[发明专利]一种发动机性能试验设备

说明书

本发明公开了一种发动机性能试验设备，该设备包括左支架和右支架、油箱、供油泵、供油泵电机、供油喷嘴、点火装置、电子节流圈、电子控制器、点火开关、节流圈开度传感器、油门传感器、曲轴角度传感器、凸轮传感器和油压传感器，在左支架和右支架之间设置有加固梁和支撑梁，该支撑梁包括左竖梁、水平梁和右竖梁，左竖梁与左支架之间铰接，右竖梁与右支架之间铰接，水平梁连接在左竖梁和右竖梁之间；该水平梁上设置有平梁，水平梁和平梁上设置有安装板，安装板的上表面用于安装发动机；所述的左支架上设置有动力装置，该动力装置用于带动支撑梁相对于左支架和右支架旋转。

技术领域

本发明涉及发动机性能测试技术领域，具体涉及一种发动机性能试验设备。

背景技术

发动机试验是指利用专门的试验和测试设备检验发动机的性能、可靠性和耐久性的试验。发动机的工作条件非常苛刻，处于高温、高压和高速转动的工作状态，为了提升发动机的性能、可靠性以及寿命等，要充分掌握发动机在不同工况下的温度、压力、腐蚀、间隙以及应力等情况。

发动机是一种集流体力学、热力学、结构强度、机械传动、计算机与电子技术、光学技术、材料、自动控制、故障诊断、噪声控制和红外隐身等多学科于一身的复杂系统，对温度、压力、应力、间隙和腐蚀等工作条件要求苛刻，对质量、可靠性、寿命等要求极高。发动机试验测试技术是一门综合性、多学科技术，涉及到力学、几何量、热学、电磁学、时频、声学、光学等专业领域；测试参数包括温度、压力、转速、空气流量、燃油流量、推力、扭矩、轴向力、功率、振动、位移、间隙、角度、气流速度与方向、面积、电流、电压、组分浓度、湿度、滑油品质、进排气颗粒、红外辐射、噪声等；应用技术包括结构设计、气动热力分析、信号传感、信号处理、信号传输、数据采集处理、数据分析、数据存储技术等。

随着发动机性能的不断升级和对于可靠性、安全性和经济性越来越高的要求，测试系统必须具备准确度高、灵敏度高、通道多、小型化、量程广、抗恶劣环境、非接触、动态响应好、智能化等特性，才能适应发动机研制和使用要求。发动机试验测试结果必须符合设计要求的准确度，才能为发动机研制提供扎实有力的支持。

发动机可靠性试验的目的是为了让产品在投产前把所有可能出现的问题都暴露出来，加以解决。如何让发动机产品更快、更明显地暴露问题是可靠性试验的追求目标。现有技术中发动机可靠性试验的方法包括交变负荷试验方法、冷热冲击试验方法和深度冷热冲击试验方法。

交变负荷试验方法一般采用“矩形”或“锯齿形”循环试验方法，这两种试验方法兼顾模拟实际使用工况和模拟零件故障形式，能达到加速强化试验的目的，而且可以根据不同发动机的不同要求，或按照特殊考核的要求，灵活设计不同的具体试验规范。其主要特点是所需的试验时间长，采用中高转速，增加了负荷产生的应力交变频率及温度，提高了质量惯性所产生的应力及频率，主要考核发动机在大扭矩和高转速条件下工作的情况，如曲柄连杆机构、挺杆、摇臂等运动件抗疲劳强度的能力，同时也考核了发动机各个零部件的可靠性，如活塞、水泵等。在油门全闭状态到105％油门状态之间的变化，主要用于考核加速变速频率，考核曲轴由零负荷加载至全负荷的承受能力，在试验中，发动机始终处于非稳定工况。零件受到额外的冲击力，润滑表面油膜容易破裂。对零件的强度和耐磨性是严峻的考验。

冷热冲击试验方法中冷却液温度变化范围为34～110℃。由于在冷热冲击工况下，发动机各种零部件受热状态突变，按照热胀冷缩的规律，会降低连接件所形成的压强，破坏密封件(如气缸垫被打穿)，压紧件之间相对滑移，扯破密封垫(如排气歧管垫片)。零件内部受热不均匀，热应力交变而开裂(如活塞，缸套等)。改变了运动件间的间隙，可能产生擦伤、刮伤。改变了压配件之间过盈的状态，可能产生松脱等。因此，冷热冲击试验方法被广泛地用于考核设计过程中的发动机。