本發(fā)明為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種內(nèi)燃機(jī)側(cè)置式可變氣門的測(cè)試機(jī)構(gòu)、平臺(tái)及測(cè)試方法。
背景技術(shù):
對(duì)于沒有可變氣門正時(shí)技術(shù)的普通發(fā)動(dòng)機(jī)而言,進(jìn)、排氣門開閉的時(shí)間都是固定的,而且氣門升程也是固定不可變的,也就是凸輪軸的凸輪型線只有一種。這種固定不變的氣門正時(shí)和氣門升程很難顧及到發(fā)動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速和工況時(shí)的需要。固定不變的進(jìn)氣、排氣節(jié)奏阻礙了發(fā)動(dòng)機(jī)效率的提升,其結(jié)果是發(fā)動(dòng)機(jī)既得不到最佳的高速效率,也得不到最佳的低速扭矩,造成了該升程不可能使發(fā)動(dòng)機(jī)在高速區(qū)和低速區(qū)都得到良好響應(yīng)。
可變氣門正時(shí)技術(shù)使發(fā)動(dòng)機(jī)在高速區(qū)和低速區(qū)都能得到滿足需求的氣門升程,從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)高速功率和低速扭矩。其中,合理選擇配氣正時(shí),保證最好的充氣效率hv,并在不同轉(zhuǎn)速時(shí),選擇不同的氣門行程,是改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能極為重要的技術(shù)問題。
而柴油機(jī)的可變氣門機(jī)構(gòu)開發(fā)用以研究發(fā)動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下,氣門運(yùn)動(dòng)所對(duì)應(yīng)的函數(shù)曲線。由于柴油機(jī)的可變氣門機(jī)構(gòu)開發(fā)是一項(xiàng)重要的工作,在開發(fā)過程中需要不斷測(cè)試其性能和參數(shù)。
目前可變氣門機(jī)構(gòu)的開發(fā)過程中,均為直接將可變氣門機(jī)構(gòu)在發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行測(cè)試。這種方式一方面加大了開發(fā)的難度和周期,另一方面容易造成發(fā)動(dòng)機(jī)的損壞,增加了開發(fā)成本。
目前針對(duì)可變氣門系統(tǒng)的測(cè)試平臺(tái)較少,現(xiàn)有的一些可變氣門測(cè)試臺(tái)具有以下缺點(diǎn):
1、一部分測(cè)試臺(tái)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、功能較單一,如專利201010213919.0提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)可變氣門正時(shí)系統(tǒng)性能測(cè)試臺(tái),包括氣缸蓋,凸輪軸安裝在氣缸蓋內(nèi),凸輪軸前端與移相器連接,凸輪軸的后端連接有光電編碼器,氣門組件安裝于氣缸蓋內(nèi)且隨凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)而動(dòng)作,氣缸蓋上安裝有機(jī)油控制閥,驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過傳動(dòng)同步帶帶動(dòng)曲軸鏈輪,曲軸鏈輪通過鏈條帶動(dòng)移相器,曲軸鏈輪下方設(shè)置有曲軸位置傳感器,液壓油從氣缸蓋上設(shè)置的進(jìn)油口進(jìn)入和出油口流出。這類測(cè)試臺(tái)所能完成的測(cè)試項(xiàng)目和氣門的測(cè)試行程較為有限,多數(shù)僅可用于一些較小的發(fā)動(dòng)機(jī)使用。
