[发明专利]发动机凸轮轴准工况试验台

说明书

技术领域

本发明涉及发动机测试领域，尤其涉及一种发动机凸轮轴准工况试验台。

背景技术

发动机凸轮轴在是配气机构核心关键件，性能优劣直接关系发动机的功能和效率。现有发动机凸轮轴试验台的设计与工况相差较大，模拟材料真实损伤和寿命较为困难。

专利申请号为201110060371.5的《一种顶置凸轮轴发动机配气机构试验台》，该试验台具有驱动系统、传动系统、润滑系统和支撑主体，通过控制电机的运动状况能较真实的反映发动机凸轮轴的运行情况，并通过润滑系统对运动副进行润滑，减少摩擦磨损，进行发动机配气机构的测试。

发明内容

现有技术的试验台能够给凸轮轴提供气门等集中质量惯性力和气门弹簧力，但是其忽略了缸内燃烧气体对气门的作用力，这一部分作用力对于凸轮所受力来说尽管占得比例不是很大，但对凸轮来说有一定的影响，长时间的疲劳试验对于这部分循环载荷不能被忽略。并且润滑油温度的不同，其性能也不同，在此润滑系统中，不能将油温控制在实际工作油温范围内，那么润滑效果就会受到一定的影响。

本发明解决的一个技术问题就是，针对现有技术忽略了缸内燃烧气体对气门的作用力的问题，提出一种发动机凸轮轴准工况试验台，能够有效模拟燃烧气体对气门的作用力。

本发明解决的另一个技术问题就是，针对现有技术没有将油温控制在实际工作油温范围内的问题，提出一种发动机凸轮轴准工况试验台，能够使试验在实际工作油温范围进行。

为了解决现有技术忽略了缸内燃烧气体对气门的作用力的问题，本发明提供一种发动机凸轮轴准工况试验台，包括驱动系统、传动系统、供油系统和台架，所述驱动系统通过传动系统带动凸轮轴转动，供油系统为缸盖提供润滑，台架用于安装试验台的各个系统和发动机的缸盖，其特征在于，所述试验台还包括：气门加载系统，所述气门加载系统用于在排气门打开时，对排气门施加压力，模拟排气过程。

优选地，上述试验台还具有以下特点：

所述气门加载系统为气动加载系统或液压加载系统，当为气动加载系统时，包括空气压缩机、气体安全阀、电磁换向阀、压出型气压缸、气体压力表、单片机和光电传感器，其中，所述压出型气压缸位于排气门下方，空气压缩机、电磁换向阀和压出型气压缸依次相连，气体安全阀位于空气压缩机和电磁换向阀之间，气体压力表位于空气压缩机和气体安全阀之间；光电传感器、单片机和电磁换向阀依次相连，所述光电传感器位于气门座，用于检测所述排气门的开闭；

当排气门向下移动，即将打开时，光电传感器发送信号至单片机，单片机控制电磁换向阀换向，压出型气压缸对所述排气门施加压力，模拟排气过程，压出型气压缸中的气体通过气体安全阀排出；当排气门关闭时，光电传感器发送信号至单片机，单片机控制电磁换向阀换向，空气压缩机通过电磁换向阀与压出型气压缸连通，为压出型气压缸充气。

优选地，上述试验台还具有以下特点：

所述气动加载系统还包括空气滤清器，所述空气滤清器与空气压缩机相连，用于清除空气中的微粒杂质。

优选地，上述试验台还具有以下特点：

所述气体安全阀、电磁换向阀、压出型气压缸、单片机和光电传感器均为多个，每个排气门对应一个电磁换向阀和压出型气压缸，每个发动机燃烧室的每对排气门对应一个光电传感器和单片机；

所述气动加载系统还包括分流器；所述分流器与空气压缩机、气体安全阀和多个电磁换向阀相连，空气压缩机通过分流器为多个压出型气压缸充气，气体安全阀为多个压出型气压缸排气。

优选地，上述试验台还具有以下特点：

所述试验台还包括测试控制系统，所述测试控制系统包括计算机以及与所述计算机相连的压力传感器和红外传感器，其中，

所述压力传感器位于所述压出型气压缸上，用于监测压出型气压缸加载给排气门的作用力；

所述红外传感器位于凸轮轴的凸轮上，用于在试验完成后检测凸轮表面型线的变化；

所述计算机用于获取压力传感器和红外传感器采集到的数据，并进行分析处理。

为了解决现有技术没有将油温控制在实际工作油温范围内的问题，本发明的试验台还具有如下特点：

所述供油系统为恒温供油系统，包括液压泵、机油滤清器、油温表、加热器、散热器、液体安全阀和油箱，其中，

所述油箱、机油滤清器和液压泵依次连接，液压泵通过其出油管与缸盖的入油口连接，缸盖的回油孔通过回油管连接至油箱；所述液体安全阀位于入油口和液压泵之间；所述油箱安装有油温表、加热器和散热器。