CN209878323U - 一种发动机轴承摩擦测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种摩擦测量装置，具体的说是一种发动机轴承摩擦测量装置，属于汽车发动机测试技术领域。其包括液压驱动装置、模拟曲轴、模拟活塞、连杆组件和工作台，所述工作台上固定底座，底座内转动连接模拟曲轴，模拟曲轴中部连接连杆组件，连杆组件上端连接模拟活塞，模拟活塞上端连接液压驱动装置驱动端。本实用新型结构简单、紧凑、合理，能够实现两个方向上的动态载荷，模拟发动机工作时连杆轴承和曲轴主轴承的受力情况、油膜厚度及机油流量，评估不同轴承设计和润滑油对轴承摩擦的影响，相比于仿真设计更加能真实的选出合适的轴承和润滑油，可提高燃油经济性。

Description

一种发动机轴承摩擦测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种摩擦测量装置，具体的说是一种发动机轴承摩擦测量装置，属于汽车发动机测试技术领域。

背景技术

随着汽车工业的不断发展，对发动机的结构及各项参数要求都大大的提高。研究发发动机的摩擦损失对发动机的功率提升、节油有着重要意义。发动机主轴承摩擦是发动机摩擦副中比较重要的一部分，研究降低主轴承摩擦可以提高发动机功率，提高燃油经济性。对主轴承摩擦影响的主要因素包括：机油性能、油膜厚度和不同的轴承设计方案等。

目前，还没有试验方法测量真实发动机工况下的相关参数来评估不同轴承设计和润滑油对轴承摩擦的影响，主要是靠仿真软件进行模拟研究，与试验真实参数存在一定的误差。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种发动机轴承摩擦测量装置，能够模拟发动机曲轴活塞工作方式用于测量真实发动机工况下轴承不同受力情况、不同机油性能、油膜厚度下的摩擦功耗。

按照本实用新型提供的技术方案，一种发动机轴承摩擦测量装置包括液压驱动装置、模拟曲轴、模拟活塞、连杆组件和工作台，其特征是：所述工作台上固定底座，底座内转动连接模拟曲轴，模拟曲轴中部连接连杆组件，连杆组件上端连接模拟活塞，模拟活塞上端连接液压驱动装置驱动端；所述液压驱动装置通过连接件连接在安装平台上，安装平台下端通过多个立柱连接底板，底板通过连接件连接在底座上；所述模拟曲轴一端连接第一中间轴一端，第一中间轴另一端通过连接件连接第二中间轴一端，第二中间轴另一端通过连接件连接中间盘，中间盘通过扭矩传感器连接支撑轴一端，支撑轴另一端连接弹性连轴一端，弹性连轴另一端连接前过渡轴一端。前过渡轴另一端连接惯性轮一侧，惯性轮另一侧连接后过渡轴，后过渡轴连接电机驱动端；所述支撑轴通过轴承转动连接在支撑座上，支撑座固定在工作台上；所述模拟曲轴和连杆组件之间设有轴瓦，所述连杆组件上设有位移传感器，位移传感器检测端面向轴瓦端面。

进一步的，支撑座上连接润滑油供油机构，润滑油供油机构向模拟曲轴和连杆组件连接处供油。

进一步的，润滑油供油机构包括油管接头、机油泵、油箱和供油通道，油箱供油口通过供油管连接设置在支撑座侧壁的油管接头上，供油管上设有机油泵和流量计，所述供油通道一端连接油管接头，另一端沿着支撑轴内腔一直穿过第一中间轴、第二中间轴和模拟曲轴，并最终延伸到模拟曲轴和连杆组件的连接端面。

进一步的，液压驱动装置包括上盖、液压活塞、下盖、连接盘和密封圈，上盖通过连接件连接下盖，上盖和下盖连接形成的内腔中设有能够上下运动的液压活塞，液压活塞前端伸出下盖并连接连接盘，所述液压活塞和上盖内侧面之间设有多个密封圈。

进一步的，模拟曲轴两端通过滚动轴承连接底座，滚动轴承外侧端设有侧挡圈，侧挡圈从侧面轴向压紧滚动轴承，滚动轴承外圈设有外挡圈，外挡圈从外表面径向压紧滚动轴承。

进一步的，第一中间轴一端设有第一联轴器，第二中间轴一端设有第二联轴器，第一联轴器和第二联轴器通过连接件连接成一体，第一联轴器和第二联轴器之间夹持设有弹性膜片。

进一步的，电机固定在工作台上，所述前过渡轴转动连接在前轴承座上，前轴承座固定在工作台上,所述后过渡轴转动连接在后轴承座上，后轴承座固定在工作台上。

本实用新型与已有技术相比具有以下优点：

本实用新型结构简单、紧凑、合理，能够实现两个方向上的动态载荷，模拟发动机工作时连杆轴承和曲轴主轴承的受力情况、油膜厚度及机油流量，评估不同轴承设计和润滑油对轴承摩擦的影响，相比于仿真设计更加能真实的选出合适的轴承和润滑油，可提高燃油经济性。

