起动机耐久试验装置的制作方法

本发明属于发动机零件试验技术领域，具体地说涉及到汽车发动机附件即起动机的耐久性测试系统和方法。

背景技术：

作为发动机的必备附件，起动机的性能可靠性要求是必然的。按照行业标准qc/t731-2005的规定，车用起动机设计寿命都必须在3.5万次以上，要验证起动机的使用寿命，则需要进行起动耐久性试验。为了验证起动机的工作耐久性，起动机一般在模拟试验台进行耐久试验，由于实际用户操作产生的负载有所差异，试验结果与实际使用情况存在偏差。为了从用户实际使用验证出发，发动机生产厂家大多选择在发动机上进行起动耐久试验，一个普通的电涡流发动机试验台架造价在几十万到几百万不等，对于起动机耐久试验而言，采用这样的试验台架来进行起动机专项耐久试验，在很大程度上是一种资源浪费，

技术实现要素：

本发明的目的是结构简单、控制控制的起动机耐久试验装置。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种起动机耐久试验装置，其特征在于：包括连接电源与起动机的启动开关、火花塞相连的点火开关以及采集发动机转速信号的传感器，启动开关、点火开关传感器分别与微型控制器相连，启动开关、点火开关接受微型控制输出的相关控制信号实施开关动作，微型控制器接收传感器采集的发动机转速信号。

上述技术方案直接采用相关型号的发动机进行试验，在发动机上进行起动耐久试验更加接近起动机实际使用工况，并且利用微型控制器如plc控制器，试验线路连接方便、控制可靠，无需采用昂贵的试验台架即可完成启动的性能测试，直接附设在发动机试验台架旁侧即可完成设备安装，省时、省力且节约成本。

附图说明

图1是发动机启动工况过程示意图；

图2是本发明中试验设备的工作原理框图；

图3是本发明的电路原理图。

具体实施方式

一种起动机耐久试验装置，其特征在于：包括连接电源与起动机的启动开关10、火花塞相连的点火开关20以及采集发动机转速信号的传感器30，启动开关10、点火开关20传感器30分别与微型控制器40相连，启动开关10、点火开关20接受微型控制40输出的相关控制信号实施开关动作，微型控制器40接收传感器30采集的发动机转速信号，优选方案是微型控制器40为微型plc控制器。

上述技术方案具有以下显著技术效果：可靠性高、抗干扰能力强；易于安装、调试、维修；成本低、体积小、能耗低；应用灵活、编程方便。

启动开关10、点火开关20均为继电器开关，传感器30为接近开关。启动开关10、点火开关20选用继电器开关价格优势明显且质量稳定可靠，传感器30选用接近开关，相对于常规发动机试验台架来说，使用计算机控制系统和相关执行单元，台架建设和维护费用都比较高昂，而采用微型plc、继电器和计数器组成一个简易控制系统，只需要千余元即可实现，即满足起动机验证使用要求，又可以有效杜绝资源浪费。

构成微型控制器40的微型plc控制器还连接有起动机工作次数计数器50和发动机起动成功次数计数器60。

结合附图2、3，启动开关10的继电器输出回路串联到起动机m的起动控制电路，启动开关10的继电器输入回路同plc的y0输出端和电源串联。

点火开关20的继电器输出回路串联到发动机点火回路，点火开关20的输入回路同plc的y1输出端和电源串联。

与构成传感器30的接近开关适配的信号源布置在曲轴正时皮带轮上的轮芯旁侧的外侧盘面上。

以下结合图1对试验过程进行简要说明：

在对应型号发动机上进行起动机耐久试验，起动试验工况分为四个阶段，分别为死起动，正常起动，发动机运行和发动机靠惯性运转至停机。

在死起动阶段，起动机拖动发动机运转，发动机不点火，起动机输出功率达到最大，此阶段为第一阶段。

死起动末了发动机开始点火，进入正常起动第二阶段，此时起动机仍然拖动发动机运转，但是发动机自身会喷油点火，当转速达到发动机需要的起动转速，发动机即可起动成功进入工作状态，在发动机起动成功之后起动齿圈线速度高于起动机驱动齿轮的线速度时，起动机驱动齿轮受到发动机反拖，单向离合器工作，起动机不再输出功率和扭矩，直到起动控制线路断开，起动机甩轮回位，到这一阶段，发动机起动工作已经结束。

第三阶段是发动机自行运行阶段，这期间发电机可以给蓄电池充电，点燃机火花塞也可以自净去除积炭，属于发动机的常用工况，之后是停机阶段，发动机点火开关断开，停止喷油和点火，发动机靠惯性运转直到停止，停机冷却以进行下一次起动，一直重复起动直到完成规定试验次数，试验工况详见附图1。

实现发动机的定时自动起动和停止，并记录起动次数。需要两个独立控制发动机的起动开关10和点火开关20，安装作为传感器30的接近开关来采集发动机转速信号，来判断发动机起动成功与否。采用起动机工作次数计数器50和发动机起动成功次数计数器60，分别统计起动总次数和起动成功次数。另外，最主要的部分就是需要一个多点控制单元(plc)即微型控制器40，用于控制各个继电器通断和转速信号的处理和计数器的工作。同时，发动机运转还需要相关的燃油供给系统和冷却系统，以及进排气系统，车用蓄电池等。

发动机工作电路和控制电路连接完成后，即可实现发动机的起停控制。为了判断发动机起动成功与否，使用一个传感器30即接近开关采集发动机转速信号，在发动机前端轮系前方布置一个接近开关，接近开关信号线连接至plc输入端，在皮带轮上布置一个信号源，发动机每运转一周，信号源经过接近开关感应区一次，接近开关输出一个电压信号，并传输到plc进行逻辑计算，发动机每成功起动一次，plc输出一个信号至计数器进行计数统计。

完成硬件连接之后，需要对plc控制器进行编程，plc按照程序运行，实现自动控制功能。基于前面的分析和线路连接，编写plc控制程序如表1：

表1plc控制程序

完成以上工作之后，需要进行试验装置的调试。检查各个电路连接手否正确，确保无短路和导线金属裸露情况，然后打开电源开关和plc，观察plc运行指示灯是否显示正常，以及plc控制的继电器是否按照预定规则工作，若无异常则说明plc程序没有问题；接着观察起动机和发动机的工作情况，如果起动机不工作，则检查起动机控制开关和工作电路，若起动机工作，拖动发动机到目标转速，发动机不能进入工作状态，则需要检查发动机喷油、点火情况及线束传感器等，这个过程需要有一定的发动机专业知识；最后，需要观察计数器计数是否准确，尤其是起动成功计数，若计数不准确或是不计数，检查plc程序逻辑和转数信号处理是否合理。如果一切正常，就已经实现用plc自动控制发动机的起动和停止，即可进行台架起动机耐久试验了。