一种动态模拟发动机试验系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种动态模拟发动机试验系统，包括动态模拟测功机、传感检测系统、控制系统、发动机台架、油门操作机构、离合器操作机构和换挡操作机构；动态模拟测功机包括底座、第一惯性飞轮轴承支撑、第二惯性飞轮轴承支撑、第一电机轴承支撑和第二电机轴承支撑，第一惯性飞轮轴承支撑和第二惯性飞轮轴承支撑上安装有飞轮轴，飞轮轴上连接有惯性飞轮，第一电机轴承支撑和第二电机轴承支撑之间设置有测功机电机，飞轮轴的端部连接有编码器，测功机电机的外壳上设置有力传感器；控制系统包括主控计算机、PLC模块和变频器，传感检测系统包括油耗仪。本实用新型专利技术安装使用方便，工作可靠性高，实用性强。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于发动机试验
，具体涉及一种动态模拟发动机试验系统。
技术介绍
传统的发动机试验系统一般用来测量发动机功率、扭矩、燃油消耗等参数。随着技术的发展及对缩短开发周期的需求，需要在台架上对发动机所要匹配的整车(摩托车、汽车)性能(车速、加速性能等)进行模拟，传统的发动机试验系统无法准确地模拟整车性能。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种动态模拟发动机试验系统，其结构简单，设计新颖合理，安装使用方便，实现成本低，工作可靠性高，使用寿命长，能有效在发动机台架上进行整车性能的模拟，减少开发试验成本，实用性强，使用效果好，便于推广使用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种动态模拟发动机试验系统，其特征在于：包括动态模拟测功机、传感检测系统、控制系统和用于安装待试验发动机的发动机台架，以及用于操作待试验发动机的油门操作机构、离合器操作机构和换挡操作机构；所述动态模拟测功机包括底座以及固定连接在底座上的第一惯性飞轮轴承支撑、第二惯性飞轮轴承支撑、第一电机轴承支撑和第二电机轴承支撑，所述第一惯性飞轮轴承支撑和第二惯性飞轮轴承支撑上安装有飞轮轴，位于所述第一惯性飞轮轴承支撑和第二惯性飞轮轴承支撑之间的一段飞轮轴上连接有惯性飞轮，所述第一电机轴承支撑和第二电机轴承支撑之间设置有测功机电机，所述测功机电机的两端输出轴分别安装在第一电机轴承支撑和第二电机轴承支撑上，所述测功机电机靠近所述惯性飞轮一侧的输出轴通过飞轮轴联轴器与飞轮轴连接，所述测功机电机远离所述惯性飞轮一侧的输出轴上连接有用于连接待试验发动机的输出轴的测功机主轴联轴器，所述飞轮轴的端部连接有用于对飞轮轴的转速进行测量的编码器，所述测功机电机的外壳上设置有一端与测功机电机的外壳固定连接、另一端与底座固定连接且用于对测功机电机的扭矩进行测量的力传感器；所述油门操作机构包括油门控制伺服电机、油门转动轮和油门拉线，所述转动轮固定连接在油门控制伺服电机的输出轴上，所述油门拉线缠绕在油门转动轮上，所述待试验发动机的节气门与油门拉线连接；所述离合器操作机构包括离合器控制伺服电机、离合器转动轮、第一离合器拉线、离合器操作连杆和第二离合器拉线，所述离合器转动轮固定连接在离合器控制伺服电机的输出轴上，所述第一离合器拉线的一端缠绕在离合器转动轮上，所述第一离合器拉线的另一端与离合器操作连杆连接，所述第二离合器拉线的一端与离合器操作连杆连接，所述待试验发动机的离合器操纵臂与第二离合器拉线的另一端连接；所述换挡操作机构包括换挡控制伺服电机、换挡转动轮和换挡拉线，所述换挡转动轮固定连接在换挡控制伺服电机的输出轴上，所述换挡拉线缠绕在换挡转动轮上，所述待试验发动机的换挡杆与换挡拉线连接；所述控制系统包括主控计算机、与主控计算机相接的PLC模块和与PLC模块相接的变频器，所述编码器和力传感器均与PLC模块的输入端连接，所述油门控制伺服电机、离合器控制伺服电机和换挡控制伺服电机均与PLC模块的输出端连接，所述测功机电机与变频器连接；所述传感检测系统包括用于对待试验发动机的燃油消耗量进行检测的油耗仪，所述油耗仪与PLC模块的输入端连接。