2、也有一部分的測(cè)試平臺(tái)可以完成相關(guān)性能試驗(yàn)和可靠性試驗(yàn)等,如專利200910226342.4公開了一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)可變氣門正時(shí)性能試驗(yàn)裝置,包括試驗(yàn)工作臺(tái)、液壓部分和控制部分,液壓部分與實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)管路連接,控制部分與實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)和液壓部分線路連接,所述的試驗(yàn)工作臺(tái)包括機(jī)架,被測(cè)試件設(shè)置在機(jī)架上,機(jī)架上還設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)和傳動(dòng)軸,在驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸與傳動(dòng)軸之間設(shè)有扭矩傳感器,傳動(dòng)軸與被測(cè)試件傳動(dòng)連接,驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)被測(cè)試件的轉(zhuǎn)動(dòng)。但是這類測(cè)試臺(tái)針對(duì)可變氣門零部件的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不完整,且需要在發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行測(cè)試,造成了研發(fā)成本較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)燃機(jī)側(cè)置式可變氣門的測(cè)試機(jī)構(gòu)、平臺(tái)及測(cè)試方法,以滿足對(duì)需開發(fā)的側(cè)置式可變氣門機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵參數(shù)和性能的測(cè)試。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種內(nèi)燃機(jī)側(cè)置式可變氣門的測(cè)試機(jī)構(gòu),包括:
電動(dòng)機(jī),用以提供驅(qū)動(dòng)動(dòng)力;
凸輪軸,與電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)連接;
挺柱,用以將所述凸輪軸的推力傳遞給推桿,其內(nèi)部設(shè)有液壓活塞;
推桿,一端與挺柱連接,另一端通過線性傳力機(jī)構(gòu)與氣門組件連接,通過帶動(dòng)氣門組件的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)氣門的打開和關(guān)閉,
氣缸蓋,設(shè)有供氣門組件密封穿過的過孔,其內(nèi)部構(gòu)成用以容納氣門頭部動(dòng)作行程的密閉空間;
液壓油供油系統(tǒng),用以為所述液壓活塞提供循環(huán)的液壓油路;
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),通過傳感器組來測(cè)量并采集被測(cè)性能的試驗(yàn)參數(shù);
控制系統(tǒng),通過控制所述凸輪軸不同的轉(zhuǎn)速和液壓活塞不同的行程,得到具有不同運(yùn)動(dòng)函數(shù)曲線的氣門升降行程。
該試驗(yàn)平臺(tái),可以模擬可變氣門機(jī)構(gòu)開發(fā)過程中氣門機(jī)構(gòu)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的測(cè)試狀態(tài),同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)氣門機(jī)構(gòu)關(guān)鍵參數(shù)和性能的測(cè)試、以及氣門機(jī)構(gòu)可靠性測(cè)試,避免了直接用發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)可變氣門進(jìn)行測(cè)試所帶來的開發(fā)難度和周期,節(jié)約了測(cè)試成本。
