一種發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性的試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性的試驗(yàn)裝置，包括基座、固定于所述基座的飛輪，以及向所述飛輪加載恒定扭矩的第一加載裝置，還包括對(duì)所述飛輪加載波形扭矩的第二加載裝置。第一加載裝置施加的恒定扭矩與第二加載裝置施加的波形扭矩結(jié)合，共同作用于飛輪，則飛輪的受力情況與真實(shí)情形十分接近，從而能夠合理地模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性。
【專利說明】一種發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性的試驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性的試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)通常與起動(dòng)機(jī)配合工作，發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪與起動(dòng)機(jī)的齒輪嚙合，并由起動(dòng)機(jī)的齒輪帶動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。
[0003]發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪外套有齒圈，起動(dòng)機(jī)的齒輪通過與該齒圈嚙合，進(jìn)而將起動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪及曲軸，最終帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞在缸內(nèi)移動(dòng)。
[0004]為考核發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性，如起動(dòng)機(jī)的受力狀況、齒圈和起動(dòng)機(jī)齒輪的嚙合狀況，以及齒圈的耐久性等，現(xiàn)有典型的試驗(yàn)方法有以下兩種:
[0005]第一種是在實(shí)際工作環(huán)境中進(jìn)行試驗(yàn)，即將被測(cè)的起動(dòng)機(jī)和齒圈安裝在實(shí)體發(fā)動(dòng)機(jī)上，整機(jī)起動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)，這種方法操作簡便、得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠性高，但是將消耗大量燃油，導(dǎo)致成本耗費(fèi)較大，并且極易損害發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0006]第二種是利用起動(dòng)機(jī)耐久試驗(yàn)裝置，即將起動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪和齒圈等安裝在試驗(yàn)裝置上，齒圈上通常還安裝有摩擦片等能夠?qū)ζ饎?dòng)機(jī)施加阻力的部件。起動(dòng)機(jī)與齒圈嚙合后，帶動(dòng)齒圈和飛輪旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)過程中，齒圈上的摩擦片為起動(dòng)機(jī)施加恒定的阻力，用于模擬發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)起動(dòng)機(jī)的摩擦阻力。
[0007]請(qǐng)參考圖1，圖1為第二種試驗(yàn)方法對(duì)起動(dòng)機(jī)施加的阻力和實(shí)際起動(dòng)機(jī)受到的阻力簡圖。
[0008]第二種試驗(yàn)方法雖然降低了試驗(yàn)成本，但是，其具有以下幾個(gè)缺點(diǎn):
[0009]第一，該方法對(duì)起動(dòng)機(jī)施加的摩擦阻力為恒定值(如圖中虛線所示)，而實(shí)際上，在起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒圈旋轉(zhuǎn)初期，起動(dòng)機(jī)不僅克服上述恒定值的摩擦阻力，還克服壓縮沖程中周期性變化的壓縮阻力(如圖中實(shí)線所示)，而后者是該試驗(yàn)方法所無法模擬的，可見，該試驗(yàn)方法無法模擬真實(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)起動(dòng)機(jī)的受力情況。
