專利名稱：自適應(yīng)型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自適應(yīng)型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試裝置，屬于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)磨合、檢測技術(shù)。
背景技術(shù)：
發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟部分，是影響汽車動(dòng)力性的主要因素。為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)大修后的動(dòng) 力性、經(jīng)濟(jì)性，延長發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命，同時(shí)檢驗(yàn)修理后的發(fā)動(dòng)機(jī)性能是否達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，必 須對大修后發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷磨熱試。
磨合的目的是提高配合零件的表面質(zhì)量，以最小的磨損量和最短的磨合時(shí)間，盡快地建 立起適合于工作條件要求的配合表面，防止破壞性磨損，延長發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。在磨合過 程中，還可以檢查和消除裝配中的缺陷，按要求對各個(gè)可調(diào)部位再行調(diào)整，使工作關(guān)系更為 協(xié)調(diào)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)的修理質(zhì)量。在汽車制造工廠和汽車修理企業(yè)中，對新制造和大修后的發(fā) 動(dòng)機(jī)應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的磨合和功率測試。通過磨合不僅可以提高零部件的耐磨性、整機(jī)工作的可 靠性、延長發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，而且還可以發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)存在的缺陷以及檢查發(fā)動(dòng)機(jī)與規(guī)定技 術(shù)條件相適應(yīng)的基本工作參數(shù)，從而評價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)的制造和維修質(zhì)量，對實(shí)際使用過程具有深 遠(yuǎn)的意義。
由于發(fā)動(dòng)機(jī)臺架磨合的重要性、復(fù)雜性和緊迫性，近年來在發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域已引起學(xué)術(shù)界的 重視。在國內(nèi)以往的發(fā)動(dòng)機(jī)臺架磨合研究中，大部分的研究工作都是在特定條件下，且受研 究手段的限制，至今仍沒有形成完整系統(tǒng)的磨合理論體系。對于如何確定磨合運(yùn)轉(zhuǎn)的持續(xù)時(shí) 間，磨合運(yùn)轉(zhuǎn)的初始負(fù)荷以及在磨合運(yùn)轉(zhuǎn)期間應(yīng)以何種方式調(diào)節(jié)負(fù)荷，仍然沒有定論。
發(fā)動(dòng)機(jī)臺架磨合程序是發(fā)動(dòng)機(jī)臺架磨合過程的指導(dǎo)性技術(shù)文件，對臺架磨合質(zhì)量起著決 定性的作用。目前國內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)臺架磨合規(guī)范既沒有國家標(biāo)準(zhǔn)，也無明確的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，各生產(chǎn)
r家多憑以往的經(jīng)驗(yàn)自定，不管發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與型號，基本都按統(tǒng)一的模式進(jìn)行。臺架磨合 質(zhì)量的評價(jià)方法多以隨機(jī)拆檢和定性驗(yàn)證為主，而且根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)量的大小而臨時(shí)人為隨機(jī) 改變磨合規(guī)范的情況比較普遍。而對大修發(fā)動(dòng)機(jī)大部分采用磨合和性能檢測分離的形式。當(dāng) 發(fā)動(dòng)機(jī)大修完后進(jìn)行簡單的冷磨合，對于磨合后的質(zhì)量和性能標(biāo)準(zhǔn)沒有統(tǒng)一的國家和行業(yè)規(guī) 范，多采用定時(shí)定量的固定模式，無法實(shí)時(shí)得到反映發(fā)動(dòng)機(jī)磨合質(zhì)量的數(shù)據(jù)。對于大多數(shù)的 汽車維修企業(yè)，在發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨后，沒有專門的熱試系統(tǒng)，只是簡單的將發(fā)動(dòng)機(jī)裝配到汽車上， 進(jìn)行漸加載路試磨合。
