发动机动力匹配试验装置

1.一种发动机动力匹配试验装置，其特征在于：该装置设有发动机、扭矩传感器I、变矩器、扭矩传感器II和液力变速箱，扭矩传感器I设置于发动机与变矩器之间，扭矩传感器II设置于变矩器和液力变速箱之间。
2.按照权利要求1所述的发动机动力匹配试验装置，其特征在于：发动机的输出端与扭矩传感器I的输入端通过弹性联轴器连接，扭矩传感器I的输出端与变矩器的输入端通过弹性联轴器连接，变矩器的输出端与扭矩传感器II的输入端通过弹性联轴器连接，扭矩传感器II的输出端与液力变速箱的输入端通过弹性联轴器连接。
3.按照权利要求2所述的发动机动力匹配试验装置，其特征在于：液力变速箱的输出端与电涡流测功机通过万向节联轴器连接，电涡流测功机的输出端与计算机系统相连。
4.按照权利要求1所述的发动机动力匹配试验装置，其特征在于：扭矩传感器I、扭矩传感器II分别通过A/D转换器与计算机系统连接；各传感器采集的数据经A/D转换器转化为数字信号传输至计算机系统，提供给计算机系统上的实时监测软件显示和记录，并进行数据处理、储存、曲线绘制和识别得到相应的分析结果。
5.按照权利要求1所述的发动机动力匹配试验装置，其特征在于：扭矩传感器I和扭矩传感器II采用传感器底座固定。

发动机动力匹配试验装置
所属技术领域
[0001] 本实用新型涉及发动机动力试验领域，具体为一种发动机动力匹配试验装置。
背景技术
[0002] 汽车的性能主要由发动机的性能决定，而发动机型号确定后，发动机动力匹配效果又起到了至关重要作用。
[0003] 目前，发动机动力匹配试验装置，常常采用发动机、变矩器、扭矩传感器、联轴器、增速机、测功机等元件组合连接，其中增速机仅仅是为了满足测功机的最低转数要求，无其他意义。
实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种发动机动力匹配试验装置，解决现有技术中存在的只满足测功机的最低转数要求、不能模拟实际工况等问题，该装置中将不同增速机改用为液力变速箱，即满足测功机的最低转数要求，又模拟车辆实际工况，从而实现对发动机动力匹配性能的真实检验。
[0005] 本实用新型采用的技术方案是：
[0006] 一种发动机动力匹配试验装置，该装置设有发动机、扭矩传感器I、变矩器、扭矩传感器II和液力变速箱，扭矩传感器I设置于发动机与变矩器之间，扭矩传感器II设置于变矩器和液力变速箱之间。
[0007] 所述的发动机动力匹配试验装置，发动机的输出端与扭矩传感器I的输入端通过弹性联轴器连接，扭矩传感器I的输出端与变矩器的输入端通过弹性联轴器连接，变矩器的输出端与扭矩传感器II的输入端通过弹性联轴器连接，扭矩传感器II的输出端与液力变速箱的输入端通过弹性联轴器连接。
[0008] 所述的发动机动力匹配试验装置，液力变速箱的输出端与电涡流测功机通过万向节联轴器连接，电涡流测功机的输出端与计算机系统相连。
[0009] 所述的发动机动力匹配试验装置，扭矩传感器I、扭矩传感器II分别通过A/D转换器与计算机系统连接；各传感器采集的数据经A/D转换器转化为数字信号传输至计算机系统，提供给计算机系统上的实时监测软件显示和记录，并进行数据处理、储存、曲线绘制和识别得到相应的分析结果。
[0010] 所述的发动机动力匹配试验装置，扭矩传感器I和扭矩传感器II采用传感器底座固定。
[0011] 本实用新型的有益效果是：
[0012] 1、本实用新型发动机动力匹配试验装置，该装置在汽车发动机、变矩器、液力变速箱，三者之间各安装台与之相适应的扭矩传感器，该扭矩传感器分别测量出发动机和变矩器的扭矩、转速、功率，不但通过数据计算为发动机和变矩器的匹配提供依据；同时通过对不同型号变矩器与发动机进行匹配试验，使变矩器的输入曲线与发动机的外特性曲线相较于预先计算的共同工作点上，提高了车辆的动力性能和经济性能。
