CN205483574U - 一种汽车发动机的检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车发动机的检测装置，包括底座、发动机支撑系统、检测系统。所述发动机支撑系统安装在底座上，所述检测系统安装在底座上，发动机支撑系统位于检测系统的旁侧。所述发动机支撑系统设有两组通过丝杆机构可对发动机进行升降的支撑腿。所述检测系统包括转轴、用于检测转轴扭矩的扭矩传感器、用于检测转轴速度的速度传感器、安装在转轴端部的飞轮、位于飞轮旁侧的起动机，飞轮上设有齿环，齿环与起动机旋转轴上的齿轮啮合。按上述技术方案，本实用新型所述检测装置可方便地进行汽车发动机与起动机的性能匹配试验。

Description

一种汽车发动机的检测装置

技术领域：

本实用新型涉及一种汽车发动机的检测装置。

背景技术：

当发动机静止时，提供使发动机曲轴转动的外力，使活塞作往复运动，使气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运动。继而发动机才能自行运转开始工作。完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系统，起动机是起动系统的主要组成部分。

起动机起动后拖动发动机转动，如果在15秒（拖动时间）内发动机着火并自行运转，即为起动成功；若超过15秒未能自行起动，其间无断续着火声即为起动失败；若其间有断续着火声并伴随着冒黑烟， 允许继续接通15秒，若能自行运转，亦为起动成功。然后根据特性曲线确定起动成功所需的时间，即起动时间。起动成功后，紧接着做发动机的拖动试验，此时不给发动机供油，让起动机拖动发动机转动，测出发动机的成功起动转速，即起动转速。根据起动时间和起动转速可判断出与发动机匹配性能最好的起动机。

实用新型内容：

本实用新型所解决的技术问题：如何简便地进行汽车发动机与起动机的性能匹配试验。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种汽车发动机的检测装置，包括底座、发动机支撑系统、检测系统；所述发动机支撑系统安装在底座上，所述检测系统安装在底座上，发动机支撑系统位于检测系统的旁侧；

所述发动机支撑系统包括安装在底座上的底板组件、安装在底板组件上的第一组支撑腿和第二组支撑腿；所述第一组支撑腿包括位于底板组件左侧的两个并列设置的支撑腿，所述第二组支撑腿包括位于底板组件右侧的两个并列设置的支撑腿；所述支撑腿包括支撑腿底座、枢接在支撑腿底座上且竖直设置的丝杆、与丝杆配合的螺母、与螺母固定连接的滑块，所述滑块支撑发动机；

所述检测系统包括安装在底座上的支架、安装在支架上的轴套、枢接在轴套内的转轴、安装在支架上用于检测转轴扭矩的扭矩传感器、安装在支架上用于检测转轴速度的速度传感器、安装在转轴端部的飞轮、位于飞轮旁侧的起动机；所述飞轮上设有齿环，齿环与起动机旋转轴上的齿轮啮合。

按上述技术方案，发动机放置在第一组支撑腿和第二组支撑腿的滑块上，工作人员驱动丝杆，可使滑块升降，进而升降发动机的高度，使发动机的曲轴与转轴等高；之后，联接发动机的曲轴和转轴，即可进行汽车发动机与起动机的性能匹配试验。

所述汽车发动机与起动机的性能匹配试验包括使用不同型号起动机时的发动机起动性能测试、发动机动态阻力矩测试、静态阻力矩测试和发动机怠速测试。

第一，发动机起动性能测试。试验条件：将发动机、起动机和蓄电瓶置于步入式高低温试验箱中，发动机供油，调节箱内温度，分别在10℃、-5℃、-18℃、-35℃的条件下进行试验。试验方法：两组蓄电瓶串联，在其内部溶液温度达到箱内温度，电压不低于24V时，开始起动。起动机起动后拖动发动机转动，如果在15秒（拖动时间）内发动机着火并自行运转，即为起动成功；若超过15秒未能自行起动，其间无断续着火声即为起动失败；若其间有断续着火声并伴随着冒黑烟， 允许继续接通15秒，若能自行运转，亦为起动成功。然后根据特性曲线确定起动成功所需的时间，即起动时间。起动成功后，紧接着做发动机的拖动试验，此时不给发动机供油，让起动机拖动发动机转动，测出发动机的成功起动转速，即起动转速。根据起动时间和起动转速可判断出与发动机匹配性能最好的起动机。

第二，发动机动态阻力矩测试。试验条件：将发动机、起动机置于高低温步入箱中，发动机不供油，调节箱内温度，分别在10℃、-5℃、-18℃、-35℃的条件下进行低温试验。试验方法：使用整流电源给起动机供电，让起动机拖动发动机转动10秒，取得发动机的动态阻力矩。