[0010]第二，起動(dòng)機(jī)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的過程中，飛輪轉(zhuǎn)速逐漸提高，齒圈將拖動(dòng)起動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)齒輪高速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速超過起動(dòng)機(jī)的電樞軸轉(zhuǎn)速時(shí)，起動(dòng)機(jī)的超速保護(hù)裝置應(yīng)該能使驅(qū)動(dòng)齒輪與電樞軸脫開，對(duì)起動(dòng)機(jī)的電樞軸進(jìn)行保護(hù)。該試驗(yàn)方法并不能對(duì)超速保護(hù)裝置進(jìn)行驗(yàn)證。
[0011]第三，對(duì)于同一發(fā)動(dòng)機(jī)，每完成一次起動(dòng)機(jī)耐久性試驗(yàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪和齒圈均停止在固定區(qū)域。以六缸直列機(jī)為例，由于氣缸內(nèi)壓縮、膨脹行程的作用及曲軸曲拐間隔角度原因，該區(qū)域?yàn)轱w輪和齒圈圓周上每間隔120度的三個(gè)位置，并且允許兩側(cè)偏差0-3度。當(dāng)下一次試驗(yàn)開始時(shí)，起動(dòng)機(jī)齒輪總是嚙合在齒圈上述三個(gè)位置上，造成齒圈這三個(gè)位置磨損及變形嚴(yán)重。該試驗(yàn)方法并不能對(duì)齒圈的上述特性進(jìn)行試驗(yàn)研究。
[0012]綜上所述，如何提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性的試驗(yàn)裝置，能夠合理地模擬發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)起動(dòng)機(jī)的受力狀況，尤其是其受到的由發(fā)動(dòng)機(jī)作用的變化的扭矩，是本領(lǐng)域的技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的為提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性的試驗(yàn)裝置。該試驗(yàn)裝置能夠合理地模擬發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)起動(dòng)機(jī)的受力狀況，尤其是其受到的由發(fā)動(dòng)機(jī)作用的變化的扭矩。
[0014]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性的試驗(yàn)裝置，包括基座、固定于所述基座的飛輪，以及向所述飛輪加載恒定扭矩的第一加載裝置，還包括對(duì)所述飛輪加載波形扭矩的第二加載裝置。
[0015]第一加載裝置施加的恒定扭矩與第二加載裝置施加的波形扭矩結(jié)合，共同作用于飛輪，則飛輪的受力情況與真實(shí)情形十分接近，從而能夠合理地模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性。
[0016]優(yōu)選地，所述第二加載裝置包括凸輪、與所述凸輪適配的凸輪軸，以及垂直所述凸輪軸向所述凸輪加載的伸縮部；所述凸輪軸和所述飛輪的飛輪軸連接。
[0017]優(yōu)選地，所述伸縮部包括液壓缸，所述液壓缸的柱塞與所述凸輪的表面接觸。
[0018]優(yōu)選地，所述液壓缸的數(shù)目與所述凸輪的凸點(diǎn)數(shù)目相同。
[0019]優(yōu)選地,還包括與所述基座固定的液壓缸固定件。
[0020]優(yōu)選地，所述液壓缸固定件包括固定環(huán)，所述凸輪位于所述固定環(huán)的中心。
[0021]優(yōu)選地，所述凸輪軸與所述飛輪軸通過法蘭連接。
[0022]優(yōu)選地，所述第二加載裝置包括連接于所述飛輪軸的曲軸和與所述曲軸適配的活塞組件，以及與所述活塞組件適配的氣缸。
[0023]優(yōu)選地，所述第一加載裝置包括轉(zhuǎn)速輸出部，所述轉(zhuǎn)速輸出部向所述飛輪輸出預(yù)定轉(zhuǎn)速。
[0024]優(yōu)選地，所述第一加載裝置包括電力測(cè)功機(jī)。
[0025]優(yōu)選地，所述電力測(cè)功機(jī)的機(jī)軸與所述凸輪軸通過法蘭連接。
[0026]優(yōu)選地，還包括與所述基座固定的起動(dòng)機(jī)固定架，以及連接于所述起動(dòng)機(jī)固定架與所述飛輪軸之間的支撐件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為第二種試驗(yàn)方法對(duì)起動(dòng)機(jī)施加的阻力和實(shí)際起動(dòng)機(jī)受到的阻力簡圖；
[0028]圖2為本發(fā)明提供的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性的試驗(yàn)裝置的一種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為圖2中第二加載裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，示出第二加載裝置的液壓缸的柱塞伸出至極限位置；
[0030]圖4為圖2中第二加載裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，示出第二加載裝置的液壓缸的柱塞縮回至極限位置；