[0013] 2、本实用新型发动机动力匹配试验装置，该装置中增加一个发动机匹配系统实际使用的液力变速箱(逆向安装)，该装置试验过程具有自动智能控制模式和手动控制模式，且该变速箱是实际工况中发动机匹配系统的组成部分。试验台采用电涡流测功机配合控制系统及加载模块模拟(也可切换到真正试验)汽车发动机、变矩器、液力变速箱等实际工况，从而实现对发动机动力匹配性能的真实检验。该液力变速箱的液压系统与变矩器相连接，通过变速操纵阀来实现换挡和换向。当需要挂某个档位时，分别由相应方向档和速度档两个离合器形成一种速比，传递扭矩。该试验则根据测功机要求的满足精度的最低转速，按着相应的档位速比实现要求。该液力变速箱不但真正起到对发动机动力匹配性能真实检验目的，还满足了电涡流测功机前面安装增速机的目的。
[0014] 3、本实用新型发动机动力匹配试验装置，控制系统包括：异常情况下的声光报警、自动保护功能和手动控制，计算机系统参与全程控制并可以进行数据记录、数据处理和报表、绘图。
[0015] 4、本实用新型中，扭矩传感器与发动机、变矩器、液力变速箱通过联轴器的连接实现扭矩传递，而扭矩传感器和测功机采集的数据信号传送通过与计算机相连接及各传感器采集的数据经A/D转换器转化为数字信号传输到计算机系统，从而实现扭矩和转速的实时监测显示和记录，并进行数据处理和识别得到相应的分析结果，同时绘制曲线。计算机系统负责整个系统的程序控制、数据采集、数据存储、生成报表、绘制曲线、打印输出报告。
[0016] 5、本实用新型采用模块化结构，利用试验平台、负载使用电涡流测功机、测试通过扭矩传感器、安装固定用夹具和底座等设施，在同一试验平台上完成对不同型号的发动机、变矩器、液力变速箱等性能试验。
附图说明
[0017] 图1为本实用新型结构示意图。
[0018] 图中，1发动机；2扭矩传感器I；3弹性联轴器；4变矩器；5扭矩传感器II；6传感器底座；7液力变速箱；8万向节联轴器；9电涡流测功机。
具体实施方式
[0019] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0020] 如图1所示，本实用新型发动机动力匹配试验装置，该装置主要包括：发动机1、扭矩传感器I 2、弹性联轴器3、变矩器4、扭矩传感器II5、传感器底座6、液力变速箱7、万向节联轴器8、电涡流测功机9等，扭矩传感器I 2设置于发动机1与变矩器4之间，扭矩传感器II 5设置于变矩器4和液力变速箱7之间。本实用新型在发动机1的飞轮、变矩器4后，各安装一个与其相适应的扭矩传感器；负载为电涡流测功机9，并且与工控机相连，并在测试装置构成中可通过微机系统完成实时监测数据和显示记录存储功能，并实时进行曲线绘制。其具体结构如下：
[0021] 在试验平台上依次安装发动机1、扭矩传感器I 2、变矩器4、扭矩传感器5、液力变速箱7和电涡流测功机9，发动机1的输出端与扭矩传感器I 2的输入端通过弹性联轴器连接，扭矩传感器I 2的输出端与变矩器4的输入端通过弹性联轴器3连接，变矩器4的输出端与扭矩传感器II 5的输入端通过弹性联轴器连接，扭矩传感器II 5的输出端与液力变速箱7的输入端通过弹性联轴器连接，液力变速箱7的输出端与电涡流测功机9通过万向节联轴器8连接，电涡流测功机9的输出端与工控机相连。
[0022] 本实用新型中，扭矩传感器II 5采用传感器底座6固定，扭矩传感器I 2亦采用传感器底座固定。扭矩传感器I 2、扭矩传感器II 5分别通过A/D转换器与工控机连接。
各传感器采集的数据经A/D转换器转化为数字信号传输至计算机系统(工控机)，提供给工控机上的实时监测软件显示和记录，并进行数据处理、储存、曲线绘制和识别得到相应的分析结果。
[0023] 本实用新型的工作过程如下：
[0024] 安装固定过程中，通过各个底座的调节，保证整体的同轴度。另外，把扭矩传感器和测功机与工控机连接好，使电脑显示屏进入测试状态。开始测试时，启动发动机1，怠速档位运行一段时间后，并逐渐加大油门，进行前后换向操作，并分别进行I、II、III三个档位的换挡操作，来检验液力变速箱7的档位操作灵敏度和可靠性，待转速在额定速度工作一段时间后，进行加载试验。
[0025] 通过扭矩传感器(扭矩传感器I 2、扭矩传感器II 5)和电涡流测功机9分别进行扭矩和速度测量，通过A/D转换装置把各个传感器采集的模拟信号转换成数字信号传送到工控机的指定接口，并提供给采集卡等监测软件随时调用。发动机匹配试验时，通过发动机加油控制扭矩和速度，由采集卡等监测数据系统采集数据，数据至分析处理中心监控，通过工控机和电脑显示器实时进行显示、记录和分析。