第三，发动机静态阻力矩测试。试验条件：将发动机置于高低温步入箱中，发动机不供油，调节箱内温度，分别在10℃、-5℃、-18℃、-35℃的条件下进行低温试验。试验方法：人工轻微转动发动机飞轮12次，每次间的角度相差30度，取得每次的最大阻力矩。

第四，怠速试验。试验方法：发动机油门松开、低速空转的状态运行5分钟后进行测量，每隔20秒测一次，共测20次，最后计算平均转速和转速变化率，以评定怠速功耗及其稳定性。

通过上述技术方案，本实用新型所述汽车发动机的检测装置可简便地进行汽车发动机与起动机的性能匹配试验。

作为本实用新型对发动机支撑系统的一种说明，所述支撑腿底座开设供滑块升降的竖直槽，所述滑块的一端横向突出竖直槽用于支撑发动机，滑块的另一端位于竖直槽内，位于竖直槽内的滑块的一端通过紧固螺栓连接有夹板，夹板抵在竖直槽的竖直边缘上以固定滑块的高度。按上述说明，所述夹板具有对滑块的升降进行导向的作用，当滑块的高度确定之后，工作人员可拧动紧固螺栓，使夹板紧贴在竖直槽的竖直边缘上以固定滑块的高度。

作为本实用新型对发动机支撑系统的一种说明，所述底板组件包括位于底座左侧的第一底板组件和位于底座右侧的第二底板组件，所述第一组支撑腿安装在第一底板组件上，所述第二组支撑腿安装在第二底板组件上。所述第一底板组件包括安装在底座上的第一底板、安装在第一底板上的第一T型槽支撑板；所述第一组支撑腿通过第一组螺栓螺母安装在第一T型槽支撑板上，第一T型槽支撑板上的T型槽的截面呈倒立的T字形，第一T型槽支撑板上的T型槽纵向设置，第一组螺栓螺母中的螺栓配合在第一T型槽支撑板的T型槽内。所述第二底板组件包括安装在底座上的第二底板、安装在第二底板上的第二T型槽支撑板；所述第二组支撑腿通过第二组螺栓螺母安装在第二T型槽支撑板上，第二T型槽支撑板上的T型槽的截面呈倒立的T字形，第二T型槽支撑板上的T型槽纵向设置，第二组螺栓螺母中的螺栓配合在第二T型槽支撑板的T型槽内。按上述说明，T型槽支撑板的主要作用是固定发动机支撑腿，由于每一款发动机的型号不同，那么其大小与形状也不一样，所以要靠T型槽支撑板来调整支撑腿的位置，进而使发动机能更好的放置。具体的调整方法如下：松动第一组螺栓螺母或第二组螺栓螺母，第一组螺栓螺母或第二组螺栓螺母中的螺栓与螺母不分离，之后，第一组支撑腿中的支撑腿可在第一T型槽支撑板上纵向移动，第二组支撑腿中的支撑腿可在第二T型槽支撑板上纵向移动，待两组支撑腿的位置合适时，拧紧第一组螺栓螺母和第二组螺栓螺母，两组支撑腿固定在第一T型槽支撑板和第二T型槽支撑板上。

作为本实用新型对发动机支撑系统的一种说明，所述第一底板开设条形的第一半圆槽，第一半圆槽横向设置，第一半圆槽内插设第一紧固螺栓，所述第一底板通过第一紧固螺栓固定在底座上。所述第二底板开设条形的第二半圆槽，第二半圆槽横向设置，第二半圆槽内插设第二紧固螺栓，所述第二底板通过第二紧固螺栓固定在底座上。按上述说明，工作人员拧松第一紧固螺栓或第二紧固螺栓，第一底板和第二底板可在底座上横向移动，以调整两组支撑腿的横向位置，拉开或缩小两组支撑腿的距离，以容纳发动机。待两组支撑腿的位置合适时，工作拧紧第一紧固螺栓和第二紧固螺栓，使第一底板和第二底板固定在底座上。

作为本实用新型对检测系统的一种说明，所述速度传感器采用磁阻式传感器或光电式传感器。

作为本实用新型对整个检测装置的一种说明，所述底座的四角处安装有脚垫，所述脚垫的材质为橡胶。采用橡胶脚垫，按放于底座的四个角上，主要用于吸收工作状态中的冲击以及减少噪音的作用。

附图说明：

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型一种汽车发动机的检测装置的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的左视图；

