一种发动机摩擦磨损试验平台制造技术

本发明专利技术公开了一种发动机摩擦磨损试验平台。它包括发动机模拟系统，所述发动机模拟系统分别连接进气歧管、排气歧管，所述进气歧管、排气歧管连接组成闭式循环气道，所述闭式循环气道上设有气体调节装置；所述气体调节装置包括连接于闭式循环气道上的稳压装置、空气温度调节装置和第一温度传感器、第一压力传感器、第一流量计；所述发动机模拟系统通过驱动系统驱动。本发明专利技术将发动机模拟系统进排气首尾相连，同时辅以补气、稳压以及空气温度调节装置等，组成气体调节装置，并与发动机形成气体闭式循环，通过调节转速、进气压力以及加热功率，逐步实现缸内爆压和温度目标值，进而完成相关试验验证。试验验证。试验验证。

【技术实现步骤摘要】
一种发动机摩擦磨损试验平台


[0001]本专利技术属于发动机摩擦磨损试验
，具体涉及一种发动机摩擦磨损试验平台。

技术介绍

[0002]发动机运动副零部件的摩擦磨损特性试验，一般通过单品试验台架进行考核验证。而现有的摩擦磨损试验台架主要研究不同类型材料之间摩擦副的性能，试验的摩擦块从零件上取样，诸如UMT摩擦磨损试验机、SRV摩擦磨损试验机等。这种类型的试验机可以测试材料在一定条件下的摩擦磨损性能。
[0003]发动机各摩擦副的可靠性可通过发动机台架试验，在最近接实际工况下的扭矩、压力、转速、润滑油温度等关键条件下，进行摩擦磨损特性地试验验证。但发动机台架摩擦功的倒拖试验，无法模拟实际爆压和实际温度条件对发动机零部件的影响。且昂贵的成本制约了其进行批量可靠性试验，且多因素掺杂影响单品部件试验结果判定。
[0004]UMT摩擦磨损试验机、SRV摩擦磨损试验机等类型的试验机可以测试材料在一定条件下的摩擦磨损性能，但是无法模拟发动机的实际运动情况，因此在实际应用中存在局限性。
[0005]专利《往复机械活塞环摩擦磨损试验装置》(公开号CN206270190U)公开了一种试验装置，包含驱动装置和单缸机系统，用于模拟多工况下活塞环的摩擦磨损特性。但是其只对缸套
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活塞环进行了评估，无法对整个发动机摩擦副进行评估。
[0006]专利《一种多功能内燃机缸套活塞环摩擦磨损试验机》(公开号CN109085079A)公开了一种多功能内燃机缸套活塞环摩擦磨损试验机，其包含加载系统、润滑装置、温控装置、摩擦力测量装置等，可用来测量不同工况下的摩擦力。但是运行方式与工作中的发动机存在区别，主要用于理论研究，无法模拟缸内爆压的影响，缸套变形因素无法评估。
[0007]专利《一种缸套
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活塞环摩擦磨损试验装置》(公开号CN109738317A)公开了一种缸套
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活塞环摩擦磨损试验装置用来应对不同级数的阶梯缸套和活塞环的摩擦磨损试验。但是运行的方式与工作中的发动机存在区别，无法模拟缸内爆压的影响，缸套变形因素无法评估。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的就是为了解决上述
技术介绍
存在的不足，提供一种发动机摩擦磨损试验平台。
[0009]本专利技术采用的技术方案是：一种发动机摩擦磨损试验平台，包括发动机模拟系统，所述发动机模拟系统分别连接进气歧管、排气歧管，所述进气歧管、排气歧管连接组成闭式循环气道，所述闭式循环气道上设有气体调节装置；所述气体调节装置包括连接于闭式循环气道上的稳压装置、空气温度调节装置和第一温度传感器、第一压力传感器、第一流量计；所述发动机模拟系统通过驱动系统驱动。
[0010]发动机模拟系统主要由待测发动机样机及各型压力、温度等传感器组成。拆除/保留发动机内的相关发动机附件，并对拆除部位进行封堵。同时发动机缸套设计安装温度传感器，和缸压传感器，以测量缸套温度和缸内压力的实时变化。
[0011]进一步优选的结构，所述进气歧管上设有第二温度传感器和第二压力传感器；所述排气歧管上设有第三温度传感器和第三压力传感器。
[0012]进一步优选的结构，所述发动机模拟系统内设有循环水路和润滑油路，所述循环水路与外接冷却系统连通，所述润滑油路与外接润滑系统连通。
[0013]外接冷却润滑系统分为冷却模块和润滑模块，驱动力由电机提供，设置温度控制系统(加热装置和散热装置)，设置温度压力传感器控制冷却水和机油的温度和压力，设置水冷却箱来储存循环用冷却水，设置机油池来储存试验用机油。该系统用来提供稳定温度和压力的冷却水和机油，确保发动机在倒拖情况下正常运转。
[0014]进一步优选的结构，所述循环水路上设有第四温度传感器、第四压力传感器。
[0015]进一步优选的结构，所述润滑油路上设有第五温度传感器、第五压力传感器。
