[发明专利]一种发动机起动特性的试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种发动机起动特性的试验装置。

背景技术

发动机通常与起动机配合工作，发动机的飞轮与起动机的齿轮啮合，并由起动机的齿轮带动飞轮旋转，以实现发动机的起动。

发动机的飞轮外套有齿圈，起动机的齿轮通过与该齿圈啮合，进而将起动机的转矩传递给发动机的飞轮及曲轴，最终带动发动机的活塞在缸内移动。

为考核发动机的起动特性，如起动机的受力状况、齿圈和起动机齿轮的啮合状况，以及齿圈的耐久性等，现有典型的试验方法有以下两种：

第一种是在实际工作环境中进行试验，即将被测的起动机和齿圈安装在实体发动机上，整机起动的同时进行试验，这种方法操作简便、得到的试验数据可靠性高，但是将消耗大量燃油，导致成本耗费较大，并且极易损害发动机。

第二种是利用起动机耐久试验装置，即将起动机、发动机的飞轮和齿圈等安装在试验装置上，齿圈上通常还安装有摩擦片等能够对起动机施加阻力的部件。起动机与齿圈啮合后，带动齿圈和飞轮旋转，旋转过程中，齿圈上的摩擦片为起动机施加恒定的阻力，用于模拟发动机对起动机的摩擦阻力。

请参考图1，图1为第二种试验方法对起动机施加的阻力和实际起动机受到的阻力简图。

第二种试验方法虽然降低了试验成本，但是，其具有以下几个缺点：

第一，该方法对起动机施加的摩擦阻力为恒定值(如图中虚线所示)，而实际上，在起动机带动齿圈旋转初期，起动机不仅克服上述恒定值的摩擦阻力，还克服压缩冲程中周期性变化的压缩阻力(如图中实线所示)，而后者是该试验方法所无法模拟的，可见，该试验方法无法模拟真实的发动机起动时起动机的受力情况。

第二，起动机起动发动机的过程中，飞轮转速逐渐提高，齿圈将拖动起动机的驱动齿轮高速旋转，当驱动齿轮的转速超过起动机的电枢轴转速时，起动机的超速保护装置应该能使驱动齿轮与电枢轴脱开，对起动机的电枢轴进行保护。该试验方法并不能对超速保护装置进行验证。

第三，对于同一发动机，每完成一次起动机耐久性试验，发动机的飞轮和齿圈均停止在固定区域。以六缸直列机为例，由于气缸内压缩、膨胀行程的作用及曲轴曲拐间隔角度原因，该区域为飞轮和齿圈圆周上每间隔120度的三个位置，并且允许两侧偏差0-3度。当下一次试验开始时，起动机齿轮总是啮合在齿圈上述三个位置上，造成齿圈这三个位置磨损及变形严重。该试验方法并不能对齿圈的上述特性进行试验研究。

综上所述，如何提供一种发动机起动特性的试验装置，能够合理地模拟发动机起动时起动机的受力状况，尤其是其受到的由发动机作用的变化的扭矩，是本领域的技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的为提供一种发动机起动特性的试验装置。该试验装置能够合理地模拟发动机起动时起动机的受力状况，尤其是其受到的由发动机作用的变化的扭矩。

为解决上述技术问题，本发明提供一种发动机起动特性的试验装置，包括基座、固定于所述基座的飞轮，以及向所述飞轮加载恒定扭矩的第一加载装置，还包括对所述飞轮加载波形扭矩的第二加载装置。

第一加载装置施加的恒定扭矩与第二加载装置施加的波形扭矩结合，共同作用于飞轮，则飞轮的受力情况与真实情形十分接近，从而能够合理地模拟发动机的起动特性。

优选地，所述第二加载装置包括凸轮、与所述凸轮适配的凸轮轴，以及垂直所述凸轮轴向所述凸轮加载的伸缩部；所述凸轮轴和所述飞轮的飞轮轴连接。

优选地，所述伸缩部包括液压缸，所述液压缸的柱塞与所述凸轮的表面接触。

优选地，所述液压缸的数目与所述凸轮的凸点数目相同。

优选地，还包括与所述基座固定的液压缸固定件。

优选地，所述液压缸固定件包括固定环，所述凸轮位于所述固定环的中心。

优选地，所述凸轮轴与所述飞轮轴通过法兰连接。

优选地，所述第二加载装置包括连接于所述飞轮轴的曲轴和与所述曲轴适配的活塞组件，以及与所述活塞组件适配的气缸。

优选地，所述第一加载装置包括转速输出部，所述转速输出部向所述飞轮输出预定转速。

优选地，所述第一加载装置包括电力测功机。

优选地，所述电力测功机的机轴与所述凸轮轴通过法兰连接。

优选地，还包括与所述基座固定的起动机固定架，以及连接于所述起动机固定架与所述飞轮轴之间的支撑件。

附图说明

图1为第二种试验方法对起动机施加的阻力和实际起动机受到的阻力简图；