在挺柱內(nèi)設(shè)置液壓活塞,實(shí)現(xiàn)凸輪旋轉(zhuǎn)和液壓系統(tǒng)對(duì)氣門運(yùn)動(dòng)的雙重控制,一方面增加了氣門的行程,另一方面可以測(cè)試氣門的不同運(yùn)動(dòng)函數(shù)曲線的可變情況,為可變氣門的研發(fā)提供了有利支持。
線性傳力機(jī)構(gòu)包括搖臂組件,所述搖臂組建的一側(cè)臂與所述推桿連接,另一側(cè)臂與被測(cè)的氣門組件連接。凸輪軸的旋轉(zhuǎn)和液壓活塞中活塞桿的升降帶動(dòng)推桿運(yùn)動(dòng),使搖臂組件的一側(cè)臂升起或下降,進(jìn)而帶動(dòng)與另一側(cè)臂連接的氣門組件的線性運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)氣門升降行程的控制。
所述凸輪軸和所述挺柱之間設(shè)有用以傳遞凸輪軸推力的滾輪。
電動(dòng)機(jī)與凸輪軸之間通過減速器傳動(dòng)連接,減速器的輸入端與電機(jī)的輸出端連接,減速器的輸出端與凸輪軸的輸入端連接。在電動(dòng)機(jī)與凸輪軸之間設(shè)置減速器可以起到匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用。
凸輪軸的兩端通過法蘭盤固定連接,減速器與凸輪軸之間為平鍵連接。
液壓供油系統(tǒng)包括液壓站、高壓油管、電磁閥,通過高壓油管連接液壓站和設(shè)于挺柱上的氣缸組件,高壓油管上設(shè)有電磁閥。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括pc機(jī)和高速數(shù)據(jù)采集卡,pc機(jī)與高速數(shù)據(jù)采集卡相連,用于各類傳感器信號(hào)的實(shí)時(shí)顯示與存儲(chǔ);高速數(shù)據(jù)采集卡用于同時(shí)采集各類傳感器信號(hào),并將采集的信號(hào)處理成pc機(jī)能接收讀取的數(shù)值信號(hào)。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還包括用以測(cè)量凸輪瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的光電編碼器,光電編碼器根據(jù)凸輪的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)將采集觸發(fā)信號(hào)發(fā)送至高速數(shù)據(jù)采集卡。
傳感器組還包括安裝在推桿上靠近搖臂組件處的推桿應(yīng)變片,主要用以監(jiān)測(cè)推桿組件在可變氣門機(jī)構(gòu)運(yùn)行過程中的形變量,特別是附加升程產(chǎn)生時(shí)推桿的形變量,避免因推力過大而造成推桿組件及其它零部件的損壞。
傳感器組還包括用以測(cè)量搖臂組件擺動(dòng)角度的轉(zhuǎn)角位移傳感器,轉(zhuǎn)角位移傳感器安裝在搖臂組件上,跟搖臂組件同步轉(zhuǎn)動(dòng),主要監(jiān)測(cè)液壓可變氣門機(jī)構(gòu)運(yùn)行時(shí)氣門總升程的變化,避免氣門因附加升程過大而與活塞碰撞,優(yōu)化氣門最佳的附加升程。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還包括設(shè)在高壓油管上的多個(gè)傳感器座,傳感器座的內(nèi)部設(shè)有通孔,通孔的兩端通過高壓油管接頭與高壓油管連接;傳感器座的表面設(shè)有與通孔相通的用以安裝測(cè)量流體特性的傳感器的安裝孔。傳感器座的獨(dú)特設(shè)計(jì),使得液壓油相關(guān)特性的測(cè)量更加方便,測(cè)試項(xiàng)目也更加全面。