附图说明

图1为本实用新型主视图。

图2为本实用新型模拟曲轴安装结构图。

图3为本实用新型弹性膜片安装结构图。

图4为本实用新型液压驱动装置半剖图。

图5为本实用新型位移传感器安装结构图。

附图标记说明：1-液压驱动装置、1.1-上盖、1.2-液压活塞、1.3-下盖、1.4-连接盘、1.5-密封圈、2-支柱、3-底板、4-模拟曲轴、5-模拟活塞、6-连杆组件、7-底座、8-工作台、9A-第一中间轴、9B-第二中间轴、10-弹性膜片、11-流量计、12-中间盘、13-扭矩传感器、14A-支撑轴、14B-支撑座、15-弹性连轴、16-前轴承座、17-惯性轮、18-后轴承座、19-前过渡轴、20-后过渡轴、21-电机、22-油管接头、23-侧挡圈、24-外挡圈、25-滚动轴承、26-机油泵、27-油箱、28-供油通道、29-位移传感器、41-第一联轴器、42-第二联轴器。

具体实施方式

下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述：

如图1~4所示，本实用新型主要包括液压驱动装置1、模拟曲轴4、模拟活塞5、连杆组件6和工作台8。

所述工作台8上固定底座7，底座7内转动连接模拟曲轴4，模拟曲轴4中部连接连杆组件6，连杆组件6上端连接模拟活塞5，模拟活塞5上端连接液压驱动装置1驱动端。

所述液压驱动装置1通过连接件连接在安装平台上，安装平台下端通过多个立柱2连接底板3，底板3通过连接件连接在底座7上。液压驱动装置1工作时通过模拟活塞5和连杆组件6带动模拟曲轴4转动。

如图4所示，所述液压驱动装置1包括上盖1.1、液压活塞1.2、下盖1.3、连接盘1.4和密封圈1.5，上盖1.1通过连接件连接下盖1.3，上盖1.1和下盖1.3连接形成的内腔中设有能够上下运动的液压活塞1.2，液压活塞1.2前端伸出下盖1.3并连接连接盘1.4，所述液压活塞1.2和上盖1.1内侧面之间设有多个密封圈1.5。

如图2所示，所述模拟曲轴4两端通过滚动轴承25连接底座7，滚动轴承25外侧端设有侧挡圈23，侧挡圈23从侧面轴向压紧滚动轴承25。滚动轴承25外圈设有外挡圈24，外挡圈24从外表面径向压紧滚动轴承25。

所述模拟曲轴4一端连接第一中间轴9A一端，第一中间轴9A另一端通过连接件连接第二中间轴9B一端，第二中间轴9B另一端通过连接件连接中间盘12，中间盘12通过扭矩传感器13连接支撑轴14A一端，支撑轴14A另一端连接弹性连轴15一端，弹性连轴15另一端连接前过渡轴19一端。前过渡轴19另一端连接惯性轮17一侧，惯性轮17另一侧连接后过渡轴20，后过渡轴20连接电机21驱动端。

所述惯性轮17可以用来减少装置运转过程的速度波动，保证里的平稳传动，也可以保证转速变化过快导致装置损坏。

如图3所示，所述第一中间轴9A一端设有第一联轴器，第二中间轴9B一端设有第二联轴器，第一联轴器和第二联轴器通过连接件连接成一体，第一联轴器和第二联轴器之间夹持设有弹性膜片10。

所述电机21固定在工作台8上。所述前过渡轴19转动连接在前轴承座16上，前轴承座16固定在工作台8上。所述后过渡轴20转动连接在后轴承座18上，后轴承座18固定在工作台8上。

所述支撑轴14A通过轴承转动连接在支撑座14B上，支撑座14B固定在工作台8上。所述支撑座14B上连接润滑油供油机构，润滑油供油机构向模拟曲轴和连杆组件连接处供油。

如图2~4所示，所述润滑油供油机构包括油管接头22、机油泵26、油箱27和供油通道28，油箱27供油口通过供油管连接设置在支撑座14B侧壁的油管接头22上，供油管上设有机油泵26和流量计11。所述供油通道28一端连接油管接头22，另一端沿着支撑轴14A内腔一直穿过第一中间轴9A、第二中间轴9B和模拟曲轴4，并最终延伸到模拟曲轴4和连杆组件6的连接端面，从而保证润滑油能够顺利传递到模拟曲轴4和连杆组件6的连接端面。

如图1所示，所述模拟曲轴4和连杆组件6之间设有轴瓦，模拟曲轴4转动时，轴瓦和模拟曲轴4之间能够形成油膜，油膜的厚度通过位移传感器29检测得知。

如图5所示，所述连杆组件6上设有位移传感器29，位移传感器29检测端面向轴瓦端面，位移传感器29检测端和轴瓦端面之间产生间隙电压，当油膜厚度变化时，导致轴瓦位置发生变化，轴瓦位置的变化又导致间隙电压的变化，从而检测出对应的油膜厚度。

