CN204359535U - 发动机摩擦功分析装置 - Google Patents

Abstract

一种发动机摩擦功分析装置，包括试验发动机、电力测功机，其技术要点是：所述试验发动机的曲轴安装在电力测功机的传动轴上，试验发动机底部安装工艺油底壳，工艺油底壳的恒温机油进口和出口分别与恒温机油***相连通。从根本上解决了现有试验分析方法准确性低、安全性差等问题。

Description

发动机摩擦功分析装置

技术领域

本实用新型涉及一种汽车发动机试验设备，其主要适用于发动机各部件的摩擦损耗分析。

背景技术

随着汽车行业发展和法规要求，对油耗和排放要求越来越严格。内燃机的摩擦测试技术也越来越重要。判断的发动机的各零部件对整机摩擦功的影响是非常复杂的工作。所以针对不同部件(例如气门正时***、气缸摩擦、曲轴轴颈、附件)测试分析是必要的。

在内燃机性能开发上，致力于提高发动机性能的同时，还要关注发动机本身的机械摩擦损失。如果忽略了摩擦机械损失在开发过程中的影响，恐怕最终不能获得预期的性能指标。

测量摩擦损失试验方法有很多种，常用的有示功图法、倒拖法、灭缸法、油耗线法等。本分析方法的独特之处在于在评价发动机整机摩擦损失的同时，对独立的摩擦副之间的摩擦损失进行测量和分析。通过建立企业自己的摩擦损失数据库，能够很好反应某种机型在竞品机型中的摩擦水平。

    如授权公告号为CN 104122019 A的实用新型专利申请公开了一种发动机子***摩擦功的测量方法，包括以下步骤：A、在机油滤清器处外接机油外循环装置，在水泵处外接冷却液外循环装置。B、测量曲轴摩擦功T曲轴、活塞连杆摩擦功T活塞连杆、凸轮轴和正时链的摩擦功T凸轮轴、驱动气门的摩擦功T气门、油泵摩擦功T油泵、其他轮系摩擦功T轮系、整机摩擦功T整机、泵气损失T泵气；C: 对比同类产品的子***摩擦功，针对摩擦功较高的子***进行优化。但是，其具有以下缺陷：该方法采用外接润滑控制***，改变了发动机原有润滑***的工作特性，易导致油面扰动问题，继而会导致旋转部件与油面接触，造成摩擦阻力增大，误差过大；大量的机油颗粒与空气混合，导致机油内空气含量急剧增加，破坏润滑油膜，易引发安全事故；润滑油面波动超过挡板还会造成发动机内部机油回流直接倾泻至油面，导致机油含气量急剧增长，也会破坏润滑油膜，引发安全事故；由于在不同转速和温度等边界条件影响下，无法准确反映各摩擦副之间的摩擦水平，也会造成测量准确度低的缺陷。此外，该专利中也未提出具体试验方案以及如何分析对比试验结果。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种发动机摩擦功分析装置，从根本上解决了现有试验分析方法准确性低、安全性差等问题。

本实用新型所采用的技术方案是：该发动机摩擦功分析装置包括试验发动机、电力测功机，其技术要点是：所述试验发动机的曲轴安装在电力测功机的传动轴上，试验发动机底部安装工艺油底壳，工艺油底壳的恒温机油进口和出口分别与恒温机油***相连通。

本实用新型具有的优点及积极的技术效果是：

试验过程中，发动机无需点火，由电力测功机倒拖发动机来测量发动机整机及各个***部件的摩擦损失。在不考虑燃烧时产生的高温高压影响的情况下，来确定发动机不同零部件的摩擦损失。试验过程中为避免恒温***对机油油面的影响，特制了工艺油底壳。采用工艺油底壳，不但保留了原有发动机的润滑特性，保证润滑装置的进回油管路远离润滑油面，而且设置足够的缓冲区域供机油流动，保证油面的平稳同时控制油温，使结果更接近实际摩擦水平，误差更小。明确提出了最优化的试验方案，和数据对比分析方法。通过对实测发动机整机和各个***部件的摩擦损失的计算后，将试验结果以带状分布图来表示试验结果，包括实际的各***部件的倒拖扭矩值和各***部件倒拖扭矩值在总体机械损失中的百分比。以便于能够与其他机型进行对比分析。在实际发动机正向开发过程中具有非常重要的意义。综上所述，本实用新型完全根据发动机本身的物理属性和实际测量而设计的，能够快速准确地完成试验，节省了大量的时间和人工成本。

附图说明

以下结合附图对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为表2试验结果的带状分布图。

附图标记说明：1试验发动机、2工艺油底壳、3传动轴、4电力测功机、5恒温机油进口、6恒温机油出口。

具体实施方式

实施例1

根据图1~2详细阐述本实用新型的具体内容。该发动机摩擦功分析装置包括试验发动机、电力测功机等部分，其中试验发动机的曲轴安装在电力测功机的传动轴上，并在试验发动机底部安装工艺油底壳，工艺油底壳的恒温机油进口和出口分别与恒温机油***相连通。

该发动机摩擦功分析方法包括以下步骤：

1）在试验发动机底部安装工艺油底壳，分别将工艺油底壳的恒温机油进口和出口分别与恒温机油***相连通，将试验发动机与电力测功机相衔接；

2）启动恒温机油***以及电力测功机，测量整机的联动摩擦功A；

3）拆卸发动机附件，测量整机摩擦功与泵气损失之和B；

4）拆卸配气机构，测量曲柄连杆机构摩擦功D；

5）拆卸活塞与连杆，装配配气机构，测量曲轴与配气机构摩擦功之和E；

6）拆卸配气机构，测量曲轴摩擦功C；

7）计算整机的联动摩擦功A与整机摩擦功、泵气损失之和B之差即得发动机附件的摩擦功之和；计算曲柄连杆机构摩擦功D与曲轴摩擦功C之差即得活塞与连杆轴颈的摩擦功之和；计算曲轴与配气机构摩擦功之和E与曲轴摩擦功C即得配气机构摩擦功F；计算整机摩擦功与泵气损失之和B与曲柄连杆机构摩擦功D、配气机构摩擦功F之差即得泵气损失。

通过边拆卸发动机相应组件边测量摩擦功的试验方法，在边界条件下进行测试。对测试结果进行后处理分析，从而确定发动机各组件的摩擦损失。

通过单个发动机与竞品发动机的摩擦损失公差带的比较，即可得出摩擦最优化的分配。发动机所有零部件摩擦损失散布区域占据较小范围，如测量结果在竞争机型散布区域以外，则将给出改善这些零部件摩擦的建议。

试验步骤如表1所示，实验结果如表2所示。

表1实施例1的试验步骤

表2 实施例1的试验结果

如将步骤4和步骤6对调，则在测量完曲轴的摩擦功后，还要重新装配连杆和活塞才能完成曲柄连杆机构摩擦试验，增加了时间和人工成本，不利于提高试验效率。在步骤3）~6）中，冷却液和机油***的边界条件，在步骤2）为标准值。关于试验过程中的发动机转速，均为从低怠速以每次500rpm增加到额定功率转速。

此外，本实用新型中的机油粘度数值、冷却液的选择以及机油温度是本领域技术人员根据测量具体发动机参数时，为达到最佳试验结果而进行的常规选择，为节约篇幅本文并未作详细阐述。

Claims (1)

1.一种发动机摩擦功分析装置，包括试验发动机、电力测功机，其特征在于：所述试验发动机的曲轴安装在电力测功机的传动轴上，试验发动机底部安装工艺油底壳，工艺油底壳的恒温机油进口和出口分别与恒温机油***相连通。