[发明专利]微型内燃机瞬态工作特性测试装置及其测试方法

说明书

本发明公开了一种微型内燃机瞬态工作特性测试装置及其测试方法，其中测试装置包括转轴一端与微型内燃机的输出轴传动连接的磁滞制动器、与磁滞制动器的转轴另一端传动配合的电机、用于检测微型内燃机的输出轴的曲轴转角传感器和用于安装微型内燃机的安装座、磁滞制动器及电机的安装座；基于扭矩组合差量法的微型内燃机燃烧过程多参数集成综合一体化微型内燃机测控装置可实现多实验参数的同步采集、实时监控和在线分析。它在燃烧测量灵敏度与精度、测量可靠性和经济性方面具有明显优势。

技术领域

本发明涉及微型内燃机领域，具体涉及一种微型内燃机瞬态工作特性测试装置及其测试方法。

背景技术

近年来，基于微/纳米技术的微机电系统获得迅猛发展，许多设备结构趋向于微型化和功能集成化，要求为微机电系统提供动力的能量系统向微型化发展。微型活塞式内燃机微能量动力系统的开发，要求对微型活塞式内燃机瞬态工作特性进行测试；现有针对往复活塞式内燃机工作过程测试诊断技术有：转鼓台架试验、车载实验，这些测试台架零件众多，并且结构复杂，不适应与微型内燃机工作过程的测量。且受制于微空间结构限制，对微型活塞式内燃机工作过程测量不够精确。

因此，为解决以上问题，需要一种微型内燃机瞬态工作特性测试装置及其测试方法，能够有效提高微型内燃机燃烧测量的灵敏度与精度、测量可靠性和经济性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供微型内燃机瞬态工作特性测试装置及其测试方法，能够有效提高微型内燃机燃烧测量的灵敏度与精度、测量可靠性和经济性。

本发明的微型内燃机瞬态工作特性测试装置，包括转轴一端与微型内燃机的输出轴传动连接的磁滞制动器、与磁滞制动器的转轴另一端传动配合的电机、用于检测微型内燃机的输出轴的曲轴转角传感器和用于安装微型内燃机的安装座、磁滞制动器及电机的安装座。

进一步，还包括角标仪码盘，所述角标仪码盘设置于磁滞制动器的转轴与电机转轴之间。

进一步，所述曲轴转角传感器设置于角标仪码盘处并检测角标仪码盘的转角及转速信息。

进一步，所述微型内燃机的输出轴与磁滞制动器的转轴通过刚性联轴器传动连接。

进一步，所述微型内燃机的输出轴与电机的输出轴通过弹性联轴器传动连接。

进一步，所述微型内燃机内还设置有K型热电偶、微流量计或/和压力传感器。

本发明还公开了一种使用上述的微型内燃机瞬态工作特性测试装置的测试方法，包括下列步骤：

(1)断开发动机与制动器之间的联接，由电机驱动磁滞制动器运转，磁滞制动器内通入电流I1，根据其输入电流和输出转矩的关系求出磁滞制动器转矩T1，则电机驱动转矩Ttq就等于磁滞制动器转矩T1，

即Ttq＝T1 (1)

(2)发动机处于工作模式并与磁滞制动器相接，此时电机和发动机共同驱动磁滞制动器，将磁滞制动器输入电流增至I2使电机驱动转矩仍为Ttq，求出此时磁滞制动器转矩T2，而发动机输出转矩：

Te＝T2-Ttq (2)

则发动机输出功率：

Pe＝Te﹒2πN/60＝Te﹒N/9.55 (3)

式中：N为发动机转速。

本发明的有益效果是：本发明公开的一种微型内燃机瞬态工作特性测试装置及其测试方法，基于扭矩组合差量法的微型内燃机燃烧过程多参数集成综合一体化微型内燃机测控装置可实现多实验参数的同步采集、实时监控和在线分析。它在燃烧测量灵敏度与精度、测量可靠性和经济性方面具有明显优势。

附图说明