本发明涉及链传动技术领域,特别涉及一种链条张力可变型耐久试验台架与试验方法。
背景技术:
近年来,链传动技术得到了迅速发展,其应用也延伸至汽车发动机领域中,特别在汽车变速系统、分动箱系统、汽车正时传动系统中发挥了重要作用。
鉴于可靠性是汽车发动机重要指标的情形下,链条的可靠性评价也成为考核链条关键性能的重要依据。区别于主机厂进行的整车道路试验、发动机全速满载荷试验、发动机变速变载试验等相关试验,链传动企业普遍运用发动机模拟试验台架来模拟发动机实际运转工况。
耐久试验台架则成为链条企业考核耐磨性能的试验装置之一,通过台架上指定时间的磨损试验来体现链条的磨损伸长量。虽然在一定程度上降低了利用发动机进行试验的局限性,试验费用高的缺点。但实际台架通过扭矩加载器实现链传动系统的加载,不能充分反映燃油喷射过程对各高压油泵的扭矩影响,试验结果的可信度较弱,且所需试验时间仍然较长,有时长达1000小时,严重推延了链条性能评价所需时间周期。
技术实现要素:
针对现有耐久试验台架开发中存在的不足,本发明提出一种链条张力可变型耐久试验台架,能够短时间内实现链条耐磨性能评价,且大大降低了试验成本。
本发明的技术方案为:一种链条张力可变型耐久试验台架包括台架机体、检测装置、传动系统、喷油系统、电控系统组成;所述检测装置包括扭矩传感器、压力传感器、转角传感器;所述传动系统包括驱动电机、传动轴、链轮、张紧器、链条,链轮与链条啮合实现传动;所述喷油系统包括多台高压泵、共轨、喷油阀、油水分离过滤器;所述电控系统包括工控机、ecu电控单元,用于控制喷油阀开关时间、驱动电机转速、张紧器油压。
优选的是:驱动电机与扭矩传感器通过联轴器连接,扭矩传感器远离驱动电机一端安装有主动链轮,且主轴上连接有转角位置检测元件。
优选的是:多台高压油泵分别为与其贯通的共轨提供高压油,其相对位置依据实际链条所需布局可调,且远离油泵端设置从动链轮,共轨装有压力传感器;喷油阀产生的油经回油管循环回收至油箱中。
优选的是:链轮包括主动链轮、从动链轮,为防止链条磨损伸长,需在链条松边合理位置处安装张紧器。
优选的是:一个ecu电控单元控制多套高压油泵、共轨和喷头,输入参数为主轴转角、张紧器油压、共轨压力,以此实现链条张力的可变设定。
优选的是:油箱中循环油经油水分离过滤器后才可向高压油泵供油,且油箱部位需要安装水冷式冷却器。
优选的是:台架机罩选用透明树脂板,以免循环油泄漏。
优选的是:轨压、喷射脉宽,扭矩,链条张力,试验时间,安全停机报警参数均在工控机上可以设定、显示,试验过程以曲线形式在工控机上显示,数据以表格形式保存。
优选的是:具有安全保护功能,包含扭矩、轨压、转速等异常均自动停机报警,并提示。
台架试验原理:初始设定ecu各参数,通过主轴转角传感器反馈信号连续控制各喷油阀喷射区间,共轨压力传感器反馈信号控制喷油阀喷射压力。喷油阀的喷射时间与喷射压力的变化将引起的高压油泵各轴扭矩变动,台架传动系统中链条张力则时刻发生变化。此外,多台油泵产生的扭矩变动会叠加施加至传动系统中,使得链条张力变动频率与幅度大大提升。在不改变链条原有失效模式的条件下,t时间内则可以完成传统4t-6t时间的耐磨台架磨试验效果。
本文还提供了一种链条张力可变型耐久试验台架试验方法,设定ecu参数(主轴转速、主轴转角、张紧器油压、共轨压力),循环控制喷油阀喷射压力、喷射区间,将所引起的各轴扭矩变动叠加后加载至链系统中,进行耐磨试验。在不改变链条原有失效模式的条件下,达到链条指定伸长量所需的试验时间作为标准值,此后同型号链条的耐磨试验则考察在限定标准时间的磨损伸长量。
附图说明
图1是本发明一个实施例的整体结构示意图
图2是本发明一个实施例的另一整体结构示意图
具体实施方式
下面结合附图说明及实施例对发明作进一步说明:
本实例台架搭载三套高压油泵、共轨、喷油阀装置,其中驱动电机1与zh07-b型传感器2通过联轴器3连接,该传感器输出扭矩和转速信息的同时,能够实现转角位置的反馈。主轴远离驱动电机一侧安装主动链轮4,油泵10、油泵11、油泵12分别通过联轴器与各从动链轮相连接。整个传动系统通过链条5、链条6实现啮合传动,链条松边安装附有压力传感器的张紧器7。高压油泵贯通的三套共轨13和喷头14集中固定在安装板上,共轨一端装有压力传感器7,喷头14循环喷油后集中回收到油箱9中。ecu控制单元通过相应传感器输入的主轴转角、张紧器油压、共轨压力参数控制喷射阀的开启与关闭时间、喷射压力,其数据显示在工控机上。台架实际运行过程,喷射时间与喷射压力的变化将引起的各轴扭矩变动,传动系统中链条张力急剧变化会加剧链条磨损,最终短时间内实现耐磨台架磨试验效果。
耐磨试验台架具体方法:初始设定试验条件,驱动轴(主轴)转速5000rpm,链条初始张力120n,喷油阀喷射量100mm3/st,喷射压力180mpa,喷射区间30ca°。
本试验台架搭载相同批次06cf型号链条运行248小时达到传统台架1080小时的链条伸长率0.5%的效果,耐磨试验时间缩短了77%,为了验证链条失效模式前后一致性,对链条各零部件的伸长贡献率进行了数据对比(如下表)。
通过两组试验数据验证,均得到链条伸长由销轴、套筒磨损所导致的结论,且链条中各零部件伸长贡献率趋于一致,从根本上说明本发明试验台架结果的有效性。后续台架试验只需考察248h内链条伸长率情况即可,大大缩短了链条耐久试验周期。
对于其他型号链条在此耐久试验台架上采用类似试验方法,通过变更初始试验条件,同样会实现短时间内进行链条耐磨验证的效果,极大的降低了试验所需费用,且设备的通用性、灵活性得到了大大提高。