對于批量生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷磨熱試系統(tǒng)，國外已有比較成熟的試驗(yàn)臺控制技術(shù)，如AVL公司的PUMA系統(tǒng)、申克公司的X-ONE系統(tǒng)、西門子公司的CATS系統(tǒng)、小野測器公司的 臺架測試系統(tǒng)等。這些測控系統(tǒng)，不僅能完成試驗(yàn)臺架的控制和數(shù)據(jù)采集，同時(shí)也能對試驗(yàn) 臺架測試進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化管理。但這些設(shè)備價(jià)格昂貴，維護(hù)成本和培訓(xùn)費(fèi)用也非常高，而且與現(xiàn) 有的產(chǎn)品測控系統(tǒng)(如水溫、燃油壓力控制系統(tǒng)等)和管理網(wǎng)絡(luò)(如數(shù)據(jù)庫漢化等)很難完 全兼容，因此不能完全發(fā)揮系統(tǒng)的功效和利用率，造成生產(chǎn)和技術(shù)的浪費(fèi)。國內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)臺架 測控系統(tǒng)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，也有了突飛猛進(jìn)的提高，雖然一些廠家技術(shù)比較成熟，但這些 測功機(jī)有一個(gè)共同的缺點(diǎn)缺乏動(dòng)態(tài)監(jiān)測電控發(fā)動(dòng)機(jī)PCM(或ECU)的工作狀態(tài)能力和網(wǎng) 絡(luò)化數(shù)據(jù)管理功能，不能滿足批量生產(chǎn)的需要。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有試驗(yàn)臺控制技術(shù)存在的上述缺點(diǎn)，提供一種自適應(yīng)型汽 車發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試裝置。該裝置具有對發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷磨熱試的功能，通過反拖電機(jī)拖動(dòng)發(fā)動(dòng) 機(jī)進(jìn)行冷磨合，通過測量反拖扭矩和氣缸壓縮壓力對發(fā)動(dòng)機(jī)磨合質(zhì)量進(jìn)行判斷，同時(shí)該試驗(yàn) 臺可以通過電渦流測功機(jī)對磨合后的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行加載熱試，縮短發(fā)動(dòng)機(jī)裝車后的磨合時(shí)間。
本實(shí)用新型的上述目的通過以下方案實(shí)現(xiàn)，結(jié)合附圖說明如下-
一種自適應(yīng)型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試裝置，主要由發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試系統(tǒng)試驗(yàn)臺架A，發(fā)動(dòng) 機(jī)吊裝系統(tǒng)B，冷卻系統(tǒng)C，控制室E，排煙系統(tǒng)F組成，其特征在于所述的發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱 試系統(tǒng)試驗(yàn)臺架A固定在試驗(yàn)臺架地基35上;所述的發(fā)動(dòng)機(jī)吊裝系統(tǒng)B固定在房屋地基上， 其橫梁與房梁D通過U形螺栓固定；所述的冷卻系統(tǒng)C的固定于房屋的地下部分，與房屋 地基形成整體結(jié)構(gòu)；所述的控制室E固定于房屋一角；所述的排煙系統(tǒng)F固定于房屋的地下 部分，與房屋地基形成整體結(jié)構(gòu)。
所述的發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試試驗(yàn)臺架A由試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)支撐臺和發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試試驗(yàn)臺組成， 試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)支撐臺由發(fā)動(dòng)機(jī)支撐鑄鐵板34通過地腳螺栓固聯(lián)在試驗(yàn)臺架地基35上，發(fā)動(dòng)機(jī) 三維可調(diào)支架33通過T型螺栓與發(fā)動(dòng)機(jī)支撐鑄鐵板34的T型槽連接，被試發(fā)動(dòng)機(jī)21由螺 栓固聯(lián)在發(fā)動(dòng)機(jī)三維可調(diào)支架33上，被試發(fā)動(dòng)機(jī)21的飛輪通過輸出軸法蘭盤36與發(fā)動(dòng)機(jī) 冷磨熱試試驗(yàn)臺連接。
所述的發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試試驗(yàn)臺包括通過聯(lián)軸器連接并均安裝固定在試驗(yàn)臺支撐鑄鐵板 31上的反拖電機(jī)29、電磁離合器43、電渦流測功機(jī)27、扭矩儀傳感器25和支撐軸23，其 中的扭矩儀傳感器25與支撐軸23和電渦流測功機(jī)27之間連接的聯(lián)軸器采用相互配合的梅 花形半聯(lián)軸器。
所述的冷卻系統(tǒng)C由內(nèi)冷卻水池6、水泵室7、外冷卻水池8和熱水池9以及連接管件 組成，內(nèi)冷卻水池6位于房屋地下部分，其中的冷卻水通過冷卻水抽水管11、水泵室7中 的水泵18、冷卻水進(jìn)水管12進(jìn)入需要冷卻的設(shè)備中，冷卻后的熱水通過冷卻水回水管20 匯集到熱水池9中，通過外冷卻水池與熱水池連通管14流入外冷卻水池8，再經(jīng)過外冷卻水池與內(nèi)冷卻水池連通管10流回內(nèi)冷卻水池6，完成整個(gè)冷卻水循環(huán)過程，熱水池9與內(nèi) 冷卻水池6通過內(nèi)冷卻水池與熱水池連通管15連接保持液面相平。
所述的冷卻系統(tǒng)C通過內(nèi)外冷卻水池閥門16、內(nèi)冷卻水池與熱水池閥門17和外冷卻水 池與熱水池閥門19控制冷卻水的循環(huán)過程。