图4为图1中A处放大图；

图5为图3中B处放大图。

图中符号说明：

10、底座；100、脚垫；

20、发动机支撑系统；21、支撑腿；211、支撑腿底座；212、丝杆；213、滑块；214、夹板；22、第一底板；220、第一半圆槽；23、第一T型槽支撑板；

30、检测系统；31、支架；32、轴套；33、转轴；34、扭矩传感器；35、速度传感器；36、飞轮；37、起动机。

具体实施方式：

结合图1至图5，一种汽车发动机的检测装置，包括底座10、发动机支撑系统20、检测系统30；所述发动机支撑系统安装在底座上，所述检测系统安装在底座上，发动机支撑系统位于检测系统的旁侧。

所述底座10的四角处安装有脚垫100，所述脚垫的材质为橡胶。

所述发动机支撑系统包括安装在底座上的底板组件、安装在底板组件上的第一组支撑腿21和第二组支撑腿；所述第一组支撑腿包括位于底板组件左侧的两个并列设置的支撑腿，所述第二组支撑腿包括位于底板组件右侧的两个并列设置的支撑腿；所述支撑腿包括支撑腿底座211、枢接在支撑腿底座上且竖直设置的丝杆212、与丝杆配合的螺母、与螺母固定连接的滑块213，所述滑块支撑发动机。

发动机支撑系统20中，所述支撑腿底座211开设供滑块213升降的竖直槽，所述滑块的一端横向突出竖直槽用于支撑发动机，滑块的另一端位于竖直槽内，位于竖直槽内的滑块的一端通过紧固螺栓连接有夹板214，夹板抵在竖直槽的竖直边缘上以固定滑块的高度。

发动机支撑系统20中，所述底板组件包括位于底座10左侧的第一底板组件和位于底座右侧的第二底板组件，所述第一组支撑腿21安装在第一底板组件上，所述第二组支撑腿安装在第二底板组件上；所述第一底板组件包括安装在底座上的第一底板22、安装在第一底板上的第一T型槽支撑板23；所述第一组支撑腿通过第一组螺栓螺母安装在第一T型槽支撑板上，第一T型槽支撑板上的T型槽的截面呈倒立的T字形，第一T型槽支撑板上的T型槽纵向设置，第一组螺栓螺母中的螺栓配合在第一T型槽支撑板的T型槽内；所述第二底板组件包括安装在底座上的第二底板、安装在第二底板上的第二T型槽支撑板；所述第二组支撑腿通过第二组螺栓螺母安装在第二T型槽支撑板上，第二T型槽支撑板上的T型槽的截面呈倒立的T字形，第二T型槽支撑板上的T型槽纵向设置，第二组螺栓螺母中的螺栓配合在第二T型槽支撑板的T型槽内。

发动机支撑系统20中，所述第一底板22开设条形的第一半圆槽220，第一半圆槽横向设置，第一半圆槽内插设第一紧固螺栓，所述第一底板通过第一紧固螺栓固定在底座10上；所述第二底板开设条形的第二半圆槽，第二半圆槽横向设置，第二半圆槽内插设第二紧固螺栓，所述第二底板通过第二紧固螺栓固定在底座上。

所述检测系统30包括安装在底座上的支架31、安装在支架上的轴套32、枢接在轴套内的转轴33、安装在支架上用于检测转轴扭矩的扭矩传感器34、安装在支架上用于检测转轴速度的速度传感器35、安装在转轴端部的飞轮36、位于飞轮旁侧的起动机37；所述飞轮上设有齿环，齿环与起动机旋转轴上的齿轮啮合。

检测系统30中，所述速度传感器35采用磁阻式传感器或光电式传感器。

实际操作中，发动机放置在第一组支撑腿21和第二组支撑腿的滑块213上，工作人员驱动丝杆212，可使滑块升降，进而升降发动机的高度，使发动机的曲轴与转轴33等高；之后，联接发动机的曲轴和转轴，即可进行汽车发动机与起动机37的性能匹配试验。

其中，本实用新型所述检测系统30包括扭矩传感器34和速度传感器35。所述扭矩传感器选用AKC205，选择B型，扭矩传感器的工作原理如下：采用应变片电测技术，在弹性轴上组成应变桥，向应变桥提供电源即可测得该弹性轴受扭的电信号。将该应变信号放大后，经过压/频转换，变成与扭应变成正比的频率信号。所述速度传感器的工作原理如下：转速测量采用磁电码盘的方法进行测量，每一磁电码盘均有60个齿，轴带动磁电码盘每旋转一周可产生60个脉冲，高速或中速采样 时可以用测频的方法，低速采样时可以用测周期的方法测出准确的转速。本传感器精度可达±0.1%～±0.5%（F•S）。由于传感器输出为频率信号，所以无需AD转换即可直接送至计算机进行数据处理。

