KR100256274B1 - Valve train dynamic characteristics test apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 엔진 개발시 밸브의 동특성 즉 점핑(Jumping), 바운싱(Bouncing), 서징(Surging)을 측정하여 밸브 트레인 설계에 필요한 정보를 체크할 수 있도록 하는 밸브 트레인 동특성 테스트 장치에 대한 것이다.The present invention relates to a valve train dynamic test apparatus for measuring the dynamic characteristics of a valve during engine development, that is, jumping, bouncing, and surging to check information necessary for designing a valve train.
일반적인 엔진 개발에서 실린더 헤드에 장착되는 밸브 트레인은 설계단계에서부터 충분한 테스트를 거쳐 제작이 된다.In general engine development, the valve train mounted on the cylinder head is manufactured after sufficient testing from the design stage.
하지만 이렇게 제작되는 밸브 트레인이 실제 실린더 헤드에서 어떻게 작동될지는 직접 엔진을 구동시키지 않으면 알 수가 없는바 사실상 밸브 트레인의 작동성은 엔진 성능에 직접적으로 영향을 주게 되므로 단순히 설계대로 제작된 구조일지라도 기제작된 엔진에 적합한지는 구체적으로 알 수가 없다.However, it is impossible to know how the valve train will be operated in the actual cylinder head unless the engine is directly driven. In fact, the operation of the valve train directly affects the performance of the engine. Whether it is suitable for
만일 엔진이 단순히 동일한 구동상태만을 계속 유지하는 것이라면 별문제가 없지만 실제 필드에서 차량의 구동상태는 무수한 변화를 거듭하면서 그에 적절히 적응해야 하는바 이러한 구동상태 변화에 따른 밸브의 작동이 적절히 이루어지지 못하게 되면 밸브계 뿐만 아니라 엔진의 모든 계통에 영향을 미치게 되어 엔진 내구력이 저하될 수도 있게 된다.If the engine simply keeps the same driving state, there is no problem, but in the real field, the driving state of the vehicle has to be adapted to it with numerous changes. If the operation of the valve does not work properly according to the change of the driving state, the valve This affects not only the system but also all the engine's systems, which can reduce engine durability.
따라서 설계대로 제작되었다 할지라도 실제 엔진에서의 작동상태를 테스트하지 않고서는 엔진의 다양한 구동상태 변화에 따른 밸브의 점핑이나 바운싱 또는 서징과 같은 오작동의 유발을 정확히 체크할 수가 없다.Therefore, even if designed as designed, it is impossible to accurately check the occurrence of malfunctions such as jumping, bouncing, or surging of valves due to various changes in the engine's operating state without testing the actual operating state of the engine.
또한 충분한 시험 단계를 거치지 않게 되면 실제 엔진에 적용된 이후에야 비로소 엔진의 구동상태에 따른 다양한 문제점이 발견되는 바 결국 이러한 문제점을 나중에 찾게 되었을 때 소비자들은 엔진 성능에 대단한 불신감을 갖게 되고, 이를 수정시키는데에는 대단히 많은 시간과 노력 및 비용이 소비되기도 한다.Also, if the test is not performed enough, various problems are found depending on the engine's driving state only after it is applied to the actual engine. When the problem is found later, consumers have a great distrust in engine performance. It can take a lot of time, effort and money.
그럼에도 불구하고 현재는 상기한 밸브 트레인 성능 측정을 세분화하여 즉 점핑이나 바운싱 그리고 서징의 정도 측정을 각각 나누어서 측정을 하거나 측정 장비의 부재로 일부만 측정하여 밸브계 동특성 측정을 대신하므로서 엔진에 적절한 최상의 설계를 실현시킬 수가 없는 문제점이 있었다.Nevertheless, at present, the above-mentioned valve train performance measurement is subdivided, that is, the measurement of jumping, bouncing, and surging is divided separately, or only part of the measurement is performed by the absence of measuring equipment, so that the best design suitable for the engine can be obtained. There was a problem that could not be realized.
이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명은 기제작된 시린더 헤드에 실제 구동 조건과 동일한 조건으로 밸브 구동장비를 갖추고, 로커 아암에 부착한 스트레인 게이지(Straine gauge)에 의해 로커암 포스(Force)를 측정하여 이때 문제의 구간을 체크하여 엔진에서의 밸브 트레인 적합성 여부를 판단할 수 있도록 하는 밸브 트레인 동특성 테스트 장치를 제공코자 하는 것이 목적이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the present invention is equipped with a valve drive equipment under the same conditions as the actual driving conditions in the pre-made cylinder head, the strain gauge (Straine gauge) attached to the rocker arm It is an object of the present invention to provide a valve train dynamic test apparatus that can measure the rocker arm force and check the section of the problem to determine the suitability of the valve train in the engine.