所述的排煙系統(tǒng)F由排煙管1;消音坑I2;廢氣收集管I3;消音坑II4;廢氣收集管
115組成，廢氣收集管I 3和廢氣收集管I15位于發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試系統(tǒng)試驗(yàn)臺架A的兩側(cè)并 沉于地下，廢氣收集管I 3和廢氣收集管I15以及排煙管1與消音坑II4和消音坑I 2串聯(lián)。 所述的發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試試驗(yàn)臺架(A)通過控制室(E)中的工控機(jī)根據(jù)氣缸壓力、發(fā)動(dòng) 機(jī)機(jī)油壓力、反拖電機(jī)拖動(dòng)力矩?cái)?shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行分析處理，根據(jù)上述各參數(shù)的變化及分析的結(jié) 果，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)某一轉(zhuǎn)速的磨合程度和質(zhì)量，自動(dòng)改變磨合轉(zhuǎn)速和時(shí)間，具體措施如下
a) 所述的發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試試驗(yàn)臺架(A)通過控制室(E)中的工控機(jī)根據(jù)壓力傳感器 所采集到的壓力信號及扭矩儀傳感器所采集到的扭矩信號判斷發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨合程度和質(zhì)量，發(fā) 送控制信號控制反拖電機(jī)(29)來控制磨合轉(zhuǎn)速，實(shí)時(shí)監(jiān)測、控制冷磨合；
b) 所述的發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試試驗(yàn)臺架(A)通過控制室(E)中的工控機(jī)分析扭矩儀傳感 器(25)所采集的扭矩信號和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號判斷發(fā)動(dòng)機(jī)熱試程度和質(zhì)量，發(fā)送控制信號控 制油門執(zhí)行器來改變熱試轉(zhuǎn)速，提高熱試效率。
本實(shí)用新型針對原有磨合系統(tǒng)使用中存在的問題，主要做了如下改進(jìn)
(1) 通過采集氣缸壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力、反拖電機(jī)拖動(dòng)力矩等數(shù)據(jù)，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測 磨合過程的目的；將采集到的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集儀傳輸?shù)接?jì)算機(jī)并對其進(jìn)行分析處理，根據(jù) 上述各參數(shù)的變化及分析的結(jié)果，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)某一轉(zhuǎn)速的磨合運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，并通過控制變頻調(diào) 速電機(jī)對發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行自適應(yīng)變轉(zhuǎn)速冷磨合，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)磨合與性能檢測一體化，并滿足實(shí)時(shí) 反映磨合質(zhì)量的要求。
(2) 利用測功機(jī)對發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行漸加載熱磨合，實(shí)現(xiàn)了冷磨合與熱磨合在同一臺架上完 成，對于發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)和大修廠都具有實(shí)際的意義。 一方面提高了出廠發(fā)動(dòng)機(jī)和大修發(fā)動(dòng) 機(jī)的磨合效率，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；另一方面使新出廠發(fā)動(dòng)機(jī)或大修后的發(fā)動(dòng)機(jī)可以在 裝配到汽車后迅速進(jìn)入正常工作狀態(tài)，減少車載磨合的時(shí)間，提高了車輛運(yùn)輸效率。
(3) 針對現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)磨合沒有系統(tǒng)完整的磨合理論體系，磨合時(shí)間、磨合初始負(fù)荷、 磨合過程負(fù)荷調(diào)節(jié)沒有規(guī)定的磨合規(guī)范作為指導(dǎo)，本實(shí)用新型采取了智能化系統(tǒng)對發(fā)動(dòng)機(jī)磨 合過程所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷并對反拖電動(dòng)機(jī)進(jìn)行綜合控制，實(shí)現(xiàn)了磨合系統(tǒng)的自適 應(yīng)過程，保證了每一臺發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)其現(xiàn)有技術(shù)狀況進(jìn)行磨合，提高了磨合效率和磨合質(zhì)量。 通過大量的磨合試驗(yàn)，檢測分析發(fā)動(dòng)機(jī)磨合后的技術(shù)指標(biāo)，可以形成一整套發(fā)動(dòng)機(jī)磨合工藝 規(guī)范，對發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)和發(fā)動(dòng)機(jī)大修廠提供指導(dǎo)性意見。