傳感器座上的通孔包括用以與電磁閥的進(jìn)、回口相通的通孔進(jìn)油孔和通孔回油孔。
測(cè)量流體特性的傳感器包括常規(guī)壓力傳感器、瞬時(shí)壓力傳感器和/或溫度傳感器。
常規(guī)壓力傳感器安裝在液壓站液壓油出口后的傳感器座上;瞬時(shí)壓力傳感器布設(shè)在電磁閥與常規(guī)壓力傳感器之間、和/或電磁閥與設(shè)于挺柱上的氣缸組件之間,用于監(jiān)測(cè)并采集液壓活塞腔及整個(gè)液壓油路中液壓油的瞬時(shí)壓力值。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,提供一種內(nèi)燃機(jī)側(cè)置式可變氣門的測(cè)試平臺(tái),包括:
第一平板,用以直接承載電動(dòng)機(jī),并作為其他結(jié)構(gòu)的承載底板;
第二平板,通過第一立柱固定在第一平板上,用以承載與電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)連接的減速器和凸輪軸;
第三平板,通過與第二平板垂直連接的第二立柱和/或與第一平板垂直連接的第三立柱進(jìn)行固定,其上設(shè)有用以固定挺柱的挺柱座,并設(shè)有與氣缸對(duì)齊的第三通孔;
多個(gè)用以容置氣缸組件的第四平板,各第四平板上均設(shè)有與第三通孔對(duì)齊的第四通孔,第四平板通過布設(shè)于第四通孔內(nèi)的銷套堆疊置于第三平板上。
第一平板的底部設(shè)有螺桿式千斤頂,以整體調(diào)節(jié)試驗(yàn)平臺(tái)的高度和平整度。
第二平板上設(shè)有用以凸輪軸懸空的第一矩形孔。
第一支柱、第二支柱和第三支柱上設(shè)有用以調(diào)節(jié)平臺(tái)高度的中空?qǐng)A形墊片。
第一、第二、第三、第四平板上均設(shè)有平板吊耳孔。
根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面,提供一種內(nèi)燃機(jī)側(cè)置式可變氣門的測(cè)試方法,包括以下步驟:
電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng),挺柱和推桿將凸輪軸的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為氣門組件的線性運(yùn)動(dòng);
控制系統(tǒng)通過同時(shí)控制凸輪軸的轉(zhuǎn)速和設(shè)于挺柱內(nèi)的液壓活塞的運(yùn)動(dòng)行程,得到具有不同運(yùn)動(dòng)函數(shù)曲線的氣門升降行程;
通過改變液壓系統(tǒng)的控制相位,得到不同變化規(guī)律的氣門升降行程規(guī)律和/或?qū)?yīng)的推桿應(yīng)變。
通過將液壓系統(tǒng)的控制相位與氣門升降行程相對(duì)應(yīng),得到液壓系統(tǒng)控制相位對(duì)氣門升降行程的影響規(guī)律,和/或通過將液壓系統(tǒng)的控制相位與推桿應(yīng)變相對(duì)應(yīng),得到液壓系統(tǒng)控制相位對(duì)推桿應(yīng)變的影響規(guī)律。
采集系統(tǒng)通過將凸輪軸轉(zhuǎn)角位置與液壓系統(tǒng)的控制動(dòng)作對(duì)應(yīng),得到液壓系統(tǒng)的控制相位。
采集系統(tǒng)通過將凸輪軸的轉(zhuǎn)角位置與氣門升降行程進(jìn)行對(duì)應(yīng),得到氣門升降行程隨凸輪轉(zhuǎn)角的關(guān)系曲線。
采集系統(tǒng)通過將凸輪軸的轉(zhuǎn)角位置與推桿應(yīng)變對(duì)應(yīng),得到推桿應(yīng)變隨凸輪轉(zhuǎn)角相位的關(guān)系曲線。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
1、可用于側(cè)置式氣門機(jī)構(gòu)的電液可變氣門機(jī)構(gòu)的性能測(cè)試和可變氣門機(jī)構(gòu)的零部件測(cè)試,功能較為全面。
