基于多缸发动机电控系统的点火正时模拟装置及使用方法与流程

本发明涉及发动机点火角度测试领域，更具体地，涉及一种基于多缸发动机电控系统的点火正时模拟装置及使用方法。

背景技术：

发动机的压缩冲程终了，活塞达到行程的顶点时，点火系统向火花塞提供高压火花以点燃气缸内的压缩混合气作功，这个时间就是点火正时。为使点火能量最大化，点火正时一般要提前一定的量，所以是在活塞即将到达上止点(tdc)的那一刻点火，而不是正好达到上止点时才点火，这个提前量叫点火提前角(点火角度)。

发动机输出功率最大油耗最低时的点火提前角度，称为最佳的点火提前角度，不同型号的发动机，最佳的点火提前角度是不相同的，同一台发动机在不同的工况下，最佳的点火提前角度也不相同。目前市面上还没发现有点火角度表，根本不知道发动机最佳点火提前角度是多少度。也不能随时观察发动机在各种工况下，点火特性与原设计是否吻合，所以不能及时发现发动机存在的故障。

目前，国内外多缸发动机均无点火正时模拟装置，普遍存在两大缺陷，1、在发动机正常工作时，无法直观观察判断点火角度；2、也无点火角度检测装置无法保证点火是否正常，如实验过程中，点火不正常，发动机容易积碳。现有的汽油辛烷值测定机自动控制点火角度，均是通过转速来估算点火角度，准确度不高。

技术实现要素：

本发明提供一种结构简单、控制简单且可准确直观获取得到点火角度和点火能量的基于多缸发动机电控系统的点火正时模拟装置及使用方法，以解决上现有多缸发动机无点火正时模拟装置导致无法获取点火角度及点火状态，承认导致多缸发动机开发周期长的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种基于多缸发动机电控系统的点火正时模拟装置，包括机座、驱动电机和安装架，所述驱动电机和所述安装架间隔装设在所述机座上，所述驱动电机的输出端装设有转轴，所述转轴另一端转动式架设在所述安装架上，所述转轴沿着其轴向方向上间隔装设有多个集电针，并在所述驱动电机与所述安装架之间的机座上装设有多个间隔设置的分度盘，所述分度盘与所述集电针逐一对应，所述分度盘上设有呈环形并与所述转轴同轴设置的点火电极，所述点火电极通过缸线接口外接点火线圈，且所述集电针接地。

在上述方案基础上优选，所述分度盘为透明状的耐热pvc板，所述点火电极镶嵌至所述分度盘内。

在上述方案基础上优选，所述分度盘上设有与所述点火电极同轴的圆形刻度标线。

在上述方案基础上优选，所述安装架远离所述驱动电机一侧装设有转速信号齿盘。

在上述方案基础上优选，所述安装架上装设有光电感应器，所述转速信号齿盘上装设有光电发射器。

在上述方案基础上优选，所述分度盘之间通过连接杆相连，且所述连接杆上设有绝缘陶瓷，相邻所述分度盘之间通过所述绝缘陶瓷相抵触。

本发明还提供了一种使用如上所述基于多缸发动机电控系统的点火正时模拟装置的方法，包括以下步骤，

步骤s1，控制电机转动以带动集电针相对分度盘转动，通过分度盘得到集电针与点火线圈的相对位置；

步骤s2，通过点火线圈放电，以获取得到发动机工作时点火状况。

本发明的基于多缸发动机电控系统的点火正时模拟装置，采用驱动电机带动转轴旋转，使得集电针相对线圈运动，由于不同的分度盘对应的集电针的起始位置不同，因此，当转轴转动量相同时，不同的集电针与点火线圈之间的夹角也是不同的，因此，在一次实验过程中，可以完成多个缸体的点火实验，获取不同点火角度的点火质量和点火状态，操作简单方便。

由于本发明的分度盘呈透明状，且分度盘上设有与点火电极同轴设置的360度刻度线，因此，在集电针转动时，可以直接通过观察集电针指示的位置，直观得到不同点火角度，判断和查看点火角度是否正确，点火能量和点火状态是否成功。

附图说明

图1为本发明的基于多缸发动机电控系统的点火正时模拟装置的结构图；

图2为本发明的基于多缸发动机电控系统的点火正时模拟装置的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

请参阅图1所示，本发明提供了一种基于多缸发动机电控系统的点火正时模拟装置，包括机座10、驱动电机20和安装架30，其中，机座10为驱动电机20和安装架30提供安装支撑，而驱动电机20提供动力，以改变点火角度，而安装架30则用于提供驱动电机20的输出端支撑。

