用于发动机功率检测的方法及其装置与流程

本发明属于属于发动机性能检测的技术领域，具体是涉及一种用于发动机功率检测方法。

背景技术：

发动机生产后的功率测试是一项必要的工作程序，通过对农用机械发动机进行加负载的功率试验，可以发现和检查发动机重新装配后是否存在漏水、漏油、漏气现象，是否有振动和异响，测试发动机的功率、扭矩、转速、油耗等是否达到额定值，有关的温度和压力是否正常，据此判断生产的发动机是否合格。

为了实现发动机的功率测试，需将发动机与功率测试机进行准确可靠的联接，并调整测功机中心轴线与发动机飞轮中心线的同心度控制在允许的公差范围内，现有的功率测试机体积庞大，结构复杂，成本高。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于发动机功率检测方法，该用于发动机功率检测方法通过将伺服电机与发动机连接并在线驱动发动机进行启动，通过油门控制节气门，待发动机带动伺服电机在额定转速下，伺服电机进行反向加载，通过调整扭矩输出，使扭矩恒定时，通过测量伺服电机的反向加载功率，来判断发动机做功功率。

为了达到上述目的，本发明一种用于发动机功率检测方法，其步骤如下：

1)根据伺服驱动器启动信号，使伺服电机带动发动机空转，使发动机进入额定转速转动状态，实时记录伺服电机的电流和电压值；

2)利用伺服驱动器对伺服电机的进行反向加载，调整扭矩输出，直到达到恒扭矩时，检测伺服电机的电流和电压值，并计算发动机功率；

进一步，所述恒扭矩设置为5n.m。

进一步，在步骤1)中，当出现如下情况：

1)在发动机堵转时伺服电机驱动电流上升到最大电流值时；

2)在检测到伺服电机驱动电流值高于预先设定的第1基准电流后，然后出现伺服电机驱动电流值低于预先设定的第1基准电流，第2基准电流值小于第1基准电流值的5％；

3)在检测到发动机转速速度低于预先设定的第3基准速度后；

其中任一情况发生，认定伺服电机进入完全做功状态。

进一步，所述第1基准电流设置为0.8-0.9a，所述第2基准电流值设置为0.75-0.85a，所述额定转速设置为1000r/min，第3基准速度设置为990r/min。

本发明还公开了一种用于发动机功率检测的装置，所述生产线上均布有驱动滚轮，所述驱动滚轮上设置有滑座，所述滑座上设置有用于检测功率的发动机，所述发动机上的曲轴朝向生产线一侧，所述生产线一侧设置有安装架，所述安装架上设置有沿生产线垂直方向设置的滑轨，所述滑轨上设置有伺服电机安装座，所述伺服电机安装座上设置有伺服电机，所述伺服电机的电机轴与曲轴相对设置，所述电机轴上设置有用于连接曲轴的联轴器；所述安装架上设置有驱动伺服电机安装座沿滑轨移动的步进电机，所述驱动滚轮内套装有齿轮轴，所述齿轮轴上位于驱动滚轮两端套装有轴承，所述齿轮轴上设置为从动锥齿轮，所述生产线一侧设置有伺服电机i，所述伺服电机i连接有传动轴，所述传动轴上套装有从动锥齿轮啮合的主锥齿轮。

进一步，所述伺服电机连接有编码器。

进一步，所述驱动滚轮设置为两排且分布在传动轴两侧，所述主锥齿轮同时与两侧的从动锥齿轮啮合。

进一步，所述生产线上表面设置为操作平台，所述操作平台上设置有容纳驱动滚轮的容纳孔，所述驱动滚轮的上部延伸出容纳孔。

本发明的有益效果在于：

本发明用于发动机功率检测方法通过将伺服电机与发动机连接并在线驱动发动机进行启动，通过油门控制节气门，待发动机带动伺服电机在额定转速下，伺服电机进行反向加载，通过调整扭矩输出，使扭矩恒定时，通过测量伺服电机的反向加载功率，来判断发动机做功功率。

附图说明

图1为本发明用于发动机气缸功率在线测试装置的俯视图；

图2为本发明用于发动机气缸功率在线测试装置的结构示意图；

图3为本发明用于发动机气缸功率在线测试装置的运输装置的剖视图；

图4为本发明用于发动机气缸功率在线测试装置采用的da200高性能交流伺服系统接线图；

图5为本发明用于发动机气缸功率在线测试装置采用的是用于模拟量输入控制的速度模式接线图。

附图标记：1-生产线；2-驱动滚轮；3-滑座；4-发动机；5-曲轴；6-火花塞安装孔；7-安装架；8-伺服电机安装座；9-伺服电机；10-滑轨；11-丝杆；12-联轴器；13-伺服电机i；14-传动轴；15-主锥齿轮；16-容纳孔；17-轴承；18-从动锥齿轮。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