2、本發(fā)明所提供的測(cè)試平臺(tái)也可用于其他的類似可變氣門機(jī)構(gòu)的測(cè)試,可移植性強(qiáng)。
3、本發(fā)明所提供的測(cè)試平臺(tái)不僅可以測(cè)試性能參數(shù),還可以實(shí)時(shí)監(jiān)控其他過程參數(shù),保證了臺(tái)架和被測(cè)對(duì)象的安全。
附圖說明
圖1為可變氣門機(jī)構(gòu)試驗(yàn)平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為第一平板示意圖;
圖3為第一平板a-a截面示意圖;
圖4為第一平板b-b截面示意圖;
圖5為第二平板示意圖;
圖6為第二平板d-d截面示意圖;
圖7為第二平板c-c截面示意圖;
圖8為第二平板m-m截面示意圖;
圖9為第三平板示意圖;
圖10為第三平板e(cuò)-e截面示意圖;
圖11為第三平板f-f截面示意圖;
圖12為第四平板示意圖;
圖13為第一支柱示意圖;
圖14為第二支柱示意圖;
圖15為第三支柱示意圖;
圖16為第一法蘭盤裝配圖;
圖17為第二法蘭盤裝配圖;
圖18為軸承支座裝配圖;
圖19為法蘭盤、軸承支座與凸輪軸裝配示意圖;
圖20為供油系統(tǒng)示意圖;
圖21為傳感器安裝示意圖;
001、地面,002、螺桿式千斤頂,003、第一平板,004、第一支柱,005、第二平板,006、第二支柱,007、第三支柱,008、第三平板,009、第四平板,010、氣缸蓋組件,011、銷套,012、挺柱座,013、減速器,014、電動(dòng)機(jī),015、螺旋式千斤頂支座;
101、第三圓柱形孔,102、第一腰形孔,103、第一圓柱形孔,104、平板吊耳孔;
201、第二圓柱形孔,202、第二腰形孔,203、第一矩形孔,204、第一圓形通孔,205、第一沉孔,206、第三腰形孔;
301、第二沉孔,302、第二圓形通孔,303、第二矩形孔,304、第三圓形通孔,305、第三沉孔;
401、第四圓形通孔,402、第五圓形通孔;
501、第一支柱,502、第二支柱,503、第三支柱,504、第一內(nèi)螺紋槽,505、圓柱形凸臺(tái),506、第二內(nèi)螺紋槽;
601、法蘭盤一,602、法蘭盤二,603、第一螺栓通孔,604、第一定位止口;
701、軸承支座,702、第六圓形通孔,703、第二螺栓通孔,704、第二定位止口;
801、深溝球軸承;
901、機(jī)油溫度傳感器,902、機(jī)油回油口,903、機(jī)油出油口,904、電磁閥前壓力傳感器,905、電磁閥后總壓力傳感器,906、三通管,907、第二管路,908、第一管路,909、進(jìn)回油口,910、電磁閥,911、電磁閥回油管;
a01、光電編碼器,a02、轉(zhuǎn)角位移傳感器,a03、推桿應(yīng)變片,a04、搖臂組件,a05、氣缸蓋。
具體實(shí)施方式
為了更好的了解本發(fā)明的技術(shù)方案,下面結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例:
內(nèi)燃機(jī)側(cè)置式可變氣門的測(cè)試機(jī)構(gòu),由實(shí)驗(yàn)測(cè)試臺(tái)架、液壓油供給系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)三部分組成。
如圖1所示,實(shí)驗(yàn)臺(tái)架包括:第一平板003,第二平板005、第三平板008、第四平板009、第一支柱501004、第二支柱502006、第三支柱503007、銷套011、凸輪軸法蘭盤一601、凸輪軸法蘭盤二602、凸輪軸軸承支座701、電動(dòng)機(jī)014、螺桿式千斤頂002、減速器013、凸輪軸、挺柱座012、推桿、氣缸蓋a05組件010。螺桿式千斤頂002通過螺旋式千斤頂支座015置于地面001上。
第一平板003、第二平板005、第三平板008、第四平板009通過矩形鋼板加工而成,第一平板003、第二平板005、第三平板008角落四周均加工有平板吊耳孔104以方便其用行吊安裝。
