气道试验台的制作方法

本实用新型属于发动机缸盖气道稳态流动特性测试技术领域，特别是涉及一种气道试验台。

背景技术：

气道试验台用于发动机进、排气道的流量系数和滚流比的测试，通过测试气体流动特性来研究发动机缸盖气道的设计情况。

现有的气道试验台，使用高压变频风机作为气体流通动力，通过变频器调节风机进而调节气体流速和气道压差，使用螺栓顶气门杆调节气门升程，使用蜂窝铝动量计测量滚流比。

该稳态气道试验台，气门升程调节使用螺栓顶气门杆，螺栓为1mm牙距，通过人工操作扳手旋转螺栓一圈作为1mm升程，调节精度低，且不同人操作其升程偏差大。

另外，该稳态气道试验台使用蜂窝铝动量计测量滚流比，由于动量计灵敏度较高，因此，试验的重复性较差，多次测量得出的结果偏差较大。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有的气道试验台使用蜂窝铝动量计测量滚流比，导致多次测量得出的结果偏差较大的缺陷，提供一种气道试验台。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种气道试验台，包括用于安装缸盖的缸盖安装平台、用于测量缸盖气道内外压差的气道压差压力传感器、空筒、转动设置在所述空筒内的滚流叶片、用于测量所述滚流叶片转速的转速传感器、流量计及风机，所述流量计连接在所述空筒与风机之间，所述空筒、流量计及风机内部依次连通以形成由所述空筒向所述风机延伸的封闭空气流道。

进一步地，所述滚流叶片包括叶片本体及连接在所述叶片本体旋转轴线上的转轴，所述转轴与所述空筒转动连接并突出于所述空筒的外侧壁，所述转速传感器设置在所述空筒外壁上并用于测量所述转轴的转速。

进一步地，所述气道试验台还包括连接在所述空筒与流量计之间的稳压筒及设置在所述稳压筒上并用于测量所述稳压筒内外压差的稳压筒压差传感器，所述空筒、稳压筒、流量计及风机内部依次连通。

进一步地，所述气道试验台还包括连接在所述流量计与风机之间的稳压箱，所述空筒、稳压筒、流量计、稳压箱及风机内部依次连通。

进一步地，所述稳压箱上设置有旁通阀。

进一步地，所述稳压筒的侧壁上设置第一管口，所述流量计的一端设置第一连接管，所述流量计的另一端设置第二连接管，所述稳压箱的一端设置第二管口，所述第一管口与所述第一连接管通过一第一柔性节连接，所述第二管口与所述第二连接管通过一第二柔性节连接。

进一步地，所述气道试验台还包括调节气门升程的气门升程调节装置。

进一步地，所述气门升程调节装置包括气门油封夹紧工装、调节底座、弹簧、调节上座、气门调节座及量规，所述弹簧套在气门杆上并支撑于所述气门调节座与调节底座之间，所述调节上座与调节底座通过螺栓连接，所述气门调节座压在所述气门杆顶端，所述量规塞在所述调节上座与气门调节座之间。

进一步地，所述调节上座与调节底座通过第一螺栓及第二螺栓连接，所述第一螺栓包括第一螺杆及与所述第一螺杆匹配的第一螺母，所述第二螺栓包括第二螺杆及与所述第二螺杆匹配的第二螺母，所述第一螺杆由下往上穿过所述调节底座及调节上座的一侧，所述第一螺母螺纹连接在所述第一螺杆的顶端并压紧所述调节上座，所述第二螺杆由下往上穿过所述调节底座及调节上座的另一侧，所述第二螺母螺纹连接在所述第二螺杆的顶端并压紧所述调节上座。

根据本实用新型的气道试验台，通过气道压差压力传感器测量气道内外压差，通过转速传感器测量滚流叶片转速，通过流量计测量气体流量，然后，通过气道压差、气体流量、气门升程和滚流叶片转速，经过计算可以得到进气道的稳态滚流比，以用于发动机缸盖气道设计和验证。相比于使用蜂窝铝动量计测量滚流比的现有方案，该气道试验台使用独立设计滚流比测量装置(由空筒、滚流叶片、转速传感器及流量计构成)，滚流比测量结果一致性提升。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的气道试验台的示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的气道试验台其气门升程调节装置的示意图；