(4) 此系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)與現(xiàn)有采用冷卻塔冷卻方式相比，具有投資小，便于維護(hù)，節(jié)省 空間，環(huán)境噪聲低等優(yōu)勢；同時(shí)該冷卻系統(tǒng)適合東北等寒冷地區(qū)。本實(shí)用新型的技術(shù)效果是
傳統(tǒng)的冷磨合技術(shù)基本上是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)制定，定轉(zhuǎn)速，定時(shí)間，忽視了發(fā)動(dòng)機(jī)裝配和修理 質(zhì)量等因素，使有的發(fā)動(dòng)機(jī)磨合效果不好，有的是過磨合，這都嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和使 用壽命，不合理，缺乏科學(xué)性。本系統(tǒng)是在實(shí)時(shí)檢測冷磨合過程中有關(guān)參數(shù)變化，分析確定 發(fā)動(dòng)機(jī)修理質(zhì)量和磨合質(zhì)量，進(jìn)而確定磨合進(jìn)程的新的發(fā)動(dòng)機(jī)磨合工藝。該磨合工藝的提出， 是發(fā)動(dòng)機(jī)磨合工藝領(lǐng)域的一次創(chuàng)新，對提高發(fā)動(dòng)機(jī)維修后性能及延長其使用壽命具有重要意 義。
提出磨合、測試臺架一體化。
傳統(tǒng)的磨合、測試基本上是臺架分離，即冷磨合試驗(yàn)臺、熱磨合及測功試驗(yàn)臺相對分離， 發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨后，卸下來再安裝到熱磨合及測功臺架上，使工作量大，工作時(shí)間長，臺架利用 率相對低，嚴(yán)重影響了發(fā)動(dòng)機(jī)修理效率。本系統(tǒng)試驗(yàn)臺是磨合測試一體化試驗(yàn)臺，該試驗(yàn)臺 在完成冷磨合工藝后，可直接進(jìn)行熱磨合及測功，省去了發(fā)動(dòng)機(jī)拆卸及安裝工作，極大減少 了工人工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨合和熱磨合在同一臺架上完成的功能，可以直接對磨合后 的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行功率測試，可以保證出廠發(fā)動(dòng)機(jī)滿足發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)和發(fā)動(dòng)機(jī)大修企業(yè)對發(fā)動(dòng) 機(jī)出廠的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。


圖l發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試系統(tǒng)整體布置圖2發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試系統(tǒng)整體布置圖地下部分；
圖3冷卻系統(tǒng)與排煙系統(tǒng)俯視圖4排煙系統(tǒng)組成；
圖5冷卻系統(tǒng)組成；
圖6冷卻系統(tǒng)俯視圖7冷卻系統(tǒng)內(nèi)部軸測圖8冷卻系統(tǒng)內(nèi)部俯視圖9發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試系統(tǒng)試驗(yàn)臺架整體軸測圖； 圖IO發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試試驗(yàn)臺結(jié)構(gòu)正視圖； 圖11發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試試驗(yàn)臺結(jié)構(gòu)軸測圖。
圖中A-發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試系統(tǒng)試驗(yàn)臺架；B-發(fā)動(dòng)機(jī)吊裝系統(tǒng)；C-發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試系統(tǒng)冷 卻系統(tǒng)；D-房梁；E-控制室；F-排煙系統(tǒng)；l-排煙管；2-消音坑I ; 3-廢氣收集管I ; 4-消 音坑II; 5-廢氣收集管II; 6-內(nèi)冷卻水池；7-水泵室；8-外冷卻水池；9-熱水池；10-外冷卻 水池與內(nèi)冷卻水池連通管；ll-冷卻水抽水管；12-冷卻水進(jìn)水管；14-外冷卻水池與熱水池連 通管；15-內(nèi)冷卻水池與熱水池連通管；16-內(nèi)外冷卻水池閥門；17-內(nèi)冷卻水池與熱水池閥門；
618-水泵；19-外冷卻水池與熱水池閥門；20-冷卻水回水管；21-測試發(fā)動(dòng)機(jī)；22-輸出軸與發(fā) 動(dòng)機(jī)飛輪連接保護(hù)罩；23-支撐軸；24-支撐軸與扭矩儀傳感器連接保護(hù)罩；25-扭矩儀傳感器； 26-扭矩儀傳感器與測功機(jī)連接保護(hù)罩；27-電渦流測功機(jī)；28-測功機(jī)與反拖電機(jī)連接保護(hù)罩； 29-反拖電機(jī)；30-反拖電機(jī)支座；31-試驗(yàn)臺支撐鑄鐵板；32-扭矩儀傳感器及支撐軸支座； 33-發(fā)動(dòng)機(jī)三維支撐支架；34-發(fā)動(dòng)機(jī)支撐鑄鐵板；35-試驗(yàn)臺架地基；36-輸出軸法蘭盤；37-輸出軸；38-彈性聯(lián)軸器；39-支撐軸輸出法蘭盤；40-梅花形半聯(lián)軸器(接支撐軸)；41-梅 花形半聯(lián)軸器(接扭矩儀傳感器)；42-梅花形半聯(lián)軸器(接測功機(jī))；43-電磁離合器；44-電磁離合器電刷；