如圖2-圖4所示,第一平板003上設(shè)有承載第一支柱501004、三的第一圓柱形孔103103和第三圓柱形孔101101各四個(gè),及固定地腳螺絲的第一腰型孔102兩個(gè)。
如圖5-圖8所示,第二平板005上設(shè)有承載第二支柱502006的第二圓柱形孔201201四個(gè),固定凸輪軸軸承支座701的第二腰形孔202202,懸空凸輪軸的第一矩形孔203203,第三支柱503007經(jīng)過第二平板005的第一圓形通孔204,搭在第一支柱501004頂端的四個(gè)第一沉孔205(螺栓經(jīng)第二平板005緊固于第一支柱501004頂端),固定減速器013的四個(gè)第三腰形孔206。
如圖9-圖11所示,第三平板008上設(shè)有搭在第二支柱502006頂端的四個(gè)第二沉孔301(螺栓經(jīng)第三平板008緊固于第二支柱502006頂端),搭在第三支柱503007頂端的四個(gè)第三沉孔305(螺栓經(jīng)第三平板008緊固于頂端三頭部),六個(gè)固定挺柱座012的第二圓形通孔302,放置挺柱座012的第二矩形孔303,四個(gè)使用螺栓固定第四平板009的第三圓形通孔304。
如圖12所示,第四平板009設(shè)有四個(gè)第四圓形通孔401,一個(gè)第五圓形通孔402。
如圖13-圖15所示,第一支柱501004、第二支柱502006、第三支柱503007通過柱形圓鋼加工而成,頂部均設(shè)有第一內(nèi)螺紋槽504,下端面均設(shè)有圓柱形凸臺(tái)505,第二支柱502006下端面設(shè)有第二內(nèi)螺紋槽506。第一平板003、第二平板005、第三平板008之間通過第一支柱501004、第二支柱502006、第三支柱503007相互連接,第四平板009通過銷套011堆疊置于第三平板008之上。
四根第一支柱501004的第一圓形凸臺(tái)插入于第一平板003之中,并且四周電焊加固,四根第一支柱501004的頂部插入第二平板005的第二沉孔301中,并且第二平板005與第一支柱501004采用螺栓加固;四根第三支柱503007的第一圓形凸臺(tái)插入于第一平板003之中,并且四周電焊加固,四根第三支柱503007的頂部插入第三平板008的第三沉孔305中,并且第三平板008與第三支柱503007采用螺栓加固,其中兩根第三支柱503007的柱身穿過第二平板005的第一圓形通孔204。
如圖16、圖17和圖18所示,法蘭盤一601、法蘭盤二602外側(cè)均加工有第一螺栓通孔603,軸上均設(shè)有第一定位止口604,法蘭盤一601的軸中設(shè)有平鍵槽,用于連接減速器013輸出軸。軸承支座701,座身中部設(shè)有第六圓形通孔702,套于法蘭盤一601、法蘭盤二602,并設(shè)有第二定位止口704,軸承制作下端設(shè)有四個(gè)第二螺栓通孔703。
電動(dòng)機(jī)014安裝在第一平板003上,其輸出端與減速器013的輸入端相連。
如圖19所示,第二平板005上分別通過第二腰形孔202和第三腰形孔206固定凸輪軸軸承支座701和減速器013,其中凸輪軸兩側(cè)通過法蘭盤一601、法蘭盤二602螺栓連接,深溝球軸承801套在法蘭盤一601、法蘭盤二602之上,凸輪軸軸承支座701套在深溝球軸承801之上,即兩個(gè)深溝球軸承801通過第一定位止口604、第二定位止口704固定在法蘭盤與軸承支座701之間,同時(shí)減速器013平鍵軸插入法蘭盤一601的平鍵槽之中。第二平板005上的第一矩形孔203是為防止凸輪旋轉(zhuǎn)過程中與第二平板005干涉而設(shè)。四根第二支柱502006的第一圓柱形凸臺(tái)505插入于第二平板005之中,第二支柱502006的下端與第二平板005采用螺栓加固,并且第二支柱502006下端四周電焊加固,四根第二支柱502006的頂部插入第三平板008的第二t型孔中,并且第三平板008與第二支柱502006采用螺栓加固。
第三平板008上所設(shè)有的六個(gè)第二圓形通孔302和一個(gè)第二矩形孔303是用于安裝挺柱座012,第四平板009共計(jì)六塊通過銷套011堆疊置于第三平板008之上,其中第四平板009所設(shè)的第四圓形通孔401與第三平板008所設(shè)的第三圓形通孔304對(duì)齊放置。