图3是本实用新型一实施例提供的气道试验台其缸盖安装平台、空筒及稳压筒的装配示意图；

说明书附图中的附图标记如下：

1、缸盖安装平台；101、台面；102、支撑架；

2、气道压差压力传感器；

3、空筒；

4、滚流叶片；401、叶片本体；402、转轴；

5、转速传感器；

6、流量计；601、第一连接管；602、第二连接管；

7、风机；

8、稳压筒；801、第一管口；

9、稳压筒压差传感器；

10、稳压箱；1001、第二管口；

11、旁通阀；

12、第一柔性节；

13、第二柔性节；

14、气门升程调节装置；1401、气门油封夹紧工装；1402、调节底座；1403、弹簧；1404、调节上座；1405、气门调节座；1406、量规；1407、第一螺杆；1408、第一螺母；1409、第二螺杆；1410、第二螺母；

100、缸盖；

200、气门；2001、气门杆。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本文中，上、下仅指的是图中的上、下方位，并不对实际使用方位构成限定。

如图1至图3所示，本实用新型一实施例提供的气道试验台，包括用于安装缸盖100的缸盖安装平台1、用于测量缸盖100气道内外压差的气道压差压力传感器2、空筒3、转动设置在所述空筒3内的滚流叶片4、用于测量所述滚流叶片4转速的转速传感器5、流量计6及用于提供气道负压的风机7，所述流量计6连接在所述空筒3与风机7之间，所述空筒3、流量计6及风机7内部依次连通以形成由所述空筒3向所述风机7延伸的封闭空气流道。

本实施例中，如图3所示，缸盖安装平台1包括台面101及支撑台面101的支撑架102，台面101上设置有多个通孔(例如四个)，多个通孔的位置与缸盖端面上的螺纹孔对应，以此通过缸盖螺栓，可将缸盖100安装在缸盖安装平台1上。

如图3所示，所述滚流叶片4包括叶片本体401及连接在所述叶片本体401旋转轴线上的转轴402，所述转轴402与所述空筒3转动连接并突出于所述空筒3的外侧壁，所述转速传感器5设置在所述空筒3外壁上并用于测量所述转轴402的转速。这样，滚流叶片4在气流的带动下能够相对空筒3转动，滚流叶片4的转速可由转速传感器5测量。

如图1所示，所述气道试验台还包括连接在所述空筒3与流量计6之间的稳压筒8及设置在所述稳压筒8上并用于测量所述稳压筒8内外压差的稳压筒压差传感器9，所述空筒3、稳压筒8、流量计6及风机7内部依次连通。由于空筒3是竖直方向布置，而流量计6是水平布置在气体流通管路上，因而空筒3与流量计6之间需要拐弯(气流转向)，在拐弯处设置稳压筒8能够保持气流转向后的压力稳定。

如图1所示，所述气道试验台还包括连接在所述流量计6与风机7之间的稳压箱10，所述空筒3、稳压筒8、流量计6、稳压箱10及风机7内部依次连通，以形成由所述空筒3向所述风机7延伸的封闭空气流道。

如图1所示，所述稳压筒8的侧壁上设置第一管口801，所述流量计6的一端设置第一连接管601，所述流量计6的另一端设置第二连接管602，所述稳压箱10的一端设置第二管口1001，所述第一管口801与所述第一连接管601通过一第一柔性节12连接，所述第二管口1001与所述第二连接管602通过一第二柔性节13连接。

以此，沿气流的流动方向，空筒3、稳压筒8、流量计6、稳压箱10、风机7依次连通。

本实施例中，风机7为变频风机。风机7自身能够自身的风量(抽风或吹风)，以适应不同排量的发动机。但是，变频风机7的风量不是由0到最大连续调节的，因而，仅依靠变频风机很难实现气道风量的连续调节。由此，在所述稳压箱10上设置旁通阀11，通过控制旁通阀11的开度，来实现气道风量的连续调节。