其中，所述转轴33由多根轴段通过联轴器联接。联轴器是将两轴轴向联接起来并传递扭矩及运动的部件并具有一定的补偿两轴偏移的能力，为了减少机械传动系统的振动、降低冲击尖峰载荷，联轴器还应具有一定的缓冲减震性能。联轴器有时也兼有过载安全保护作用。联轴器的类型包括刚性联轴器、挠性联轴器、安全联轴器。刚性联轴器不具有补偿被联两轴轴线相对偏移的能力，也不具有缓冲减震性能；但结构简单，价格便宜。只有在载荷平稳，转速稳定，能保证被联两轴轴线相对偏移极小的情况下，才可选用刚性联轴器。挠性联轴器具有一定的补偿被联两轴轴线相对偏移的能力，最大量随型号不同而异。安全联轴器在结构上的特点是，存在一个保险环节（如销钉可动联接等），其只能承受限定载荷。当实际载荷超过事前限定的载荷时，保险环节就发生变化，截断运动和动力的传递，从而保护机器的其余部分不致损坏，即起安全保护作用。此处联轴器采用固定式刚性联轴器。与其他固定式刚性联轴器相比，凸缘联轴器结构简单，制造容易，工作可靠，装配方便，刚性好，传递转矩大，但不能吸收冲击。适用于工作平稳的一般传动，高速传动时需要有高的对中和制造精度。故采用该联轴器作为链接发动机轴与扭矩传感器轴的联轴器，型号为GY型。

其中，所述起动机37的工作原理如下：起动机的工作原理可以通过其主要部件直流电动机的工作原理来说明。直流电动机是将电能转变为机械能的设备，它是根据带电导体在磁场中受到电磁力作用的这一原理为基础而制成的。其工作原理如图所示。由于一个线圈所产生的转矩太小，且转速不稳定，因此实际上，电动机的电枢上绕有很多线圈，换向片数也随线圈的增多而相应增加。从而保证产生足够大的转矩和稳定的转速。汽车电气有两个关键的部件，一个是发电机，负责汽车供电；另一个是起动机，负责汽车起步。两者的电机一样有磁场、电枢和整流元件，但前者是将机械能转换为电能，后者是将电能转换为机械能，因此两者的构造是有很大差异。起动机的作用如下：使发动机曲轴由静止状态转变为运动状态，必须借住外力，客服发动机启动时的阻力，以达到发动机启动时所需的最低转速。本实用新型所述起动机采用小汽车发动机的起动机。

其中，所述转轴33通过轴承安装在轴套32中。轴承可分为滚动轴承、向心轴承、球轴承、止推轴承等等。究其作用来讲应该是支撑，即字面解释用来承轴的，但这只是其作用的一部分，支撑其实质就是能够承担径向载荷。也可以理解为它是用来固定轴的。就是固定轴使其只能实现转动，而控制其轴向和径向的移动。电机没有轴承的后果就是根本不能工作。因为轴可能向任何方向运动，而电机工作时要求轴只能作转动。从理论上来讲不可能实现传动的作用，不仅如此，轴承还会影响传动，为了降低这个影响在高速轴的轴承上必须实现良好的润滑，有的轴承本身已经有润滑，叫做预润滑轴承，而大多数的轴承必须有润滑油，负责在高速运转时，由于摩擦不仅会增加能耗，更可怕的是很容易损坏轴承。此处的轴承采用深沟球轴承。相比其他型号，深沟球轴承结构简单，使用方便，是生产批量最大，应用范围最广的一类轴承。它主要用一承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷。当轴承的径向游隙加大时，具有角接触轴承的功能，可承受较大的轴向载荷。而且该轴承具有结构简单，使用方便，工作期间不需保养，应用极为广泛等有点。型号选用60000型，为61914。