本发明一种用于发动机反向启动的方法，其步骤如下：

1)根据伺服驱动器启动信号，使伺服电机带动发动机空转，使发动机进入额定转速转动状态，实时记录伺服电机的电流和电压值；

2)利用伺服驱动器对伺服电机的进行反向加载，调整扭矩输出，直到达到恒扭矩时，检测伺服电机的电流和电压值，并计算发动机功率。

进一步，所述恒扭矩设置为5n.m。

进一步，在步骤1)中，当出现如下情况：

1)在发动机堵转时伺服电机驱动电流上升到最大电流值时；

2)在检测到伺服电机驱动电流值高于预先设定的第1基准电流后，然后出现伺服电机驱动电流值低于预先设定的第1基准电流，第2基准电流值小于第1基准电流值的5％；

3)在检测到发动机转速速度低于预先设定的第3基准速度后；

其中任一情况发生，认定伺服电机进入完全做功状态。

进一步，所述第1基准电流设置为0.8-0.9a，所述第2基准电流值设置为0.75-0.85a，所述额定转速设置为1000r/min，第3基准速度设置为990r/min。

进一步，图4-5为本发明用于发动机气缸功率在线测试装置采用的是用于模拟量输入控制的速度模式接线图；在步骤1)中，优选的在利用伺服驱动器对伺服电机的进行反向加载之前，使发动机进入额定转速转动状态，转速为1000rpm，选择控制的方式转速：选择控制的方式转速：速度相应频率2.0khz，100rpm，增益100，速度惯量辨识可动范围2r，惯量辨识加速时间常数200ms，通过正方向模拟量转矩输入连接ad3接口进行通讯。

在步骤2)中，利用伺服驱动器对伺服电机的进行反向加载，调整扭矩输出，直到达到恒扭矩时，通过负方向模拟量转矩输入连接ad2接口连接进行通讯。

如图1-3所示为发明用于发动机气缸功率在线测试装置的结构示意图；本发明一种用于发动机气缸功率在线测试装置，包括用于发动机组装的生产线1，所述生产线1上均布有驱动滚轮2，所述驱动滚轮2上设置有滑座3，所述滑座3上设置有用于检测功率的发动机4，所述发动机4上的曲轴5朝向生产线1一侧，所述生产线1一侧设置有安装架7，所述安装架7上设置有沿生产线1垂直方向设置的滑轨10，所述滑轨10上设置有伺服电机安装座8，所述伺服电机安装座8上设置有伺服电机9，所述伺服电机9的电机轴与曲轴5相对设置，所述电机轴上设置有用于连接曲轴5的联轴器12。

本实施例通过设置驱动滚轮2，带动滑座3和发动机4在生产线1上平稳滑动，利用4-6组驱动滚轮2支撑在滑座3底部，既保证了滑座3连续移动的平稳性，而且提供了支撑强度，在进行测试时，可以利用销轴或气缸对滑座进行锁紧定位，提高测试的安全性和准确性。

本实施例通过在生产线一侧，驱动伺服电机来回移动，将伺服电机与发动机连接并在线驱动发动机进行启动，通过油门控制节气门，待发动机带动伺服电机在额定转速下，伺服电机进行反向加载，通过调整扭矩输出，使扭矩恒定时，通过测量伺服电机的反向加载功率，来判断发动机做功功率。

进一步，优选的所述安装架7上设置有驱动伺服电机安装座8沿滑轨移动的丝杆11，所述丝杆11上设置有转轮，本实施例通过转轮控制伺服电机安装座8移动，能够精确控制伺服电机9的位置，方便使伺服电机9电机轴和发动机4曲轴连接在一起，连接后对转轮进行锁紧限位。

进一步，优选的本实施例还有另一种结构，所述安装架7上设置有驱动伺服电机安装座8沿滑轨10移动的气缸，该结构要求定位精度高，操作方便。

进一步，优选的所述伺服电机9连接有编码器，所述编码器设置为23位高分辨率编码器。

进一步，优选的所述驱动滚轮2内套装有齿轮轴，所述齿轮轴上位于驱动滚轮两端套装有轴承17，所述齿轮轴上设置为从动锥齿轮18，所述生产线1一侧设置有伺服电机i13，所述伺服电机i13连接有传动轴14，所述传动轴14上套装有从动锥齿轮18啮合的主锥齿轮15，本实施例通过伺服电机i13带动传动轴14转动，传动轴14上的主锥齿轮15随着传动轴14转动，并带动与其形成直角的从动锥齿轮18转动，带动齿轮轴和驱动滚轮2转动，达到在生产线移动发动机的目的，同时在发动机功率测试过程中，通过伺服电机的自锁功能，使发动机能够精确定位，避免移位的效果。

进一步，优选的所述驱动滚轮2设置为两排且分布在传动轴两侧，所述主锥齿轮15同时与两侧的从动锥齿轮18啮合。

进一步，优选的所述生产线1上表面设置为操作平台，所述操作平台上设置有容纳驱动滚轮的容纳孔16，所述驱动滚轮的上部延伸出容纳孔16。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。