上述的一种动态模拟发动机试验系统，其特征在于：所述传感检测系统还包括用于对待试验发动机的曲轴箱窜气量进行检测的漏气测量仪、用于对待试验发动机燃烧时的空燃比进行检测的空燃比分析仪、用于对待试验发动机的火花塞垫圈温度进行检测的第一温度传感器、用于对待试验发动机的机油温度进行检测的第二温度传感器、用于对待试验发动机的进气温度进行检测的第三温度传感器、用于对待试验发动机的燃油温度进行检测的第四温度传感器、用于对待试验发动机的进气压力进行检测的第一压力传感器、用于对待试验发动机排气压力进行检测的第二压力传感器、用于对待试验发动机的燃油压力进行检测的第三压力传感器和用于对待试验发动机的脉冲转速进行检测的发动机转速传感器，所述漏气测量仪(4)和空燃比分析仪均与主控计算机连接，所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和发动机转速传感器均与PLC模块的输入端连接。上述的一种动态模拟发动机试验系统，其特征在于：所述惯性飞轮为整体式惯性飞轮，所述整体式惯性飞轮包括圆盘形的整体式飞轮本体和设置在整体式飞轮本体的中心位置处且用于连接飞轮轴的整体式飞轮安装孔。上述的一种动态模拟发动机试验系统，其特征在于：所述惯性飞轮为凸缘式惯性飞轮，所述凸缘式惯性飞轮包括圆盘形的凸缘式飞轮本体和设置在凸缘式飞轮本体的中心位置处且用于连接飞轮轴的凸缘式飞轮安装孔，所述凸缘式飞轮本体的两侧侧面上均设置有圆环形的减重工艺槽。上述的一种动态模拟发动机试验系统，其特征在于：所述测功机电机为变频调速交流电机。上述的一种动态模拟发动机试验系统，其特征在于：所述编码器为光电式编码器。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术的结构简单，设计新颖合理，实现方便且成本低。2、本技术实现了在发动机试验台架上模拟整车性能试验的功能(动力性能、燃油经济性能等)，功能完备，且使用操作便捷。3、本技术使用时，模拟惯量为动态模拟测功机的惯量与电模拟惯量之和，动态模拟测功机的惯量为所述惯性飞轮的惯量、测功机电机的输出轴的惯量、飞轮轴联轴器的惯量和测功机主轴联轴器的惯量之和，电模拟惯量为通过控制系统对测功机电机的转速进行控制得到的惯量，通过该动态模拟测功机的惯量和电模拟惯量，能够实现对待模拟目标整车的惯量的准确模拟；通过控制系统控制测功机电机的扭矩，还能够实现对待模拟目标整车的车速对应的道路阻力的模拟，解决了现有测功机在发动机台架上不能正确进行整车惯量模拟的难题。4、本技术的离合器控制机构，由伺服电机、杠杆机构、拉索组成，通过杠杆机构，可以使伺服电机以较小的力拉动发动机离合器，实现对被试发动机离合器的灵活操作。5、本技术的实用性强，实现成本低，使用效果好，便于推广使用。综上所述，本技术结构简单，设计新颖合理，安装使用方便，实现成本低，工作可靠性高，使用寿命长，能有效在发动机台架上进行整车性能的模拟，减少开发试验成本，实用性强，使用效果好，便于推广使用；解决了现有技术中的发动机试验时，不能准确进行整车惯量模拟的缺陷。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术实施例1和实施例2中动态模拟发动机试验系统的结构示意图。图2为本技术实施例1和实施例2中控制系统与其他各元件的连接关系示意图。图3为本技术实施例1中动态模拟测功机的结构示意图。图4为本技术实施例1中整体式惯性飞轮的主视图。图5为图4的左视图。图6为本技术实施例2中动态模拟测功机的结构示意图。图7为本技术实施例2中整体式惯性飞轮的主视图。图8为图7的左视图。