[0031]圖5為圖2中的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性的試驗(yàn)裝置的剖視圖，示出該試驗(yàn)裝置具有支撐件。
[0032]圖2-圖 5:
[0033]基座100、飛輪200、飛輪軸300、起動(dòng)機(jī)400、凸輪501、凸輪軸502、液壓缸503、柱塞5031、固定環(huán)601、電力測(cè)功機(jī)701、機(jī)軸7011、起動(dòng)機(jī)固定架800、支撐件900、法蘭IOa【具體實(shí)施方式】
[0034]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0035]請(qǐng)參考圖2，圖2為本發(fā)明提供的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性的試驗(yàn)裝置的一種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]如圖2所示，該試驗(yàn)裝置包括基座100、與所述基座100固定的飛輪200，該飛輪200由起動(dòng)機(jī)400驅(qū)動(dòng)，上述飛輪200和起動(dòng)機(jī)400均相對(duì)該基座100固定，二者可以分別由各自的固定裝置連接至基座100，也可以通過同一固定裝置與基座100連接。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程中，起動(dòng)機(jī)400受到以下兩方面的作用力影響:發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部各零部件之間的摩擦阻力，以及氣缸內(nèi)壓縮氣體傳遞的作用力。為準(zhǔn)確模擬二者對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性的影響，該試驗(yàn)裝置還設(shè)置第一加載裝置和第二加載裝置。
[0037]第一加載裝置用于向飛輪200施加恒定數(shù)值的扭矩，以模擬發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)各零部件之間的摩擦阻力對(duì)飛輪200的影響。
[0038]第二加載裝置獨(dú)立于第一加載裝置，用于向飛輪200施加波形扭矩。應(yīng)當(dāng)理解，所述波形扭矩是指，其變化曲線中具有波峰和波谷，二者周期性交替出現(xiàn)，如按照正弦波形變化的扭矩等。無論其具體形式如何，其變化規(guī)律應(yīng)該與由真實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)氣體做功或者被壓縮而對(duì)飛輪200產(chǎn)生的扭矩的變化規(guī)律一致，該扭矩的波峰值與波谷值可以相同，也可以不同，波形扭矩的具體形式可以通過調(diào)整第二加載裝置的結(jié)構(gòu)尺寸、結(jié)構(gòu)形式等做合理的設(shè)計(jì)，或者對(duì)施加的扭矩的數(shù)值大小、作用方向做相應(yīng)改變而實(shí)現(xiàn)。
[0039]第一加載裝置施加的恒定扭矩與第二加載裝置施加的波形扭矩結(jié)合，共同作用于飛輪200，則飛輪200的受力情況與真實(shí)情形十分接近，從而能夠合理地模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性。
[0040]在上述實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，第二加載裝置可以為以下形式:
[0041]第二加載裝置包括凸輪501和與該凸輪501適配的凸輪軸502，凸輪501與凸輪軸502能夠同步轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪軸502的一端與飛輪軸300固定連接，以將凸輪501產(chǎn)生的所述波形扭矩傳遞給飛輪軸300。另外，還包括向凸輪501加載的伸縮部，該伸縮部應(yīng)該能夠向凸輪501施加垂直于凸輪軸502的作用力，包括推力和阻力，則二者即為形成力矩的力，而凸輪501的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑即為形成力矩的力臂，力與力臂配合形成能夠使凸輪501旋轉(zhuǎn)的扭矩。
[0042]通過以下兩方面措施能夠使第二加載裝置施加的波形扭矩與實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)施加給飛輪200的扭矩一致:
[0043]第一，對(duì)實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的狀況進(jìn)行檢測(cè)，據(jù)此對(duì)伸縮部提供的推力和阻力的數(shù)值大小進(jìn)行合理設(shè)置；