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的具體內(nèi)容及其工作原理。 參閱圖l、圖2，本實(shí)用新型的發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試系統(tǒng)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試系統(tǒng)試驗(yàn)臺 架A，發(fā)動(dòng)機(jī)吊裝系統(tǒng)B，冷卻系統(tǒng)C，控制室E，排煙系統(tǒng)F等部分組成。 一、冷卻系統(tǒng)與排煙系統(tǒng)
1、 排煙系統(tǒng)
排煙系統(tǒng)如圖4所示，由排煙管1;消音坑I2;廢氣收集管I3;消音坑II4;廢氣收 集管H5組成。廢氣收集管I 3和廢氣收集管I15位于發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試系統(tǒng)試驗(yàn)臺架A的兩 側(cè)，用于收集發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)時(shí)排出的尾氣，由于尾氣溫度極高，為防止發(fā)生危險(xiǎn)將尾氣收集管 沉于地下。廢氣收集管13和廢氣收集管115與消音坑114和消音坑12串聯(lián)，減輕發(fā)動(dòng)機(jī)排 煙時(shí)的噪聲，改善發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)時(shí)的工作環(huán)境。最后廢氣通過與消音坑I2串聯(lián)的排煙管1排 到大氣中。
2、 冷卻系統(tǒng)
冷卻系統(tǒng)如圖5、 6、 7、 8所示，由內(nèi)冷卻水池6、水泵室7、外冷卻水池8、熱水池9 及連接管件組成。
冷卻水存儲(chǔ)在外冷卻水池8和內(nèi)冷卻水池6中，設(shè)計(jì)兩個(gè)冷卻水池和一個(gè)熱水池是為了 讓冷卻水可以很好的冷卻。外冷卻水池8和內(nèi)冷卻水池6通過外冷卻水池和內(nèi)冷卻水池連通 管10進(jìn)行冷卻水循環(huán)，內(nèi)冷卻水池6通過水泵18經(jīng)過冷卻水抽水管11和冷卻水進(jìn)水管12 進(jìn)入需冷卻的設(shè)備和發(fā)動(dòng)機(jī)，冷卻后的熱水經(jīng)過冷卻水回水管20流回?zé)崴?中，熱水池 9與外冷卻水池8通過外冷卻水池與熱水池連通管14進(jìn)行冷卻水循環(huán)。為了保證內(nèi)冷卻水 池6與熱水池9液面相平同時(shí)保證在關(guān)閉外冷卻水池8時(shí)冷卻水可以繼續(xù)循環(huán)，在內(nèi)冷卻水 池6與熱水池9中間用內(nèi)冷卻水池與熱水池連通管15連接。為了便于控制冷卻水循環(huán)，在 外冷卻水池與內(nèi)冷卻水池連通管10上裝有內(nèi)外冷卻水池閥門16，在外冷卻水池與熱水池連 通管14上裝有外冷卻水池與熱水池閥門19，在內(nèi)冷卻水池與熱水池連通管15裝有內(nèi)冷卻 水池與熱水池閥門17。冷卻水塔的設(shè)備。冷卻水池位于地 下，占用的是地表以下的空間，同時(shí)地下儲(chǔ)水可以保證冷卻水的初始溫度在小范圍內(nèi)波動(dòng)。 夏天地下溫度比地表及以上溫度低，利于熱水的冷卻；冬天地表以下具有一定的保溫能力， 可以防止在設(shè)備停用時(shí)冷卻水上凍。設(shè)置熱水池9是為了將設(shè)備冷卻后的熱水集中起來，通 過連通管與冷卻水池進(jìn)行循環(huán)，這樣的好處是可以保證熱水得到充分的冷卻，不至于很快將 一池水整熱。通過閥門可以控制冷卻水池的使用，夏天，由于環(huán)境溫度較高，冷卻水冷卻較 慢，此時(shí)需要大循環(huán)，即冷卻后的水經(jīng)過熱水池9、外冷卻水池8進(jìn)入內(nèi)冷卻水池6再通過
水泵18進(jìn)入設(shè)備進(jìn)行冷卻，此時(shí)需要打開內(nèi)外冷卻水池閥門16、外冷卻水池與熱水池闊門 19，同時(shí)為了保證內(nèi)冷卻水池與熱水池液面相平，防止熱水溢出，要打幵內(nèi)冷卻水池與熱水 池閥門17;而冬天，冷卻水池水溫較低，為了防止冷卻水上凍，要采用小循環(huán)，即冷卻水 經(jīng)過熱水池9直接進(jìn)入內(nèi)冷卻水池6，再通過水泵18進(jìn)入設(shè)備進(jìn)行冷卻，此時(shí)需要關(guān)閉內(nèi) 外冷卻水池閥門16和外冷卻水池與熱水池閥門19，打開內(nèi)冷卻水池與熱水池閥門17。
與現(xiàn)有采用冷卻水塔設(shè)備相比，此冷卻系統(tǒng)減少了對冷卻水塔設(shè)備的投資，不必對冷卻 設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，節(jié)省了安裝冷卻水塔所占用的空間，同時(shí)降低了冷卻水塔運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的噪 聲。
二、發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試試驗(yàn)臺架
參閱圖9、 10、 11，發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試試驗(yàn)臺架主要由試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)支撐臺和發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱 試試驗(yàn)臺組成。試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)支撐臺由發(fā)動(dòng)機(jī)支撐鑄鐵板34通過地腳螺栓固聯(lián)在試驗(yàn)臺架地 基35上，發(fā)動(dòng)機(jī)三維可調(diào)支架33通過T型螺栓與發(fā)動(dòng)機(jī)支撐鑄鐵板34的T型槽連接，被 試發(fā)動(dòng)機(jī)21由螺栓固聯(lián)在發(fā)動(dòng)機(jī)三維可調(diào)支架33上，被試發(fā)動(dòng)機(jī)21的飛輪通過輸出軸法 蘭盤36與發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試試驗(yàn)臺連接。