[0026] 采集卡等监测软件，可从计算机的指定接口读取数据，并在电脑显示器等操作窗口内完成数据的显示、记录、打印、数据处理和模式识别等功能。所有数据至数据中心进行处理，通过扭矩测量和速度测量的数据等信息，提示给发动机操作人员以便准确操作和控制发动机油门，完成测量工作。自动变换和控制转速、扭矩、机油温度、试验时间、循环次数，测量、存储试验数据，打印试验报告，绘制曲线。模拟道路载荷谱由招标方提供，计算机在输入载荷谱后能够按载荷谱自动控制试验过程。
[0027] 本实用新型中，电涡流测功机9与扭矩传感器控制仪共同与计算机系统合成，具备如下功能：
[0028] 1.数据测量
[0029] 数据测量主要是完成转速测量、扭矩测量、油耗测量这几个与控制参数有关的数据以及其他通用性参数的测量，这些数据的测量采用扭矩传感器和测功机来进行，然后通过通讯方式将数据交换、集成到本系统。
[0030] 2.数据整理和数据显示
[0031] 数据整理是将转速、扭矩等表面互不相干的参数有机的结合起来，形成一个完整系统。该系统提供了三种方式来显示测量的扭矩、转速等参数及其变化的趋势，用数字显示的方式显示每次的动态测量数据，用实时曲线来反映最近一段时间内实时数据的变化情况，用历史曲线来反映过去各档位下静态数据的变化趋势情况。曲线的横坐标和纵坐标参数可以自由选择和确定。
[0032] 3.数据记录
[0033] 数据记录的启动方式有两种：手动方式和自动方式；
[0034] A.手动启动记录开始，运行一段时间后，再以手动方式停止记录，系统将把这段时间内参数测量值的平均值作为有效数据记录在数据库中。
[0035] B.自动方式下，系统按照工况设定控制文件中设定的时间间隔和时间顺序，把在设定时间间隔段内测量数据的平均值作为有效数据保存在数据库中。
[0036] 4.数据存储和数据转换
[0037] 系统数据(系统设置参数数据以及测量数据)都将以数据库的方式存储，系统将采用Microsoft公司Access作为系统的数据库，Access作为Microsoft公司Office办公套件的一部分，可以与Word、Excel办公软件很方便的结合在一起，相互之间非常容易转换(本身就带有转换功能)。除了可以利用Access数据库本身的转换功能外，系统也提供了一个数据转换工具，可以将保存在Access数据库中的数据文件转换成Excel文件(XLS格式)。
[0038] 5.参数控制
[0039] 参数控制包括单个测量参数的控制和试验过程的控制。
[0040] 单个测量参数的控制主要是控制转速、前后轴的扭矩以及油温的控制，这些参数的控制除了利用相应的控制系统(变频器、负载电机控制系统)外，程序内部也要进行一定的闭环控制功能，以保证测量参数控制的准确性，特别是油温控制，主要是依靠内部的闭环控制。
[0041] 试验过程的控制就是依照试验过程文件所设定的参数完成整个试验。
[0042] 6.数据检索和报表打印
[0043] 系统提供了完善的日志功能，这些日志可以完整的记载和反应试验当时的环境情况。同时，系统提供了完善的检索功能，方便使用人员从数据库中检索需要的数据。
[0044] 系统提供两种报表打印功能：定制打印报表和通用打印报告。
[0045] 定制打印报表可以按照使用人员的要求提供数量有限的几种报告形式，通用打印报告则是将所有数据打印出来。
[0046] 当然，利用系统的数据转换功能，将数据文件转换成Excel文件后，使用人员可以自由编制报表的格式和数据。
[0047] 本系统软件实现的主要功能是：通过对动力——发动机和负载-电力测功机以及油温的控制，来模拟发动机及变速箱(或变矩器)的各种工作状况；同时，通过测量转速、输入扭矩、输出扭矩、油温以及相关参数来考核发动机及变速箱(或变矩器)的性能指标；
围绕着完成这些功能还需提供报警、保护、数据处理、数据存储以及实时曲线输出等辅助功能，计算机系统负责整个系统的程序控制、数据采集、数据存储、生成报表、绘制曲线、打印输出报告。