[0044]第二，凸輪501的承壓面上各點(diǎn)距凸輪軸502的軸心距離不同，該距離即為上述形成扭矩的力臂，因此，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞壓縮阻力的曲線設(shè)計(jì)凸輪501的型線結(jié)構(gòu)，可以得到合適的力臂以與伸縮部提供的推力或者阻力適配形成滿足要求的波形扭矩。
[0045]該方案采用凸輪機(jī)構(gòu)與伸縮部相結(jié)合的設(shè)計(jì)，將伸縮部的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)轱w輪200的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即，伸縮部運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的推力和阻力作用在凸輪501上，之后，轉(zhuǎn)變?yōu)橥馆?01的扭矩，傳遞給凸輪軸502后，繼續(xù)作用于飛輪軸300，最終帶動(dòng)飛輪200旋轉(zhuǎn)，為飛輪200施加波形扭矩。[0046]凸輪機(jī)構(gòu)占地空間小，移動(dòng)靈活，該方案在精簡了試驗(yàn)裝置的前提下，準(zhǔn)確地對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性進(jìn)行了試驗(yàn)。
[0047]當(dāng)然，還可以采用能夠直接向飛輪200施加所述波形扭矩的加載儀器，只是該加載儀器需要具有較高的加載頻率，以模擬發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的真實(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率，如此，則試驗(yàn)成本將有所提聞。
[0048]請(qǐng)參考圖3與圖4，圖3為圖2中第二加載裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，示出第二加載裝置的液壓缸的柱塞伸出至極限位置；圖4為圖2中第二加載裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，示出第二加載裝置的液壓缸的柱塞縮回至極限位置。
[0049]進(jìn)一步地，上述伸縮部可以為液壓缸503，該液壓缸503的柱塞5031與凸輪501的表面接觸，工作人員通過控制液壓缸503內(nèi)的液壓油的壓力控制柱塞5031伸出時(shí)對(duì)凸輪501的推力，以及柱塞5031縮回時(shí)對(duì)凸輪501的阻力。液壓缸503的安裝位置以能夠使柱塞5031伸出至極限位置時(shí)與凸輪501的兩凸點(diǎn)中間接觸，而縮回至極限位置時(shí)與凸輪501的凸點(diǎn)接觸為原則，從而使液壓缸503能夠準(zhǔn)確地向凸輪501施加作用力。
[0050]具體地，凸輪501的凸點(diǎn)數(shù)目應(yīng)該根據(jù)被模擬的發(fā)動(dòng)機(jī)所具有的氣缸數(shù)目而定，以下以六缸發(fā)動(dòng)機(jī)為例進(jìn)行說明:
[0051]采用具有三個(gè)凸點(diǎn)的凸輪501，凸點(diǎn)均勻分布于凸輪501的承壓面上，即三個(gè)凸點(diǎn)與凸輪軸502軸心的三條連線間隔120度。液壓缸503的柱塞5031回縮至極限位置時(shí)，恰好與凸輪501的凸點(diǎn)接觸；伸出至極限位置時(shí)，恰好與兩凸點(diǎn)的中間位置的承壓面接觸。起動(dòng)機(jī)400主動(dòng)輸出時(shí)，將帶動(dòng)飛輪200和飛輪軸300同步旋轉(zhuǎn)，由于凸輪軸502與飛輪軸300固定連接，則凸輪軸502將帶動(dòng)凸輪501與飛輪200同步旋轉(zhuǎn)。
[0052]如圖3所示，以柱塞5031伸出至極限位置時(shí)為起點(diǎn)，凸輪501開始旋轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)柱塞5031作用有使其縮回的作用力，柱塞5031在凸輪501的作用下逐漸回縮，使液壓缸503內(nèi)的液壓油壓力升高，同時(shí)對(duì)凸輪501的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生阻力，模擬活塞壓縮氣體時(shí)對(duì)飛輪200作用的扭矩，即模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮沖程。
[0053]如圖4所示，當(dāng)凸輪501驅(qū)動(dòng)柱塞5031縮回至極限位置時(shí)，柱塞5031與凸輪501的凸點(diǎn)接觸，由于具有慣性，凸輪501將繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)而使凸點(diǎn)與柱塞5031分離，液壓缸503內(nèi)的液壓油壓力推動(dòng)柱塞5031繼續(xù)伸出，而推動(dòng)凸輪501繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，模擬氣體推動(dòng)活塞做功時(shí)對(duì)飛輪200作用的扭矩，即模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的做功沖程。
