实现带传动。

第一棘轮425、第二棘轮426上的棘齿均采用内接式棘轮，第一转动盘427、第二转动盘428分别布置于第一棘轮425、第二棘轮426的内侧，第一棘爪429、第二棘爪430还通过簧片435与第一转动盘427、第二转动盘428相接。

为保证第一棘轮425、第二棘轮426在安装机壳401中稳定安装，在安装机壳401底部还固定安装有两组轴承座436，轴承座436中安装的轴承分别与第一棘轮425、第二棘轮426配套组合。

在驱动电机404正转时，带动第一转动盘427、第二转动盘428同步转动，由于第一棘轮425、第二棘轮426上棘齿保持相反布置，此时第一棘爪429与第一棘轮425处于啮合状态能够驱动第一棘轮425同步转动，而第二棘爪430与第二棘轮426处于取消啮合的状态，并不能带动第二棘轮426转动，第一棘轮425转动时通过第一同步轮431、第一同步带432的组合带动第一安装轴411转动，进而带动斜向驱动机构运行，而第二棘轮426处于静止状态，进而使正向驱动机构处于停止状态。

在驱动电机404翻转式，同样带动第一转动盘427、第二转动盘428同步转动，此时第一棘爪429与第一棘轮425处于非啮合状态，以使第一棘轮425处于静止状态，而第二棘爪430与第二棘轮426处于啮合状态而带动第二棘轮426转动，第二棘轮426转动时通过第二同步轮433、第二同步带434的组合带动第二安装轴419转动，进而带动正向驱动机构运行，而斜向驱动机构处于停止状态。

在正向驱动机构运行时会带动升降座403以及其上的斜向驱动机构同步升降，进而导致第一安装轴411上的第一同步轮431与第一棘轮425上的第一同步轮431间距发生周期性变化，为保证两组第一同步轮431始终保持带传动，还提供有如下技术方案。

还设置有张紧机构，且张紧机构包括外套筒437、内套筒438、复位弹簧439、压轮440，外套筒437固接与安装机壳401的内壁，内套筒438滑动安装于外套筒437中，复位弹簧439布置于外套筒437中并与外套筒437、内套筒438相接，压轮440转动安装于内套筒438外侧端并与第一同步带432的外侧壁相抵。

当正向驱动机构带动升降座403以及其上第一安装轴411上行并处于极限位置时，此时第一同步带432处于紧绷状态，此时压轮440、内套筒438在第一同步带432作用下收回至外套筒437中，且复位弹簧439处于压缩状态并存储弹性势能，而当正向驱动机构带动第一安装轴411下行并处于极限位置时，此时第一同步带432处于松弛状态，此时，复位弹簧439释放弹性势能并驱动内套筒438、压轮440伸出外套筒437，压轮440对第一同步带432施加压力以使第一同步带432始终保持紧绷。

在压轮440向外伸出带动同步带压紧过程中，为避免第一同步带432发生空间干涉，在安装机壳401中还转动安装第三同步轮441，第三同步轮441与压轮440分别布置于两侧，且第一同步带432同样与第三同步轮441啮合。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种汽车发动机工作环境模拟装置，其特征在于：包括模拟舱室、环境模拟装置、状态检测系统，所述模拟舱室中固定安装有汽车发动机；所述环境模拟装置包括：安装外壳（201），安装于安装外壳（201）中的供风管道（202），顺序安装于供风管道（202）上的加压泵（203）、制冷片（204）、电热丝（205）、加湿器（206），供风管道（202）的上游端布置在安装外壳（201）的外侧，所述安装外壳（201）的侧壁上开设有与供风管道（202）下游端相接的出风口（207），所述安装外壳（201）的侧壁上还开设有进风口（208），且进风口（208）通过排风管道（209）与安装外壳（201）的外侧相接，所述排风管道（209）通过回风管道（210）与供风管道（202）的上游端相接，且排风管道（209）上配套安装有开关阀门（211），所述进风口（208）、出风口（207）均与模拟舱室相接，在出风口（207）处配套安装第一温湿度传感器（212）、风速传感器（213），在进风口（208）处配套安装第二温湿度传感器（214）；所述状态检测系统包括：与汽车发动机相接的尾气成分检测仪（301），与汽车发动机输出轴相接的传动机构，配套安装于传动机构上的扭矩转速传感器（307）。

2.根据权利要求1所述的一种汽车发动机工作环境模拟装置，其特征在于：所述传动机构包括联轴器（302）、万向节（303）、安装套（304）、连接轴（305），汽车发动机的输出轴通过联轴器（302）与万向节（303）的一端相接，且万向节（303）的另一端与连接轴（305）固接，所述扭矩转速传感器（307）配套安装于连接轴（305）上，安装套（304）固定安装于所述模拟舱室的侧壁上，连接轴（305）以相对转动、相对滑动的方式安装于安装套（304）中。

3.根据权利要求1所述的一种汽车发动机工作环境模拟装置，其特征在于：所述模拟舱室的侧壁上开设有供风口（101）、排风口（102）、尾气接口（103）、动力接口，供风口（101）、排风口（102）布置在模拟舱室的同一侧壁上所述环境模拟装置的出风口（207）、进风口（208）分别与供风口（101）、排风口（102）相接，尾气接口（103）中布置有尾气接管（114），且尾气接管（114）两端分别与所述尾气成分检测仪（301）、汽车发动机排风管道（209）相接，动力接口处配套安装有所述传动机构。