상기한 목적을 달성시키기 위하여 본 발명은The present invention to achieve the above object
베드와;Bed;
상기 베드에 고정 장착되는 실린더 헤드와;A cylinder head fixedly mounted to the bed;
히터에 의해 가열되는 탱크내의 오일을 펌핑시켜 상기한 실린더 헤드로 공급하는 오일 공급 수단과;Oil supply means for pumping oil in the tank heated by the heater and supplying the oil to the cylinder head;
히터에 의해 가열되는 탱크내 냉각수를 펌핑시켜 상기한 실린더 헤드로 공급하는 냉각수 공급수단과;Cooling water supply means for pumping the cooling water in the tank heated by the heater to the cylinder head;
상기한 실린더 헤드의 캡출에 축설한 풀리와 벨트에 의해 연결한 토크 메타와 상기한 토크 메타를 강제 구동시키는 모터로 구비되는 구동수단과;Drive means provided with a torque meta connected to a pulley and a belt arranged in the cap of the cylinder head and a motor for forcibly driving the torque meta;
상기한 실린더 헤드내 로커 암에 부탁되는 스트레인 게이지와 상기한 스트레인 게이지에 의해 측정된 값을 저항값으로 변환시켜 증폭한 뒤 이를 검출하여 기록하는 측정수단과;Measuring means for converting a strain gauge applied to the rocker arm in the cylinder head and a value measured by the strain gauge into a resistance value, amplifying the amplified value, and detecting and recording the same;
상기한 오일 공급수단과 냉각수 공급수단 및 구동수단의 작동을 제어하면서 오일 및 냉각수온도와 엔진 회전수, 엔진토크를 조절하는 동시에 그 값을 디스플레이하는 컨트롤 박스로 이루어지는 구성이 특징이다.It is characterized by a configuration consisting of a control box for controlling the operation of the oil supply means, the coolant supply means and the drive means while controlling the oil and coolant temperature, the engine speed, the engine torque and displaying the value.
제1도 및 제2도는 본 발명에 따른 테스트 장치의 개략적인 구조도1 and 2 are schematic structural diagrams of a test apparatus according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 배드(Bed) 20 : 실린더 헤드10: Bed 20: cylinder head
30 : 오일 공급 수단 40 : 냉각수 공급수단30: oil supply means 40: cooling water supply means
50 : 구동 수단 60 : 측정 수단50: driving means 60: measuring means
70 : 컨트롤 박스70: control box
이를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명에 따른 헤스트 장치의 개략적인 구조도로서, 도면부호 10은1 is a schematic structural diagram of a heap device according to the present invention.
베드(Bed)이고, 상기한 베드(10)에는 설계대로 제작된 실린더 헤드(20)가 고정 장착된다.It is a bed (Bed), the above-mentioned
상기한 실린더 헤드(20)에는 실제의 구동조건과 동일한 구성으로 밸브 트레인을 형성한다.The
그리고 상기한 실린더 헤드(20)에는 오일 공급 수단(30)에 의해서 실제 엔진에서와 마찬가지로 오일이 공급될 수 있도록 한다. 즉 상기한 오일 공급수단(30)은 오일 탱크(31)와 히터(32)와 온도계(33)와 펌프(34)와 릴리프 밸브(35) 및 압력 게이지(36)로서 구성되어 엔진 구동 조건 변화에 따른 온도와 압력을 실제 엔진과 동일하게 유지하면서 오일이 안정적으로 공급될 수 있도록 한다.The
또한 상기한 실린더 헤드(20)에는 상기한 오일 공급수단(30)에 의한 오일과 마찬가지로 실제의 엔진과 동일한 조건으로 냉각수를 공급시키기 위해 냉각수 공급수단(40)을 마련하되 상기한 냉각수 공급수단(40) 역시 오일 공급 수단(30)과 동일하게 온도와 압력을 엔진 구동 조건 변화에 따라 유동적으로 변할 수 있도록 하기 위해 탱크(41)와 히터(42)와 온도계(43) 및 펌프(44)와 릴리프 밸브(45), 그리고 압력 게이지(46)를 구비한다.In addition, the
이와함께 비록 실린더 헤드(20)만을 갖춘 구성이지만 실제의 엔진과 동일한 구동 조건을 갖추기 위해 실린더 헤드(20)의 캠축(21) 일단부로 축설한 풀리(22)에는 벨트(23)에 의해 토크 메타(51)가 연결되도록 하고, 상기한 토크메타(51)에는 모터(52)가 연결되면서 강제 구동될 수 있도록 하는 구동수단(50)이 마련된다.At the same time, although only the