[0054]起動(dòng)機(jī)400停止驅(qū)動(dòng)后，凸輪501將在柱塞5031的作用下逐漸停止旋轉(zhuǎn)，參考凸輪501的結(jié)構(gòu)形狀，凸輪501停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞5031將接觸兩凸點(diǎn)中間位置的承壓面，此位置也即為液壓缸503和凸輪501停止運(yùn)動(dòng)的平衡位置。需要說明的是，對(duì)于六缸發(fā)動(dòng)機(jī)，同一凸輪501存在三個(gè)所述的平衡位置，三者中的任一者均能夠成為柱塞5031的停止位置。則凸輪501和柱塞5031即使經(jīng)過若干次循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，也將停止在上述平衡位置，相應(yīng)地，飛輪200也將同步停止運(yùn)轉(zhuǎn)，飛輪200的停止位置將與柱塞5031的停止位置相匹配，即飛輪200具有三個(gè)沿圓周均勻分布的停止位置。
[0055]凸輪501每旋轉(zhuǎn)一周，柱塞5031三次到達(dá)其極限位置，模擬真實(shí)的六缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)一周存在三個(gè)壓縮沖程和三個(gè)做功沖程，由此，可以得到以下規(guī)律:凸輪501的凸點(diǎn)數(shù)目是發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸數(shù)目的二分之一。
[0056]以上以六缸發(fā)動(dòng)機(jī)為例介紹第二加載裝置的加載過程，其它類型的發(fā)動(dòng)機(jī)與其類似，如，模擬四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)裝置采用兩凸點(diǎn)的凸輪501，模擬八缸發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)裝置采用四凸點(diǎn)的凸輪501，模擬十二缸發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)裝置采用六凸點(diǎn)的凸輪501。
[0057]第二加載裝置采用凸輪501、凸輪軸502及液壓缸503配合的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的形式簡單，機(jī)構(gòu)緊湊，試驗(yàn)成本較低；并且，由于飛輪200具有沿圓周均勻分布的固定的停止位置，這與真實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)中飛輪200總是停止在圓周上每間隔固定角度的位置上的特性匹配，能夠準(zhǔn)確對(duì)齒圈的磨損性能進(jìn)行試驗(yàn)；另外，該裝置不涉及燃油燃燒，能耗低，污染小。
[0058]當(dāng)然，伸縮部還可以采用其他結(jié)構(gòu)，只要能夠向凸輪501施加推力和阻力，與凸輪501的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑配合形成波形扭矩即可，如彈簧，只是對(duì)其彈力的控制機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜。
[0059]在上述實(shí)施方案中，液壓缸503的數(shù)目可以與凸輪501的凸點(diǎn)數(shù)目相同，如，模擬六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)裝置具有三個(gè)液壓缸503，各液壓缸503分別對(duì)應(yīng)凸輪501的各凸點(diǎn)。
[0060]如此設(shè)計(jì)具有以下優(yōu)勢(shì):
[0061]第一，將推動(dòng)或者阻礙凸輪501旋轉(zhuǎn)的液壓油壓力分布給每個(gè)液壓缸503，則每個(gè)液壓缸503的體積將有所減小；
[0062]第二.均布凸輪501的受力點(diǎn)，有利于凸輪軸502均勻受力，避免凸輪軸502由于局部受力頻繁而破壞；
[0063]第三，多個(gè)液壓缸503通過不同位置對(duì)凸輪501施加作用力將能夠更可靠地對(duì)柱塞5031停止位置進(jìn)行限制，即保證飛輪200停止在上文所述的固定的停止位置。
[0064]進(jìn)一步地，液壓缸503可以通過液壓缸固定件與基座100固定。
[0065]各液壓缸503均通過液壓缸固定件與基座100固定，更有利于保證各液壓缸503工作時(shí)互相保持相對(duì)靜止，從而避免由于各液壓缸503動(dòng)作不同步而影響對(duì)凸輪501施加的作用力的準(zhǔn)確度。
[0066]更近一步地，上述液壓缸固定件可以包括固定環(huán)601，將凸輪501設(shè)置于該固定環(huán)601的中心位置。