4.根据权利要求1所述的一种汽车发动机工作环境模拟装置，其特征在于：所述模拟舱室包括安装底座（104）、拼接侧板（105）、拼接顶板（106），安装底座（104）上固定安装有汽车发动机，拼接侧板（105）布置在安装底座（104）上方侧，拼接顶板（106）布置在拼接侧板（105）的上方侧，拼接侧板（105）围绕拼接顶板（106）、安装底座（104）布置，安装底座（104）、拼接侧板（105）、拼接顶板（106）的拼接处通过卡扣组件（107）固定锁接。

5.根据权利要求4所述的一种汽车发动机工作环境模拟装置，其特征在于：所述安装底座（104）上表面的边缘位置处开设有下层定位槽（110），所述拼接侧板（105）底部固接有与下层定位槽（110）嵌套吻合的下层定位块（111），所述拼接侧板（105）顶部开设有上层定位槽（112），所述拼接顶板（106）底部边缘处固接有与上层定位槽（112）嵌套吻合的上层定位块（113）。

6.根据权利要求1所述的一种汽车发动机工作环境模拟装置，其特征在于：还设置有路况模拟装置，且路况模拟装置包括安装机壳（401）、连接座（402）、升降座（403）、斜向驱动机构、正向驱动机构以及驱动电机（404），升降座（403）滑动安装原装机壳中，连接座（402）布置于安装机壳（401）顶部，且连接座（402）中段与升降座（403）铰接，所述模拟舱室固定安装于连接座（402）上，斜向驱动机构配套安装于连接座（402）上并与升降座（403）动力连接，正向驱动机构配套安装于安装机壳（401）底部并与升降座（403）动力连接，驱动电机（404）固定安装于安装机壳（401）底部并通过联动机构与斜向驱动机构、正向驱动机构相联动。

7.根据权利要求6所述的一种汽车发动机工作环境模拟装置，其特征在于：所述斜向驱动机构包括滑动槽（408）、滑动座（409）、升降架（410）、第一安装轴（411）、第一凸轮（412），滑动槽（408）固接与所述连接座（402）的下表面并布置于连接座（402）两侧，滑动座（409）滑动安装于滑动槽（408）中，升降架（410）包括并排布置并滑动安装于所述升降座（403）上的两组，且两组升降架（410）顶端分别与对应一侧的滑动座（409）铰接，安装轴转动安装于升降座（403）上并与其中一组升降架（410）布置在同一竖直方向上，第一凸轮（412）固接于第一安装轴（411）上并与对应一侧升降架（410）底端相抵，第一安装轴（411）通过联动机构与所述驱动电机（404）动力连接。

8.根据权利要求7所述的一种汽车发动机工作环境模拟装置，其特征在于：所述正向驱动机构包括第二安装轴（419）、第二凸轮（420），第二安装轴（419）包括并排布置的两组，且两组第二安装轴（419）转动安装于所述安装机壳（401）中，两组第二安装轴（419）的相同一端均固接有传动链轮（421），且两组传动链轮（421）通过链条实现链传动，第二凸轮（420）固定安装于两组第二安装轴（419）上，且凸轮与所述升降座（403）下表面相抵，其中一组第二安装轴（419）通过联动机构与所述驱动电机（404）动力连接。

9.根据权利要求8所述的一种汽车发动机工作环境模拟装置，其特征在于：所述联动机构包括驱动轴（424）、第一棘轮（425）、第二棘轮（426）、第一转动盘（427）、第二转动盘（428）、第一棘爪（429）、第二棘爪（430），驱动轴（424）转动安装于所述安装机壳（401）中并与所述驱动电机（404）的转轴固定连接，第一转动盘（427）、第二转动盘（428）均固定安装于驱动轴（424）上，第一转动盘（427）、第二转动盘（428）上分别转动安装有第一棘爪（429）、第二棘爪（430），第一棘轮（425）、第二棘轮（426）均转动安装于安装机壳（401）中，第一棘轮（425）的棘齿、第二棘轮（426）的棘齿保持相反布置且分别与第一棘爪（429）、第二棘爪（430）配套啮合，第一棘轮（425）以及第一安装轴（411）上均固接有第一同步轮（431），且两组第一同步轮（431）通过第一同步带（432）实现带传动，第二棘轮（426）以及第二安装轴（419）上均固接有第二同步轮（433），且两组第二同步轮（433）通过第二同步带（434）实现带传动。

10.根据权利要求9所述的一种汽车发动机工作环境模拟装置，其特征在于：还设置有张紧机构，且张紧机构包括外套筒（437）、内套筒（438）、复位弹簧（439）、压轮（440），外套筒（437）固接与安装机壳（401）的内壁，内套筒（438）滑动安装于外套筒（437）中，复位弹簧（439）布置于外套筒（437）中并与外套筒（437）、内套筒（438）相接，压轮（440）转动安装于内套筒（438）外侧端并与所述第一同步带（432）的外侧壁相抵。

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