一种可变压缩比的发动机试验台架及其试验方法技术

本发明专利技术属于汽车制造工艺装备的技术领域，公开了一种可变压缩比的发动机试验台架，在所述的试验台架中设液压传动系统，所述的气缸体（１１）两端的支撑板之间，通过所述的液压传动系统中的液压缸（１）连接，即一个支撑板与液压缸体连接，另一个与液压缸活塞杆连接，其中一个支撑板与所述的试验台架固定。采用上述技术方案，使本发明专利技术可连续地实现压缩比的改变；可以缩短确定发动机的理想压缩比周期；可以快捷地获得压缩比对发动机燃烧性能的影响参数；扩大应用范围，既可以做汽油机的台架试验，也可以做柴油机的台架试验；根据需要，还可以将缸体做成透明的，实现燃烧过程可视化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车制造工艺装备的
，涉及汽车发动机的测试试验设 备，更具体地说，本专利技术涉及一种可变压縮比的发动机试验台架。另外，本发 明还涉及所述的发动机试验台架采用的试验方法。
技术介绍
随着汽车排放法规更加严格和顾客对发动机经济性要求的提高，改善发动机的排放性能和燃油经济性能已成为各大汽车制造企业的汽车设计与制造中的 努力方向。其主要手段集中在后处理(机外净化)和燃烧优化(机内净化)两个方面。目前在机外净化方面已经取得了非常满意的成果，如SCR、 DPF等， 能实现欧5或欧6的标准。在机内净化方面，现在出现了很多种新的燃烧模型， 比如HCCI、 MK及NADI系统。这些新的燃烧模型主要是追求低温燃烧和均质 混合汽的形成，即要求低的充量温度和均匀的混合汽，还有较低的压縮比，以 降低NOx和PM排放。新型的低温燃烧系统，要求在不同的工况时采用不同的压縮比。在中、低 负荷时，为了改善发动机的排放水平，要求降低燃烧温度和爆发压力，需要采 用较小的压縮比；而在全负荷时，为了保证发动机的性能，需要采用大的压縮 比来提高发动机的功率和扭矩。这种在不同工况条件下，对压縮比的要求差异， 使得可变压縮比技术在发动机上的应用受到广泛地关注。在实现可变压縮比在 发动机上的应用之前，必须先通过试验验证，所以可变压縮比的台架试验系统 对这种技术的实现变得非常需要。为了能使低温燃烧技术在全负荷工况范围内 实现，可变压縮比技术的应用是非常有必要的。伴随着发动机燃烧特性对可变压縮比的要求，自然也需要一套可以实现可变压縮比的发动机的台架试验系统。 目前对可变压縮比发动机的研究在国外已经比较普遍，但是能实现可变压 縮比功能的成果比较少，且结构复杂。尤其在试验台架系统这方面，国外的技 术比较成熟，但是在国内基本还没有类似的技术。国内目前也在研究有关发动 机的新型燃烧模式，以改善法规对排放的要求及顾客对性能和经济性的要求。 要想实现全负荷工况范围内的低温燃烧，可变压縮比技术是必不可少的。因为 这种燃烧的特性决定了不同工况点对燃烧室边界条件的要求是不一样的。为了 能满足发动机可变压縮比的试验要求， 一种可变压縮比台架系统也就变得不可 或缺。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个问题是提供一种可变压缩比的发动机试验台架， 其目的是在发动机台架试验过程中，能方便地实现压縮比的调节，获得不同压 缩比下的试验参数。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为所提供的这种可变压縮比 的发动机试验台架，用于发动机的性能试验，所述的发动机包括气缸体、活塞、 连杆和曲轴，所述的气缸体的两端分别与两个平行的支撑板连接，在所述的试 验台架中设液压传动系统，所述的气缸体两端的支撑板之间，通过所述的液压 传动系统中的液压缸连接，即一个支撑板与液压缸体连接，另一个与液压缸活 塞杆连接，其中一个支撑板与所述的试验台架固定。为使本专利技术更加完善，还就上述技术方案进一步提出了以下更为详尽和具 体的技术方案，以获得最佳的实用效果，更好地实现专利技术目的，并提高本专利技术 的新颖性和创造性所述的两个支撑板水平设置，其中的一件为下支撑板，固定在试验台架上，所述的气缸体通过气缸体支撑套与下支撑板连接，气缸体与气缸体支撑套固定 连接，所述的气缸体支撑套与下支撑板之间为轴向滑动连接，所述的气缸体的 上端与上支撑板固定连接，所述的曲轴轴线在试验台架上的位置固定，且是在 下支撑板的下方通过所述的连杆与活塞连接。以上所述的气缸体的上端与上支撑板连接结构为设气缸盖组件，并分别 与气缸体、上支撑板固定连接。