參閱圖IO、 11，發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試試驗(yàn)臺主要由反拖電機(jī)29、電磁離合器43、電渦流測 功機(jī)27、扭矩儀傳感器25、支撐軸23和試驗(yàn)臺支撐鑄鐵板31以及各設(shè)備之間的聯(lián)軸器組 成。
裝配關(guān)系試驗(yàn)臺支撐鑄鐵板31通過地腳螺栓與發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺架地基35固聯(lián)。反拖電 機(jī)29通過螺栓固聯(lián)在反拖電機(jī)支座30上，該支座通過螺栓固聯(lián)在試驗(yàn)臺支撐鑄鐵板31上。 反拖電機(jī)29通過電磁離合器43與電渦流測功機(jī)27連接起來，電磁離合器43的軸套與反拖 電機(jī)29的輸出軸是通過平鍵來傳遞扭矩的，而電磁離合器43與電渦流測功機(jī)27是通過測 功機(jī)主軸上的聯(lián)軸器進(jìn)行連接的，當(dāng)電磁離合器43通電吸合后將扭矩傳遞到測功機(jī)主軸上。 電磁離合器電刷44固聯(lián)在測功機(jī)與反拖電機(jī)連接保護(hù)罩28上，測功機(jī)與反拖電機(jī)連接保護(hù) 罩28通過螺栓固聯(lián)在電渦流測功機(jī)27上。電渦流測功機(jī)27通過螺栓固聯(lián)在試驗(yàn)臺支撐鑄 鐵板31上。電渦流測功機(jī)27的另一端主軸聯(lián)軸器與梅花形半聯(lián)軸器(接測功機(jī))42通過 螺栓固聯(lián)，并傳遞扭矩。梅花形半聯(lián)軸器(接測功機(jī))42與梅花形半聯(lián)軸器(接扭矩儀傳 感器)41之間是通過梅花形彈性元件來傳遞扭矩的。梅花形半聯(lián)軸器(接扭矩儀傳感器)41通過平鍵將扭矩傳遞到扭矩儀傳感器25上。扭矩儀傳感器與測功機(jī)連接保護(hù)罩26通過 螺栓固聯(lián)在矩儀傳感器及支撐軸支座32上。扭矩儀傳感器25通過螺栓固聯(lián)在扭矩儀傳感器 及支撐軸支座32上，通過平鍵將扭矩傳遞到另一端梅花形半聯(lián)軸器(接扭矩儀傳感器)41 上。梅花形半聯(lián)軸器(接扭矩儀傳感器)41與梅花形半聯(lián)軸器(接支撐軸)40是通過梅花 形彈性元件來傳遞扭矩的，通過平鍵又將扭矩傳遞到支撐軸23的主軸上。支撐軸與扭矩儀 傳感器連接保護(hù)罩24通過螺栓固聯(lián)在矩儀傳感器及支撐軸支座32上。支撐軸23通過螺栓 固聯(lián)在扭矩儀傳感器及支撐軸支座32上，而扭矩儀傳感器及支撐軸支座32通過螺栓固聯(lián)在 試驗(yàn)臺支撐鑄鐵板31上。支撐軸23通過平鍵將扭矩傳遞到支撐軸輸出法蘭39上，支撐軸 輸出法蘭39通過螺栓與彈性聯(lián)軸器38連接并傳遞扭矩。彈性聯(lián)軸器38與輸出軸37通過螺 栓連接并傳遞扭矩，而輸出軸37通過其上的花鍵將扭矩傳遞到輸出軸法蘭盤36上，輸出軸 法蘭盤36與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪進(jìn)行連接起到扭矩傳遞到作用。輸出軸與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪連接保護(hù)罩22 通過螺栓固聯(lián)在矩儀傳感器及支撐軸支座32上。
工作原理通過檢測分析發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸壓力及反拖電機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩的變化，控制反拖電機(jī) 29對發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷磨合，以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨合的工藝要求。發(fā)動(dòng)機(jī)自身進(jìn)行空載熱磨合后， 通過電渦流測功機(jī)對發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)加載熱磨合；利用電渦流測功機(jī)27來測量發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和 功率，并通過油耗儀測量發(fā)動(dòng)機(jī)的耗油量，以檢驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)是否達(dá)到大修后的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
工作過程
(一) 冷磨過程