其中，所述飞轮36是安装在机器转轴上的具有较大转动惯量的轮状蓄能器。飞轮的作用主要为：第一，贮存多余和补充欠缺的能量，以保持工作机的转速平稳，改进动力机的工作状况和工作质量。当动力机的输出力矩有周期性波动（如柴油机等），而工作机对转速的平稳度有严格要求时（如并列运转的交流发动机等），飞轮的作用更为重要；第二，通过让飞轮的转速有较大的升降来贮存和放出能量，以降低动力机所需功率。当工作机载荷有周期变化（特别是有短暂的高峰）而转速允许有较大的变化（如冲压机、锻压机、剪切机等）时，利用飞轮可显著地降低动力机所需功率，例如，一台有飞轮的压力机其电动机功率为50千瓦（kW），如无飞轮，则电动机功率需要600kW才能满足压力高峰扭矩的需要。飞轮的结构一般有板式、辐板式和辐条式3 种。为了减轻机械的重量，飞轮一般安装在转速较高的轴上，其质量分布远离旋转轴线。生产线中应用较广的是大轮缘的辐条式飞轮和用结构钢焊接的辐板式飞轮。部分装配式飞轮多用于低速重载的柴油机中。由于飞轮旋转时会产生较大的离心力，所以设计飞轮时要限制飞轮的线速度。铸铁飞轮的周速应小于25～35米／秒，铸钢的应小于50米／秒，盘形铸钢的飞轮周速应小于80米／秒。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (6)

1.一种汽车发动机的检测装置，包括底座（10）、发动机支撑系统（20）、检测系统（30）；所述发动机支撑系统安装在底座上，所述检测系统安装在底座上，发动机支撑系统位于检测系统的旁侧；其特征在于：

所述发动机支撑系统包括安装在底座上的底板组件、安装在底板组件上的第一组支撑腿（21）和第二组支撑腿；所述第一组支撑腿包括位于底板组件左侧的两个并列设置的支撑腿，所述第二组支撑腿包括位于底板组件右侧的两个并列设置的支撑腿；所述支撑腿包括支撑腿底座（211）、枢接在支撑腿底座上且竖直设置的丝杆（212）、与丝杆配合的螺母、与螺母固定连接的滑块（213），所述滑块支撑发动机；

所述检测系统包括安装在底座上的支架（31）、安装在支架上的轴套（32）、枢接在轴套内的转轴（33）、安装在支架上用于检测转轴扭矩的扭矩传感器（34）、安装在支架上用于检测转轴速度的速度传感器（35）、安装在转轴端部的飞轮（36）、位于飞轮旁侧的起动机（37）；所述飞轮上设有齿环，齿环与起动机旋转轴上的齿轮啮合。

2.如权利要求1所述的一种汽车发动机的检测装置，其特征在于：所述支撑腿底座（211）开设供滑块（213）升降的竖直槽，所述滑块的一端横向突出竖直槽用于支撑发动机，滑块的另一端位于竖直槽内，位于竖直槽内的滑块的一端通过紧固螺栓连接有夹板（214），夹板抵在竖直槽的竖直边缘上以固定滑块的高度。

3.如权利要求1所述的一种汽车发动机的检测装置，其特征在于：

所述底板组件包括位于底座（10）左侧的第一底板组件和位于底座右侧的第二底板组件，所述第一组支撑腿（21）安装在第一底板组件上，所述第二组支撑腿安装在第二底板组件上；

所述第一底板组件包括安装在底座上的第一底板（22）、安装在第一底板上的第一T型槽支撑板（23）；所述第一组支撑腿通过第一组螺栓螺母安装在第一T型槽支撑板上，第一T型槽支撑板上的T型槽的截面呈倒立的T字形，第一T型槽支撑板上的T型槽纵向设置，第一组螺栓螺母中的螺栓配合在第一T型槽支撑板的T型槽内；

所述第二底板组件包括安装在底座上的第二底板、安装在第二底板上的第二T型槽支撑板；所述第二组支撑腿通过第二组螺栓螺母安装在第二T型槽支撑板上，第二T型槽支撑板上的T型槽的截面呈倒立的T字形，第二T型槽支撑板上的T型槽纵向设置，第二组螺栓螺母中的螺栓配合在第二T型槽支撑板的T型槽内。

4.如权利要求3所述的一种汽车发动机的检测装置，其特征在于：

所述第一底板（22）开设条形的第一半圆槽（220），第一半圆槽横向设置，第一半圆槽内插设第一紧固螺栓，所述第一底板通过第一紧固螺栓固定在底座（10）上；

所述第二底板开设条形的第二半圆槽，第二半圆槽横向设置，第二半圆槽内插设第二紧固螺栓，所述第二底板通过第二紧固螺栓固定在底座上。

5.如权利要求1所述的一种汽车发动机的检测装置，其特征在于：所述速度传感器（35）采用磁阻式传感器或光电式传感器。

6.如权利要求1所述的一种汽车发动机的检测装置，其特征在于：所述底座（10）的四角处安装有脚垫（100），所述脚垫的材质为橡胶。