氣缸蓋a05放置于六塊第四平板009之上,第四平板009所設(shè)的第五圓形通孔402是避免與氣缸蓋a05下端干涉,氣缸蓋a05的固定通過四根定制的非標(biāo)缸蓋螺栓,該缸蓋螺栓從氣缸蓋a05上端穿過第四平板009的第四圓形通孔401和第三平板008的第三圓形通孔304。
整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的高度可以通過加工中空?qǐng)A形墊片,放置于于第一支柱501004、二、三來調(diào)節(jié),以消除加工、設(shè)計(jì)誤差。實(shí)驗(yàn)設(shè)備(如減速器013、軸承制作、挺柱座012、氣缸蓋a05)也可以通過施加墊片的方法來進(jìn)行輕微的高度調(diào)節(jié)。為保證測(cè)功機(jī)輸出軸、減速器013、凸輪軸對(duì)中,所設(shè)的第一腰形孔102、第二腰形孔202、第三腰形孔206均可方便減速器013及凸輪軸略微的左右移動(dòng)。
液壓油供油系統(tǒng):主要由液壓站、高壓油管、高壓油管接頭、密封墊片、電磁閥910、電磁閥910座、傳感器安裝座等組成。
液壓站:包括液壓油箱、機(jī)油泵、液壓油進(jìn)、回油孔等,其中液壓油進(jìn)、回油孔分別與供油系統(tǒng)的高壓油進(jìn)、回油管相接。
電磁閥910:其位于液壓站和液壓可變氣門執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間,高壓油管與可變氣門執(zhí)行機(jī)構(gòu)中液壓油的通斷主要受電磁閥910控制,進(jìn)而控制氣門附加升程的開啟時(shí)刻及附加升程值。
電磁閥910座:電磁閥910座用于電磁閥910的安裝固定,閥座上加工與電磁閥910進(jìn)、回口相通的進(jìn)、回油孔,在進(jìn)、回油口的一側(cè)加工與高壓油管相匹配的內(nèi)(外)螺紋連接高壓油管與電磁閥910。
傳感器座:其外形呈長(zhǎng)方體,內(nèi)部呈圓形通孔,在圓形通孔的兩端加工與高壓油管接頭相匹配的內(nèi)(外)螺紋,通過高壓油管接頭連接高壓油管和傳感器座,兩者之間裝入密封墊片密封;在傳感器座的表面加工與內(nèi)部圓孔相通的通螺紋孔,用于所需傳感器(如瞬時(shí)壓力傳感器、溫度傳感器等)的安裝。
具體如圖20所示,液壓站與高壓油管之間通過機(jī)油回油口902和機(jī)油出油口903連接,進(jìn)、出油口的管路液壓油通過電磁閥910910進(jìn)行控制。在電磁閥910與機(jī)油出油口903之間設(shè)有電磁閥910前壓力傳感器904,在電磁閥910和液壓可變氣門執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間設(shè)有電磁閥910后總壓力傳感器905。在電磁閥910后總壓力傳感器905與氣門執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間通過三通管906將高壓油管分為,進(jìn)油管路907和回油管路908,二者通過進(jìn)回油口909與氣缸組件聯(lián)通。電磁閥910與機(jī)油回油口902之間的管路為電磁閥回油管911。在液壓站上設(shè)有機(jī)油溫度傳感器901。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng):如圖21所示,主要由pc機(jī)、高速數(shù)據(jù)采集卡、光電編碼器a01、常規(guī)壓力傳感器、瞬時(shí)壓力傳感器、溫度傳感器、推桿應(yīng)變片a03、轉(zhuǎn)角位移傳感器等組成。
pc機(jī)、高速數(shù)據(jù)采集卡:pc機(jī)與高速數(shù)據(jù)采集卡相連,用于各類傳感器信號(hào)的實(shí)時(shí)顯示與存儲(chǔ);高速數(shù)據(jù)采集卡用于同時(shí)采集各類傳感器信號(hào),并將采集的信號(hào)處理成pc機(jī)能接收讀取的數(shù)值信號(hào)。