本实用新型包括一个模拟活塞燃烧产生的爆发压力的液压驱动装置，另一个是模拟发动机曲轴转动情况的模拟曲轴。在试验过程中，将装配好的连杆大头安装到模拟曲轴上，连杆小头连接到模拟活塞上，模拟活塞上端连接液压驱动装置，模拟曲轴一端通过相关的连接部件连接到电机，液压驱动装置提供发动机所需的爆发压力、电机提供所需的转速和动力、油泵提供一定规格、流量的机油，这时根据扭矩法兰测量的扭矩值和测量的油膜厚度来判定轴承的摩擦功耗，从而评估不同轴承设计和润滑油对轴承摩擦的影响。

本实用新型能够实现两个方向上的动态载荷，模拟发动机工作时连杆轴承和曲轴主轴承的受力情况、油膜厚度及机油流量，评估不同轴承设计和润滑油对轴承摩擦的影响，相比于仿真设计更加能真实的选出合适的轴承和润滑油，可提高燃油经济性。

Claims (7)

1.一种发动机轴承摩擦测量装置，包括液压驱动装置（1）、模拟曲轴（4）、模拟活塞（5）、连杆组件（6）和工作台（8），其特征是：所述工作台（8）上固定底座（7），底座（7）内转动连接模拟曲轴（4），模拟曲轴（4）中部连接连杆组件（6），连杆组件（6）上端连接模拟活塞（5），模拟活塞（5）上端连接液压驱动装置（1）驱动端；所述液压驱动装置（1）通过连接件连接在安装平台上，安装平台下端通过多个立柱（2）连接底板（3），底板（3）通过连接件连接在底座（7）上；所述模拟曲轴（4）一端连接第一中间轴（9A）一端，第一中间轴（9A）另一端通过连接件连接第二中间轴（9B）一端，第二中间轴（9B）另一端通过连接件连接中间盘（12），中间盘（12）通过扭矩传感器（13）连接支撑轴（14A）一端，支撑轴（14A）另一端连接弹性连轴（15）一端，弹性连轴（15）另一端连接前过渡轴（19）一端，

前过渡轴（19）另一端连接惯性轮（17）一侧，惯性轮（17）另一侧连接后过渡轴（20），后过渡轴（20）连接电机（21）驱动端；所述支撑轴（14A）通过轴承转动连接在支撑座（14B）上，支撑座（14B）固定在工作台（8）上；所述模拟曲轴（4）和连杆组件（6）之间设有轴瓦，所述连杆组件（6）上设有位移传感器（29），位移传感器（29）检测端面向轴瓦端面。

2.如权利要求1所述的一种发动机轴承摩擦测量装置，其特征是：所述支撑座（14B）上连接润滑油供油机构，润滑油供油机构向模拟曲轴和连杆组件连接处供油。

3.如权利要求2所述的一种发动机轴承摩擦测量装置，其特征是：所述润滑油供油机构包括油管接头（22）、机油泵（26）、油箱（27）和供油通道（28），油箱（27）供油口通过供油管连接设置在支撑座（14B）侧壁的油管接头（22）上，供油管上设有机油泵（26）和流量计（11），所述供油通道（28）一端连接油管接头（22），另一端沿着支撑轴（14A）内腔一直穿过第一中间轴（9A）、第二中间轴（9B）和模拟曲轴（4），并最终延伸到模拟曲轴（4）和连杆组件（6）的连接端面。

4.如权利要求1所述的一种发动机轴承摩擦测量装置，其特征是：所述液压驱动装置（1）包括上盖（1.1）、液压活塞（1.2）、下盖（1.3）、连接盘（1.4）和密封圈（1.5），上盖（1.1）通过连接件连接下盖（1.3），上盖（1.1）和下盖（1.3）连接形成的内腔中设有能够上下运动的液压活塞（1.2），液压活塞（1.2）前端伸出下盖（1.3）并连接连接盘（1.4），所述液压活塞（1.2）和上盖（1.1）内侧面之间设有多个密封圈（1.5）。

5.如权利要求1所述的一种发动机轴承摩擦测量装置，其特征是：所述模拟曲轴（4）两端通过滚动轴承（25）连接底座（7），滚动轴承（25）外侧端设有侧挡圈（23），侧挡圈（23）从侧面轴向压紧滚动轴承（25），滚动轴承（25）外圈设有外挡圈（24），外挡圈（24）从外表面径向压紧滚动轴承（25）。

6.如权利要求1所述的一种发动机轴承摩擦测量装置，其特征是：所述第一中间轴（9A）一端设有第一联轴器（41），第二中间轴（9B）一端设有第二联轴器（42），第一联轴器（41）和第二联轴器（42）通过连接件连接成一体，第一联轴器（41）和第二联轴器（42）之间夹持设有弹性膜片（10）。

7.如权利要求1所述的一种发动机轴承摩擦测量装置，其特征是：所述电机（21）固定在工作台（8）上，所述前过渡轴（19）转动连接在前轴承座（16）上，前轴承座（16）固定在工作台（8）上,所述后过渡轴（20）转动连接在后轴承座（18）上，后轴承座（18）固定在工作台（8）上。