發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨過程，是指發(fā)動(dòng)機(jī)在斷油非點(diǎn)火狀態(tài)下通過反拖電機(jī)29對新裝配或大修后 的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行拖動(dòng)的過程，提高新裝配的或大修后的發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦副間及零件表面間的配合質(zhì) 量，以最小的磨損量和最短的磨合時(shí)間，盡快建立起適合于工作條件要求的配合表面，防止 破壞性磨損，延長發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命一種手段。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)與試驗(yàn)臺架通過輸出軸法蘭36連接后，對電磁離合器電刷44通電使電磁離合 器43處于接合狀態(tài)，通過變頻調(diào)速器啟動(dòng)反拖電機(jī)29，在反拖電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下通過整個(gè)試 驗(yàn)臺架將扭矩傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)。在冷磨反拖過程中，電渦流測功機(jī)27不通電，處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)， 不采集數(shù)據(jù)；扭矩儀傳感器25通過測定其主軸扭轉(zhuǎn)狀態(tài)測算出整個(gè)試驗(yàn)臺架傳遞到扭矩， 并通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中進(jìn)行分析處理。同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)在反拖電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng) 下被動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，通過安裝在噴油器固定座上的壓力傳感器測得發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)空氣壓縮壓力的變 化，并實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)，進(jìn)行分析和調(diào)整。通過綜合分析反拖扭矩和壓縮壓力的變 化，判斷冷磨過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的磨合程度和磨合質(zhì)量。
(二) 熱試過程
發(fā)動(dòng)機(jī)熱試過程，是指發(fā)動(dòng)機(jī)在試驗(yàn)臺架上在接好油路、水路和電路的條件下，通過發(fā) 動(dòng)機(jī)自身運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)整個(gè)試驗(yàn)臺的過程，進(jìn)一步磨合摩擦表面，消除幾何形狀和位置誤差，使 配合間隙進(jìn)一歩趨于正常，潤滑條件進(jìn)一歩改善，通過調(diào)試及時(shí)消除隱患，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作正常，延長零件使用壽命。熱試過程分為無負(fù)荷熱磨合和有負(fù)荷熱磨合。
發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行熱試時(shí)，電磁離合器電刷44處于斷電狀態(tài)，電磁離合器43不吸合，反拖電 機(jī)29在熱試過程中不工作。發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后，發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，通過輸出軸法蘭盤36將扭矩 傳遞到試驗(yàn)臺架上。在無負(fù)荷熱試過程中，電渦流測功機(jī)27不通電，處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，在此 階段主要是檢査發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況，觀察油封、水封、油管接頭有無滴漏現(xiàn)象，各零部件及其 裝配關(guān)系是否正確，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中是否有異響，為有負(fù)荷熱試做好準(zhǔn)備。在有負(fù)荷熱試過程中， 電渦流測功機(jī)27處于通電狀態(tài)，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)受到一定阻力的作用，即出于加載狀態(tài)， 通過油門執(zhí)行器對發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速維持在特定值。電渦流測功機(jī)27和扭矩 儀傳感器25則分別采集功率和扭矩?cái)?shù)據(jù)，并將其傳輸給計(jì)算機(jī)，對熱試過程中的磨合效果 和質(zhì)量進(jìn)行分析判斷。
10
權(quán)利要求1、一種自適應(yīng)型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試裝置，主要由發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試系統(tǒng)試驗(yàn)臺架(A)，發(fā)動(dòng)機(jī)吊裝系統(tǒng)(B)，冷卻系統(tǒng)(C)，控制室(E)，排煙系統(tǒng)(F)組成，其特征在于所述的發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試系統(tǒng)試驗(yàn)臺架(A)固定在試驗(yàn)臺架地基(35)上；所述的發(fā)動(dòng)機(jī)吊裝系統(tǒng)(B)固定在房屋地基上，其橫梁與房梁(D)通過U形螺栓固定；所述的冷卻系統(tǒng)(C)的固定于房屋的地下部分，與房屋地基形成整體結(jié)構(gòu)；所述的控制室(E)固定于房屋一角；所述的排煙系統(tǒng)(F)固定于房屋的地下部分，與房屋地基形成整體結(jié)構(gòu)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試裝置，其特征在于所述的發(fā)動(dòng) 