本发明的驱动电机20和安装架30间隔装设在机座10上，驱动电机20的输出端装设有转轴21，转轴21另一端转动式架设在安装架30上，当驱动电机20工作时，带动转轴21旋转。

在本发明的转轴21沿着转轴21的轴向方向上间隔装设有多个集电针40，并且每个集电针40与水平面之间的夹角各部相同，以使其与多缸发动机的环境适配。本发明还在并在驱动电机20与安装架30之间的机座10上装设有多个间隔设置的分度盘50，转轴21穿过分度盘50的中部，并使每个分度盘50与其中一个集电针40对应，分度盘50上设有呈环形并与转轴21同轴设置的点火电极51，点火电极51通过缸线接口52外接点火线圈。

在进行模拟时，可以通过驱动电机20控制转轴21旋转，带动转轴21上的集电针40相对分度盘50转动，通过观察集电针40与分度盘50上的刻度尺相对位置关系，当转动至设定位置时，控制点后线圈放电，通过缸线接口52是的点火电极51相对集电针40放电，以产生火花，从而实现点火的目的，观察不同角度的点火效果和点火能量、点火状态，以研究得到最佳点火正时角度。

值得说明的是，本发明的转轴21呈中空状，集电针40通过转轴21以接地，从而使得点火线圈放电时，使得集电针40与点火电极51之间产生高度电压差，从而以实现其点火的目的。

优选的是，本发明的分度盘50与集电针40逐一对应，且集电针40靠近对应分度盘50一侧的端面与对应分度盘50之间设有间隙，且集电针40的顶部向对应分度盘50一侧弯曲，从而以保证其点火效果。

本发明的分度盘50为透明状的耐热pvc板，点火电极51镶嵌至分度盘50内。利用呈透明状的耐热pvc板，以方便实验者准确观察出集电针40与分度盘50之间的相对位置角度，且将点火电极51镶嵌至分度盘50中，并使点火电极51的表面裸露在分度盘50的表面，不仅可以保证点火电极51的寿命，同时，由于分度盘50的作用，还可以起到绝缘的目的，从而以保障实验操作人员的安全。

本发明在分度盘50上设有与点火电极51同轴的圆形刻度标线，该圆形刻度标线均匀分布在点火电极51的外缘侧，当集电针40旋转时，由于集电针40是以转轴21的中心为连接点，因此，集电针40与分度盘50的直径平行，故当集电针40旋转时，可以读取集电针40与分度盘50重叠的位置，以准确得到集电针40的角度，从而以获取点火角度的目的。

本发明还在安装架30远离驱动电机20一侧装设有转速信号齿盘31，并在安装架30上装设有光电感应器，转速信号盘上设有光电发射器，当驱动电机20带动转速信号盘旋转时，通过光电感应器获取光电发射器的电学信号，配合集电针40的初始位置，可以自动获取得到集电针40与点火电极51之间的相对角度。

当然，作为本发明的另一优选实施例，本发明还可以在转轴21上装设编码器，通过编码器以获取得到集电针40与点火电极51之间的相对角度。

本发明的分度盘50之间通过连接杆32相连，且连接杆32上设有绝缘陶瓷33，相邻分度盘50之间通过绝缘陶瓷33相抵触。在保证分度盘50之间的稳定同时，确保整体结构的稳定性。

本发明还提供了一种使用如上基于多缸发动机电控系统的点火正时模拟装置的方法，包括以下步骤，

步骤s1，控制电机转动以带动集电针40相对分度盘50转动，通过分度盘50得到集电针40与点火线圈的相对位置；

步骤s2，通过点火线圈放电，以获取得到发动机工作时点火状况。

本发明的驱动电机20，采用的是变频电机，使用时，通过调节其频率以改变电机的转速，从而以达到调整集电针40与点火电极51的相对位置关系。

本发明的基于多缸发动机电控系统的点火正时模拟装置，采用驱动电机20带动转轴21旋转，使得集电针40相对线圈运动，由于不同的分度盘50对应的集电针40的起始位置不同，因此，当转轴21转动量相同时，不同的集电针40与点火线圈之间的夹角也是不同的，因此，在一次实验过程中，可以完成多个缸体的点火实验，获取不同点火角度的点火质量和点火状态，操作简单方便。

由于本发明的分度盘50呈透明状，且分度盘50上设有与点火电极51同轴设置的360度刻度线，因此，在集电针40转动时，可以直接通过观察集电针40指示的位置，直观得到不同点火角度，判断和查看点火角度是否正确，点火能量和点火状态是否成功。

最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。