한편 상기의 실린더 헤드(20)내에 마련되는 로커암(61)에는 엔진이 구동시 로커암(61)의 포스(Force)가 측정되도록 하는 스트레인 게이지(62)와 함께 상기한 스트레인 게이지(62)로 부터의 측정신호를 저항 값으로서 변환시키는 변환기(63)와, 변환된 저항값을 증폭하는 증폭기(64)와, 증폭기(64)로부터 출력되는 증폭 신호를 검출하는 오실로스코프(65)와 이를 기록하는 레코더(66)로서 구비되는 측정수단(60)이 마련되도록 한다.Meanwhile, the
이상과 같은 구조와 함께 상기한 오일공급수단(30)과 냉각수공급수단(40) 및 구동수단(50)의 펌프(34)(44)와 모터(52) 구동 그리고 히터(32)(42)의 작동을 단속제어하는 동시에 릴리프 밸브(35)(45)의 단속으로 오일압과 냉각수압을 조절하며, 특히 이들 구동 및 작동력과 함께 오일과 냉각수의 온도 및 압력값 그리고 엔진 회전수가 디스플레이 될 수 있도록 하는 컨트롤 박스(70)를 구비한다.With the above structure, the
한편 상기한 구성에서 측정수단(60)의 레코더(66)에 기록된 정보는 컨트롤 박스(70)에서 다른 정보와 함께 동시에 디스플레이 될 수 있도록 하는 것이 더욱 바람직하다.On the other hand, in the above configuration, it is more preferable that the information recorded in the
이하 상기한 구성에 따른 작용을 살펴보면 우선 컨트롤 박스(70)에서 일정한 엔진 구동 조건에 맞게 모터(52)를 구동시키면 이때의 토크 메타(51)에서 체크되는 구동력에 따라 기세팅된 값으로 히터(32)(42)와 함께 모터(52)가 구동되고, 릴리프 밸브(35)(45)를 작동제어하여 적정한 압력으로 오일과 냉각수가 실린더 헤드(20)에 공급되도록 한다.Referring to the operation according to the configuration described below, first, when the
이같은 오일과 냉각수의 공급은 엔진의 구동조건에 따라서 토크메타(51)를 통해 체크되는 구동력에 따라 실제 엔진에서 변하는 상태와 동일한 온도 및 공급압으로 컨트롤 박스(70)에서 자동 제어하게 된다.The supply of oil and coolant is automatically controlled in the
이때 밸브는 모터(52) 구동에 의해 연동하는 캠축(21)에 의해서 구동되면서 제2도에서와 같이 로커암(61)에 부착된 스트레인 게이지(62)에 의해 로커암(61)이 작동하는 정도에 따라 로커암(61)의 작동량을 측정하게 되고 이렇게 측정된 작동량은 변환기(63)의 브릿지 회로를 거치면서 저항값으로 변환시킨 후 증폭부(64)에서 신호를 증폭시켜 오실로스코프(65)에서 증폭된 신호를 검출한다.At this time, the valve is driven by the
검출된 신호는 레코더(66)에 일단 기록이되고, 이때 측정 시험 담당자는 이러한 임의의 구동력에서 표시되는 로커암(61)의 작동치를 체크하므로서 밸브의 동특성 시험을 하게 된다.The detected signal is recorded once in the
특히 상기의 시험은 측정시험 담당자의 임의대로 컨트롤 박스(70)에서 엔진구동력을 변화시키면서 그 변화되는 상태에 따른 로커암(61)의 작동치 변화값을 체크하여 문제의 구간을 확인할 수가 있도록 하므로서 적용된 밸브 트레인의 적합성 여부를 용이하게 판단할 수가 있게 되는 것이다.In particular, the above test is applied by checking the operating value change value of the
그러므로 본 발명에 따른 측정장치에 의해 시험 담당자는 한 장소에서 실제와 거의 동일한 조건으로 엔진을 구동시키면서 작동하게 되는 로커암(61)의 작동치 변화로 밸브의 점핑, 바운싱, 서징작용과 같은 동특성을 일시에 정확하게 측정하면서 체크할 수가 있게 되어 제작된 밸브 트레인이 엔진에 적합한지를 직접 확인할 수가 있게 되는 동시에 다음에 개발되는 엔진의 밸브 트레인 설계에 참고 자료로 사용하면서 보다 향상된 엔진 제작을 제공하게 되는 매우 유용한 효과가 있다.Therefore, by the measuring device according to the present invention, the person in charge of the test can change dynamic values such as jumping, bouncing, and surging of the valve by changing the operating value of the
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CN102539161A (en) * | 2011-12-25 | 2012-07-04 | 奇瑞汽车股份有限公司 | Test bench system for valve train of engine |
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- 1997-08-30 KR KR1019970044950A patent/KR100256274B1/en not_active IP Right Cessation
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