光電編碼器a01:與凸輪相連并隨凸輪同步轉(zhuǎn)動(dòng),主要用于測(cè)量凸輪的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速,并根據(jù)凸輪的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)給高速數(shù)據(jù)采集卡發(fā)送采集觸發(fā)信號(hào)。
常規(guī)壓力傳感器:安裝在液壓站液壓油出口后的傳感器座上,主要監(jiān)測(cè)液壓站的供油壓力是否穩(wěn)定。
瞬時(shí)壓力傳感器:分別安裝在電磁閥910與常規(guī)壓力傳感器和電磁閥910與液壓可變氣門執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的傳感器座上,用于監(jiān)測(cè)并采集液壓活塞腔及整個(gè)液壓油路中液壓油的瞬時(shí)壓力值。
溫度傳感器:安裝在液壓站和各個(gè)傳感器座上,對(duì)液壓油路各處的油溫進(jìn)行監(jiān)控。
推桿應(yīng)變片a03:安裝在氣門推桿靠近搖臂組件a04處,主要監(jiān)測(cè)推桿組件在可變氣門機(jī)構(gòu)運(yùn)行過程中的形變量,特別是附加升程產(chǎn)生時(shí)推桿的形變量,避免因推力過大而造成推桿組件及其它零部件的損壞。
轉(zhuǎn)角位移傳感器a02:安裝在氣門搖臂組件a04上,跟搖臂組件a04同步轉(zhuǎn)動(dòng),主要監(jiān)測(cè)液壓可變氣門機(jī)構(gòu)運(yùn)行時(shí)氣門總升程的變化,避免氣門因附加升程過大而與活塞碰撞,優(yōu)化氣門最佳的附加升程。
一種內(nèi)燃機(jī)側(cè)置式可變氣門的測(cè)試方法,包括以下步驟:
電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng),挺柱和推桿將凸輪軸的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為氣門組件的線性運(yùn)動(dòng);
控制系統(tǒng)通過同時(shí)控制凸輪軸的轉(zhuǎn)速和設(shè)于挺柱內(nèi)的液壓活塞的運(yùn)動(dòng)行程,得到具有不同運(yùn)動(dòng)函數(shù)曲線的氣門升降行程。
采集系統(tǒng)通過將凸輪軸的轉(zhuǎn)角位置與氣門升降行程進(jìn)行對(duì)應(yīng),得到氣門升降行程隨凸輪轉(zhuǎn)角的關(guān)系曲線。
采集系統(tǒng)通過將凸輪軸轉(zhuǎn)角位置與液壓系統(tǒng)的控制動(dòng)作對(duì)應(yīng),得到液壓系統(tǒng)的控制相位。
采集系統(tǒng)通過將凸輪軸的轉(zhuǎn)角位置與推桿應(yīng)變對(duì)應(yīng),得到推桿應(yīng)變隨凸輪轉(zhuǎn)角相位的關(guān)系曲線。
通過將液壓系統(tǒng)的控制相位與氣門升降行程和推桿應(yīng)變相對(duì)應(yīng),得到液壓系統(tǒng)控制相位對(duì)氣門升降行程和推桿應(yīng)變的影響規(guī)律。
通過改變液壓系統(tǒng)的控制相位,得到不同變化規(guī)律的氣門升降行程規(guī)律和對(duì)應(yīng)的推桿應(yīng)變。
以上描述僅為本申請(qǐng)的較佳實(shí)施例以及對(duì)所運(yùn)用技術(shù)原理的說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,本申請(qǐng)中所涉及的發(fā)明范圍,并不限于上述技術(shù)特征的特定組合而成的技術(shù)方案,同時(shí)也應(yīng)涵蓋在不脫離所述發(fā)明構(gòu)思的情況下,由上述技術(shù)特征或其等同特征進(jìn)行任意組合而形成的其它技術(shù)方案。例如上述特征與本申請(qǐng)中公開的(但不限于)具有類似功能的技術(shù)特征進(jìn)行互相替換而形成的技術(shù)方案。