附图标记说明:1—控制系统；1-1—主控计算机；1-2—PLC模块；1-3—变频器；2—发动机转速传感器；3—动态模拟测功机；3-1—编码器；3-2—飞轮轴承支撑；3-3—整体式惯性飞轮；3-31—整体式飞轮本体；3-32—整体式飞轮安装孔；3-4—连接飞轮轴；3-5—第二惯性飞轮轴承本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态模拟发动机试验系统，其特征在于：包括动态模拟测功机(3)、传感检测系统、控制系统(1)和用于安装待试验发动机(12)的发动机台架(13)，以及用于操作待试验发动机(12)的油门操作机构(9)、离合器操作机构(10)和换挡操作机构(11)；所述动态模拟测功机(3)包括底座(3‑7)以及固定连接在底座(3‑7)上的第一惯性飞轮轴承支撑(3‑2)、第二惯性飞轮轴承支撑(3‑5)、第一电机轴承支撑(3‑8)和第二电机轴承支撑(3‑11)，所述第一惯性飞轮轴承支撑(3‑2)和第二惯性飞轮轴承支撑(3‑5)上安装有飞轮轴(3‑4)，位于所述第一惯性飞轮轴承支撑(3‑2)和第二惯性飞轮轴承支撑(3‑5)之间的一段飞轮轴(3‑4)上连接有惯性飞轮，所述第一电机轴承支撑(3‑8)和第二电机轴承支撑(3‑11)之间设置有测功机电机(3‑9)，所述测功机电机(3‑9)的两端输出轴分别安装在第一电机轴承支撑(3‑8)和第二电机轴承支撑(3‑11)上，所述测功机电机(3‑9)靠近所述惯性飞轮一侧的输出轴通过飞轮轴联轴器(3‑6)与飞轮轴(3‑4)连接，所述测功机电机(3‑9)远离所述惯性飞轮一侧的输出轴上连接有用于连接待试验发动机(12)的输出轴的测功机主轴联轴器(3‑12)，所述飞轮轴(3‑4)的端部连接有用于对飞轮轴(3‑4)的转速进行测量的编码器(3‑1)，所述测功机电机(3‑9)的外壳上设置有一端与测功机电机(3‑9)的外壳固定连接、另一端与底座(3‑7)固定连接且用于对测功机电机(3‑9)的扭矩进行测量的力传感器(3‑10)；所述油门操作机构(9)包括油门控制伺服电机(9‑1)、油门转动轮(9‑2)和油门拉线(9‑3)，所述转动轮(9‑2)固定连接在油门控制伺服电机(9‑1)的输出轴上，所述油门拉线(9‑3)缠绕在油门转动轮(9‑2)上，所述待试验发动机(12)的节气门与油门拉线(9‑3)连接；所述离合器操作机构(10)包括离合器控制伺服电机(10‑1)、离合器转动轮(10‑2)、第一离合器拉线(10‑3)、离合器操作连杆(10‑4)和第二离合器拉线(10‑5)，所述离合器转动轮(10‑2)固定连接在离合器控制伺服电机(10‑1)的输出轴上，所述第一离合器拉线(10‑3)的一端缠绕在离合器转动轮(10‑2)上，所述第一离合器拉线(10‑3)的另一端与离合器操作连杆(10‑4)连接，所述第二离合器拉线(10‑5)的一端与离合器操作连杆(10‑4)连接，所述待试验发动机(12)的离合器操纵臂与第二离合器拉线(10‑5)的另一端连接；所述换挡操作机构(11)包括换挡控制伺服电机(11‑1)、换挡转动轮(11‑2)和换挡拉线(11‑3)，所述换挡转动轮(11‑2)固定连接在换挡控制伺服电机(11‑1)的输出轴上，所述换挡拉线(11‑3)缠绕在换挡转动轮(11‑2)上，所述待试验发动机(12)的换挡杆与换挡拉线(11‑3)连接；所述控制系统(1)包括主控计算机(1‑1)、与主控计算机(1‑1)相接的PLC模块(1‑2)和与PLC模块(1‑2)相接的变频器(1‑3)，所述编码器(3‑1)和力传感器(3‑10)均与PLC模块(1‑2)的输入端连接，所述油门控制伺服电机(9‑1)、离合器控制伺服电机(10‑1)和换挡控制伺服电机(11‑1)均与PLC模块(1‑2)的输出端连接，所述测功机电机(3‑9)与变频器(1‑3)连接；所述传感检测系统包括用于对待试验发动机(12)的燃油消耗量进行检测的油耗仪(5)，所述油耗仪(5)与PLC模块(1‑2)的输入端连接。...