[0016]进一步优选的结构，所述外接冷却系统上设有第六温度传感器、第六压力传感器、第二流量计。
[0017]进一步优选的结构，所述外接润滑系统上设有第七温度传感器、第七压力传感器、第三流量计。
[0018]进一步优选的结构，所述闭式循环气道上还设有第一单向阀；所述闭式循环气道还连接压缩机和空气滤清器，并通过第二单向阀控制开闭。
[0019]根据发动机工作原理，将进气管道、发动机、排气管道相连，组成闭式循环系统，通过调节压缩机输出功率，直至达到/接近设计最高爆压和温度。稳压装置利用压力波在容器中的反射、气体弹性、气体流动和容器结构的摩擦阻尼等作用，虑除排气和进气产生的高频压力波动和部分低频波动，保证输出气流的连续和稳定性。设计安装温度、压力传感器，空气流量计，对进气温度、压力和流量进行实时监控。空气压缩机将机械能转化为气体压能，补充由于闭式循环系统在工作过程中产生的气体泄漏。
[0020]进一步优选的结构，所述驱动系统包括三相异步电机，所述三相异步电机连接变频器，所述三相异步电机输出端通过传动轴与发动机模拟系统连接，所述传动轴上布置扭矩传感器。
[0021]变频器将交流电变频之后控制三相异步电机的启停和转速。而三相异步电动机通过传动轴带动发动机模拟系统，以此来构成试验平台的动力部分。
[0022]一种发动机摩擦磨损试验平台的控制方法，包括以下步骤：
[0023](1)根据试验要求气体调节装置输出气体压力P0和流量Q0，发动机模拟系统压力为P1；
[0024](2)发动机开始转动，若P0>P1，第一单向阀打开，压缩机向稳压装置供气；当转速提升至n时，调节压缩机功率和空气加热器功率，使发动机缸内压力和温度值显示不断趋近于设定值，当缸压传感器显示发动机各缸内压力P接近设计爆压时，调节各缸压缩比调节工装开度，直至各缸爆压值趋于一致，同时保证接近设计爆压值；
[0025](3)记录发动机倒拖时的扭矩，漏气量，温度以及压力的变化；
[0026](4)根据试验目标的要求，调节外接冷却系统和外接润滑系统的水、机油流量和压
力，直至温度、压力传感器以及流量计读数在试验工况条件下达设定值；
[0027](5)待各项参数稳定后，开始试验，并在该条件下采集记录数据。
[0028]本专利技术将发动机模拟系统进排气首尾相连，同时辅以补气、稳压以及空气温度调节装置等，组成气体调节装置，并与发动机形成气体闭式循环，通过调节转速、进气压力以及加热功率，逐步实现缸内爆压和温度目标值，进而完成相关试验验证。
[0029]本专利技术在气体调节装置中设计了独立的稳压管，作为二级稳压(进气管为一级稳压)，虑除由空气流量质量突变导致的压力波动。
[0030]本专利技术在发动机原喷油嘴位置，设计安装了气体调节装置，可在保证爆压和温度的同时，实现各缸爆压稳定一致性的目的。
[0031]本专利技术通过将进排气与发动机短接，组成闭式循环气道。在未点火状态下，利用电机倒拖发动机，并通过调节转速、压力、温度等参数，模拟正常工作爆压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发动机摩擦磨损试验平台，包括发动机模拟系统(1)，其特征在于：所述发动机模拟系统(1)分别连接进气歧管(2)、排气歧管(3)，所述进气歧管(2)、排气歧管(3)连接组成闭式循环气道，所述闭式循环气道上设有气体调节装置(4)；所述气体调节装置(4)包括连接于闭式循环气道上的稳压装置(401)、空气温度调节装置(402)和第一温度传感器(407)、第一压力传感器(408)、第一流量计(409)；所述发动机模拟系统(1)通过驱动系统(7)驱动。2.根据权利要求1所述的一种发动机摩擦磨损试验平台，其特征在于：所述进气歧管(2)上设有第二温度传感器(201)和第二压力传感器(202)；所述排气歧管(3)上设有第三温度传感器(301)和第三压力传感器(302)。3.根据权利要求1所述的一种发动机摩擦磨损试验平台，其特征在于：所述发动机模拟系统(1)内设有循环水路(102)和润滑油路(103)，所述循环水路(102)与外接冷却系统(5)连通，所述润滑油路(103)与外接润滑系统(6)连通。4.根据权利要求3所述的一种发动机摩擦磨损试验平台，其特征在于：所述循环水路(102)上设有第四温度传感器(121)、第四压力传感器(122)。5.根据权利要求3所述的一种发动机摩擦磨损试验平台，其特征在于：所述润滑油路(103)上设有第五温度传感器(131)、第五压力传感器(132)。6.根据权利要求3所述的一种发动机摩擦磨损试验平台，其特征在于：所述外接冷却系统(5)上设有第六温度传感器(501)、第六压力传感器(502)、第二流量计(503)。7.根据权利要求3所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李智，闫志敏，邹利亚，顾善愚，张雷，余立轩，李苏琪，陈珏，肖劲飞，赵金朋，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：