機(jī)冷磨熱試試驗(yàn)臺架(A)由試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)支撐臺和發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試試驗(yàn)臺組成，試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī) 支撐臺由發(fā)動(dòng)機(jī)支撐鑄鐵板(34)通過地腳螺栓固聯(lián)在試驗(yàn)臺架地基(35)上，發(fā)動(dòng)機(jī)三維 可調(diào)支架(33)通過T型螺栓與發(fā)動(dòng)機(jī)支撐鑄鐵板(34)的T型槽連接，被試發(fā)動(dòng)機(jī)(21) 由螺栓固聯(lián)在發(fā)動(dòng)機(jī)三維可調(diào)支架(33)上，被試發(fā)動(dòng)機(jī)(21)的飛輪通過輸出軸法蘭盤(36) 與發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試試驗(yàn)臺連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自適應(yīng)型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試裝置，其特征在于所述的發(fā)動(dòng) 機(jī)冷磨熱試試驗(yàn)臺包括通過聯(lián)軸器連接并均安裝固定在試驗(yàn)臺支撐鑄鐵板(31)上的反拖電 機(jī)(29)、電磁離合器(43)、電渦流測功機(jī)(27)、扭矩儀傳感器(25)和支撐軸(23)，其 中的扭矩儀傳感器(25)與支撐軸(23)和電渦流測功機(jī)(27)之間連接的聯(lián)軸器采用相互 配合的梅花形半聯(lián)軸器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試裝置，其特征在于所述的冷卻 系統(tǒng)(C)由內(nèi)冷卻水池(6)、水泵室(7)、外冷卻水池(8)和熱水池(9)以及連接管件 組成，內(nèi)冷卻水池(6)位于房屋地下部分，其中的冷卻水通過冷卻水抽水管(11)、水泵室(7)中 的水泵(18)、冷卻水進(jìn)水管(12)進(jìn)入需要冷卻的設(shè)備中，冷卻后的熱水通過冷卻 水回水管(20)匯集到熱水池(9)中，通過外冷卻水池與熱水池連通管(14)流入外冷卻 水池(8)，再經(jīng)過外冷卻水池與內(nèi)冷卻水池連通管(10)流回內(nèi)冷卻水池(6)，完成整個(gè)冷 卻水循環(huán)過程，熱水池(9)與內(nèi)冷卻水池(6)通過內(nèi)冷卻水池與熱水池連通管(15)連接 保持液面相平。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的自適應(yīng)型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試裝置，其特征在于所述的 冷卻系統(tǒng)(C)通過內(nèi)外冷卻水池閥門(16)、內(nèi)冷卻水池與熱水池閥門(17)和外冷卻水池 與熱水池閥門(19)控制冷卻水的循環(huán)過程。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試裝置，其特征在于所述的排煙 系統(tǒng)(F)由排煙管(1);消音坑I (2);廢氣收集管I (3);消音坑II (4);廢氣收集管 II (5)組成，廢氣收集管I (3)和廢氣收集管II (5)位于發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試系統(tǒng)試驗(yàn)臺架(A)的兩側(cè)并沉于地下，廢氣收集管I (3)和廢氣收集管II (5)以及排煙管(1)與消音 坑II (4)和消音坑I (2)串聯(lián)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種自適應(yīng)型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試裝置，屬于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)磨合、檢測技術(shù)。該裝置主要由發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試系統(tǒng)試驗(yàn)臺架(A)，發(fā)動(dòng)機(jī)吊裝系統(tǒng)(B)，冷卻系統(tǒng)(C)，控制室(E)，排煙系統(tǒng)(F)組成，其特征在于所述的發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨熱試系統(tǒng)試驗(yàn)臺架(A)固定在試驗(yàn)臺架地基(35)上；發(fā)動(dòng)機(jī)吊裝系統(tǒng)(B)固定在房屋地基上，其橫梁與房梁(D)通過U形螺栓固定；冷卻系統(tǒng)(C)的固定于房屋的地下部分，與房屋地基形成整體結(jié)構(gòu)；所述的控制室(E)固定于房屋一角；排煙系統(tǒng)(F)固定于房屋的地下部分，與房屋地基形成整體結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)冷磨合和熱磨合在同一臺架上完成的功能，可以直接對磨合后的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行功率測試。
文檔編號G01M15/00GK201408115SQ20092009293
公開日2010年2月17日 申請日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月23日
發(fā)明者劉玉梅, 宋年秀, 張棟林, 張海鵬, 張立斌, 戴建國, 潘洪達(dá), 建 蘇, 熔 陳, 陳友誼 申請人:吉林大學(xué)