【技术特征摘要】
1.一种动态模拟发动机试验系统，其特征在于：包括动态模拟测功机(3)、传感检测系统、控制系统(1)和用于安装待试验发动机(12)的发动机台架(13)，以及用于操作待试验发动机(12)的油门操作机构(9)、离合器操作机构(10)和换挡操作机构(11)；所述动态模拟测功机(3)包括底座(3-7)以及固定连接在底座(3-7)上的第一惯性飞轮轴承支撑(3-2)、第二惯性飞轮轴承支撑(3-5)、第一电机轴承支撑(3-8)和第二电机轴承支撑(3-11)，所述第一惯性飞轮轴承支撑(3-2)和第二惯性飞轮轴承支撑(3-5)上安装有飞轮轴(3-4)，位于所述第一惯性飞轮轴承支撑(3-2)和第二惯性飞轮轴承支撑(3-5)之间的一段飞轮轴(3-4)上连接有惯性飞轮，所述第一电机轴承支撑(3-8)和第二电机轴承支撑(3-11)之间设置有测功机电机(3-9)，所述测功机电机(3-9)的两端输出轴分别安装在第一电机轴承支撑(3-8)和第二电机轴承支撑(3-11)上，所述测功机电机(3-9)靠近所述惯性飞轮一侧的输出轴通过飞轮轴联轴器(3-6)与飞轮轴(3-4)连接，所述测功机电机(3-9)远离所述惯性飞轮一侧的输出轴上连接有用于连接待试验发动机(12)的输出轴的测功机主轴联轴器(3-12)，所述飞轮轴(3-4)的端部连接有用于对飞轮轴(3-4)的转速进行测量的编码器(3-1)，所述测功机电机(3-9)的外壳上设置有一端与测功机电机(3-9)的外壳固定连接、另一端与底座(3-7)固定连接且用于对测功机电机(3-9)的扭矩进行测量的力传感器(3-10)；所述油门操作机构(9)包括油门控制伺服电机(9-1)、油门转动轮(9-2)和油门拉线(9-3)，所述转动轮(9-2)固定连接在油门控制伺服电机(9-1)的输出轴上，所述油门拉线(9-3)缠绕在油门转动轮(9-2)上，所述待试验发动机(12)的节气门与油门拉线(9-3)连接；所述离合器操作机构(10)包括离合器控制伺服电机(10-1)、离合器转动轮(10-2)、第一离合器拉线(10-3)、离合器操作连杆(10-4)和第二离合器拉线(10-5)，所述离合器转动轮(10-2)固定连接在离合器控制伺服电机(10-1)的输出轴上，所述第一离合器拉线(10-3)的一端缠绕在离合器转动轮(10-2)上，所述第一离合器拉线(10-3)的另一端与离合器操作连杆(10-4)连接，所述第二离合器拉线(10-5)的一端与离合器操作连杆(10-4)连接，所述待试验发动机(12)的离合器操纵臂与第二离合器拉线(10-5)的另一端连接；所述换挡操作机构(11)包括换挡控制伺服电机(11-1)、换挡转动轮(11-2)和换挡拉线(11-3)，所述换挡转动轮(11-2)固定连接在换挡控制伺服电机(11-1)的输出轴上，所述换挡拉线(11-3)缠绕在换挡转动轮(11-2)上，所述待试验发动机(12)的换挡杆与换挡拉线(11-3)连接；所述控制系统(1)包括主控...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建伟，
申请(专利权)人：中国兵器装备集团摩托车检测技术研究所，
类型：新型
国别省市：陕西;61