如图2所示，所述气道试验台还包括调节气门200升程的气门升程调节装置14。所述气门升程调节装置14包括气门油封夹紧工装1401、调节底座1402、弹簧1403、调节上座1404、气门调节座1405及量规1406，所述弹簧1403套在气门杆2001上并支撑于所述气门调节座1405与调节底座1402之间，所述调节上座1404与调节底座1402通过螺栓连接，所述气门调节座1405压在所述气门杆2001顶端，所述量规1406塞在所述调节上座1404与气门调节座1405之间。

本实施例中，量规1406为薄片量规，其厚度为1～10mm。

如图2所示，所述调节上座1404与调节底座1402通过第一螺栓及第二螺栓连接，所述第一螺栓包括第一螺杆1407及与所述第一螺杆1407匹配的第一螺母1408，所述第二螺栓包括第二螺杆1409及与所述第二螺杆1409匹配的第二螺母1410，所述第一螺杆1407由下往上穿过所述调节底座1402及调节上座1404的一侧，所述第一螺母1408螺纹连接在所述第一螺杆1407的顶端并压紧所述调节上座1404，所述第二螺杆1409由下往上穿过所述调节底座1402及调节上座1404的另一侧，所述第二螺母1410螺纹连接在所述第二螺杆1409的顶端并压紧所述调节上座1404。

该气门升程调节装置14的调节原理如下：

首先，通过旋拧第一螺母1408、第二螺母1410，调节气门油封夹紧工装1401与调节底座1402之间的距离，使得气门油封夹紧工装1401与调节底座1402共同夹紧气门油封，然后通过旋拧第一螺母1408、第二螺母1410，调整调节上座1404的高度，以此找到气门升程0点(对应于气门完全关闭)。然后将预定厚度的量规1406塞入调节上座1404、气门调节座1405之间，气门调节座1405带动气门杆2001下移，并压缩弹簧1403。量规1406的厚度即为调节至的气门升程。

当需要改变气门升程时，只需要取下原来的量规1406，塞入另一厚度的量规1406即可。相对于现有技术，气门升程调节精度和操作方便性得到了较大提升。

以上的气门升程调节装置14适用于进气门和排气门。

本实施例中，风机7可以抽风，也可以吹风。即，当将风机7的抽风口连接稳压箱10时，风机7提供气道负压，以进行进气道的试验。当将风机7的吹风口连接稳压箱10时，风机7提供气道正压，以进行排气道的试验。

例如，进气道试验时，通过变频风机提供气道负压。气体从缸盖100的进气口进入，经过进气门到达空筒3，再经过稳压筒8稳压后进入流量计6测量流量，经稳压箱10，最后经过风机7吹出。

例如，排气道试验时，通过变频风机提供气道正压。气体通过风机7吹出，经稳压箱10，进入流量计6测量流量，再经过稳压筒8稳压后到达空筒3，在空筒3处带动滚流叶片4旋转(滚流叶片转速测量)，而后经过排气门，最后从缸盖100的出气口吹出。

上述实施例的气道试验台，通过各个传感器能够测量气道压差、气体流量、气门升程和滚流叶片转速等物理量，通过与各个传感器相连的计算机数据测控系统(包含数据采集系统及计算机等)对各个物理量进行存储及处理，以得出试验结果。例如，可以通过计算气道压差、气门升程和气体流量可以得出气道的稳态流量系数，通过气道压差、气体流量、气门升程和滚流叶片转速经过计算可以得到进气道的稳态滚流比。这些数据可以用于发动机缸盖气道设计和验证。相比于使用蜂窝铝动量计测量滚流比的现有方案，该气道试验台使用独立设计滚流比测量装置(由空筒、滚流叶片、转速传感器及流量计构成)，滚流比测量结果一致性提升。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。