[0067]如圖3與圖4所示，凸輪501位于該固定環(huán)601中心，則液壓缸503可以均勻分布在該固定環(huán)601上，充分地利用環(huán)形結(jié)構(gòu)加工方便，對(duì)稱性好的特點(diǎn)。
[0068]當(dāng)然，該液壓缸固定件還可以為其他結(jié)構(gòu)形式，如矩形框體，或者自基座100伸出的條形支撐結(jié)構(gòu)等。
[0069]第二加載裝置還可以具有另一種實(shí)施方式，比如，包括與飛輪軸300連接的曲軸、與該曲軸適配的活塞組件，以及與該活塞組件配合工作的氣缸，并且，該曲軸、活塞組件和氣缸均與真實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的結(jié)構(gòu)一致。
[0070]如此，活塞組件在氣缸內(nèi)移動(dòng)時(shí)，將帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生扭矩，曲軸將該扭矩傳遞給飛輪軸300和飛輪200，進(jìn)而反作用于起動(dòng)機(jī)400，由于，各部件均采用真實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的結(jié)構(gòu)，所以能夠較準(zhǔn)確地模擬氣缸內(nèi)氣體做功或者被壓縮時(shí)對(duì)飛輪200產(chǎn)生的波形扭矩。只是，該方式的成本較設(shè)計(jì)凸輪501和液壓缸503組合高，但是還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于【背景技術(shù)】中采用真實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)的方式。并且，該方案中無需對(duì)氣缸內(nèi)氣體打火，與發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)試驗(yàn)相比不對(duì)環(huán)境造成污染。
[0071]上述各方案中的第一加載裝置還可以包括轉(zhuǎn)速輸出部，該轉(zhuǎn)速輸出部可以直接與飛輪軸300連接，也可以通過其他結(jié)構(gòu)與飛輪軸300連接，如連接至凸輪501和液壓缸503方案中的凸輪軸502，或者連接至曲軸和活塞組件方案中的曲軸，無論何種連接形式，只要能夠通過飛輪軸300向飛輪200施加預(yù)定轉(zhuǎn)速即可。
[0072]在起動(dòng)機(jī)400的轉(zhuǎn)速滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的著火要求時(shí)，第一加載裝置和第二加載裝置均停止工作，發(fā)動(dòng)機(jī)停止驅(qū)動(dòng)而被飛輪200拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速輸出部開始輸出恒定轉(zhuǎn)速，該轉(zhuǎn)速的數(shù)值為發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速，以模擬發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)成功。此時(shí)，若起動(dòng)機(jī)400的齒輪與飛輪200的齒圈脫開，則起動(dòng)機(jī)400的超速保護(hù)裝置工作有效，起動(dòng)成功；反之，則該超速保護(hù)裝置故障，起動(dòng)失敗。
[0073]可見，設(shè)置該轉(zhuǎn)速輸出部后，能夠?qū)ζ饎?dòng)機(jī)400的超速保護(hù)裝置進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，從而完善發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性試驗(yàn)的試驗(yàn)項(xiàng)目。
[0074]具體地，上述第一加載裝置可以包括電力測(cè)功機(jī)701，該電力測(cè)功機(jī)701不僅能夠輸出恒定轉(zhuǎn)速以對(duì)起動(dòng)機(jī)400的超速保護(hù)裝置進(jìn)行驗(yàn)證，還能夠輸出恒定扭矩，以模擬發(fā)動(dòng)機(jī)各部件對(duì)飛輪200的摩擦阻力的影響，該扭矩的數(shù)值根據(jù)測(cè)量得到的或者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的發(fā)動(dòng)機(jī)各零部件之間的阻力而定。
[0075]當(dāng)然，還可以單獨(dú)設(shè)置轉(zhuǎn)速輸出裝置，如電機(jī)等，而第一加載裝置僅具有施加恒定扭矩的作用，如力矩負(fù)載系統(tǒng)等。無論第一加載裝置如何設(shè)計(jì)，只要飛輪200能夠作用有轉(zhuǎn)速和恒定扭矩即可。