以上所述的液压传动系统还设有液压泵、液压换向阀、进油路、回油路及 液压油管，所述的液压泵通过进油路、液压换向阀及液压油管分别与所述的液 压缸的两个油腔相通。以上所述的液压泵由液压伺服电机驱动；所述的液压换向阀是由电磁驱动的换向阀。以上所述的可变压縮比的发动机试验台架上设台架系统电控单元(ECU)。下面的技术方案均匀与该电控单元有关台架系统电控单元(ECU)通过信号线路分别与所述的液压换向阀和液压 伺服电机连接，分别向液压换向阀和液压伺服电机发出运行指令；在所述的进 油路上设液压系统压力传感器，并通过信号线路分别与所述的台架系统电控单 元(ECU)连接，向台架系统电控单元(ECU)传送液压泵的输出油压信号。以上所述的气缸盖组件上设进气压力传感器、缸内压力传感器和温度传感 器，上述传感器分别通过信号线路与所述的台架系统电控单元(ECU)连接， 向台架系统电控单元(ECU)传送相应物理量的信号。在所述的上支撑板与下支撑板之间，设导向柱，在下支撑板上设与所述的 导向柱相配合的导套，并与导向柱形成滑动配合，在所述的导套上设台架状态 传感器、，并通过信号线路与所述的台架系统电控单元(ECU)连接，向台架系 统电控单元(ECU)传送上支撑板与下支撑板之间的距离大小的信号。在所述的曲轴上设转速传感器，并通过信号线路与所述的台架系统电控单元(ECU)连接，向台架系统电控单元(ECU)传送发动机曲轴的转速信号。 本专利技术所要解决的第二个问题是，提供上述可变压縮比的发动机试验台架所采用的试验方法，其专利技术目的与上述技术方案是相同的。该方法的具体技术方案是安装在所述的试验台架上的各传感器，将发动机的实时工作状态反馈给台 架系统电控单元(ECU);台架系统电控单元(ECU)根据各传感器反馈的参数来分析判断发动机的 工作状态，决定是否需要改变压縮比或其它执行参数；如果需要改变压缩比，那么台架系统电控单元(ECU)给液压伺服电机及 液压换向阀发出切换信号，给液压缸供油，使液压缸推动气缸缸盖上升或下降， 以使发动机气缸压縮比改变；调整试验台架上的液压缸的升程，使之调整到合适的压縮比，使燃烧能稳 定地进行；如果不需要改变压縮比，那么液压换向阀自动处于中位，液压换向阀闭锁， 液压缸的活塞杆锁止，发动机气缸位置稳定不变；通过调整喷油器、EGR阀、涡流控制阀来改变发动机的工作状态，获得不 同状态下的发动机运行参数。采用上述技术方案，使本专利技术可连续地实现压縮比的改变；可以縮短确定 发动机的理想压縮比周期；可以快捷地获得压縮比对发动机燃烧性能的影响参 数；扩大应用范围，既可以做汽油机的台架试验，也可以做柴油机的台架试验; 根据需要，还可以将缸体做成透明的，实现燃烧过程可视化。系统结构简单，控制方便。 附图说明下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明 图1为本专利技术的结构及信号传递关系示意图； 图2为本专利技术中的试验台架的安装发动机的结构示意图； 图3为本专利技术中的试验台架试验时减小压縮比的状态示意图； 图4为本专利技术中的试验台架试验时增大压縮比的状态示意图。 图中标记为1、液压缸，2、气缸体支撑套，3、液压油管，4、限位螺母， 5、连杆，6、曲轴，7、下支撑板，8、导向柱，9、上支撑板，10、气缸盖组件， 11、气缸体，12、活塞，13、进气压力传感器，14、缸内压力传感器，15、温 度传感器，16、台架状态传感器，17、台架状态传感器，18、转速传感器，19、 液压系统压力传感器，20、液压伺服电机，21、液压换向阀，22、油箱，23、 进油路，24、回油路，25、液压泵，26、台架系统电控单元(ECU)， 27、导套。 具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变压缩比的发动机试验台架，用于发动机的性能试验，所述的发动机包括气缸体（１１）、活塞（１２）、连杆（５）和曲轴（６），所述的气缸体（１１）的两端分别与两个平行的支撑板连接，其特征在于：在所述的试验台架中设液压传动系统，所述的气缸体（１１）两端的支撑板之间，通过所述的液压传动系统中的液压缸（１）连接，即一个支撑板与液压缸体连接，另一个与液压缸活塞杆连接，其中一个支撑板与所述的试验台架固定。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄前海，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：34[]