[0076]在上述方案的基礎(chǔ)上，由于法蘭軸的連接方式具有較好的同軸度，并且不破壞軸自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，可以在飛輪軸300與凸輪軸502的連接端，以及凸輪軸502與電力測(cè)功機(jī)701的機(jī)軸7011的連接端均設(shè)置有法蘭10a，即電力測(cè)功機(jī)701的機(jī)軸7011、凸輪軸502、飛輪軸300均為互相適配的法蘭軸。當(dāng)然，上述各連接端也可以不設(shè)置法蘭10a，而通過焊接等形式固定連接。
[0077]請(qǐng)參考圖5，圖5為圖2中的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性的試驗(yàn)裝置的剖視圖，示出該試驗(yàn)裝置具有支撐件。
[0078]更進(jìn)一步地，該試驗(yàn)裝置還具有與基座100固定的起動(dòng)機(jī)固定架800，起動(dòng)機(jī)400連接于該起動(dòng)機(jī)固定架800。則不同尺寸、不同位置的起動(dòng)機(jī)400均可以通過該固定架連接至基座100，而不破壞基座100的本體結(jié)構(gòu)，使用方便。
[0079]另外，起動(dòng)機(jī)固定架800與飛輪軸300之間還可以設(shè)置有支撐件900，以改善飛輪軸300與起動(dòng)機(jī)固定架800的連接處的受力狀態(tài)，延長試驗(yàn)裝置的使用壽命。
[0080]上述各方案中，還可以具有主控制器和液壓控制系統(tǒng)，以對(duì)第一加載裝置和第二加載裝置等輸出控制指令，例如，控制凸輪501和液壓缸503方案中的液壓缸503，以提高試驗(yàn)裝置的自動(dòng)化程度。
[0081]以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性的試驗(yàn)裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性的試驗(yàn)裝置，包括基座(100)、固定于所述基座(100)的飛輪(200)，以及向所述飛輪(200)加載恒定扭矩的第一加載裝置，其特征在于，還包括對(duì)所述飛輪(200)加載波形扭矩的第二加載裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第二加載裝置包括凸輪(501)、與所述凸輪(501)適配的凸輪軸(502)，以及垂直所述凸輪軸(502)向所述凸輪(501)加載的伸縮部；所述凸輪軸(502)和所述飛輪(200)的飛輪軸(300)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述伸縮部包括液壓缸(503)，所述液壓缸(503)的柱塞(5031)與所述凸輪(501)的表面接觸。
4.如權(quán)利要求3所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述液壓缸(503)的數(shù)目與所述凸輪(501)的凸點(diǎn)數(shù)目相同。
5.如權(quán)利要求4所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，還包括與所述基座(100)固定的液壓缸固定件。
6.如權(quán)利要求5所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述液壓缸固定件包括固定環(huán)(601)，所述凸輪(501)位于所述固定環(huán)(601)的中心。
7.如權(quán)利要求6所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述凸輪軸(502)與所述飛輪軸(300)通過法蘭連接。
8.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第二加載裝置包括連接于所述飛輪軸(300)的曲軸和與所述曲軸適配的活塞組件，以及與所述活塞組件適配的氣缸。
9.如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第一加載裝置包括轉(zhuǎn)速輸出部，所述轉(zhuǎn)速輸出部向所述飛輪(200)輸出預(yù)定轉(zhuǎn)速。
10.如權(quán)利要求9所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第一加載裝置包括電力測(cè)功機(jī)(701)。
11.如權(quán)利要求10所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述電力測(cè)功機(jī)(701)的機(jī)軸(7011)與所述凸輪軸(502)通過法蘭連接。
12.如權(quán)利要求11所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，還包括與所述基座(100)固定的起動(dòng)機(jī)固定架(800)，以及連接于所述起動(dòng)機(jī)固定架(800)與所述飛輪軸(300)之間的支撐件(900)。
【文檔編號(hào)】G01M15/00GK103913311SQ201410114678
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】湯海威, 李亞東 申請(qǐng)人:濰柴動(dòng)力股份有限公司