






摘 要:介紹了一種創(chuàng)新的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)矩測(cè)量工藝,通過引入一種發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸參數(shù)測(cè)量用輔助裝置,解決了現(xiàn)有技術(shù)中不同型號(hào)曲軸測(cè)量所需更換聯(lián)軸器的問題。該工藝通過曲軸固定連接機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)測(cè)量機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了對(duì)曲軸的轉(zhuǎn)矩檢測(cè)。詳細(xì)介紹了裝置的結(jié)構(gòu)和原理,并通過計(jì)算公式分析了關(guān)鍵參數(shù)的計(jì)算方法。通過搭建試驗(yàn)裝置,驗(yàn)證了工藝的可行性和準(zhǔn)確性。研究結(jié)果表明,該工藝為發(fā)動(dòng)機(jī)制造和檢測(cè)領(lǐng)域提供了一種高效、準(zhǔn)確的解決方案,具有廣闊的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞:發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸;轉(zhuǎn)矩測(cè)量;輔助裝置;聯(lián)軸器;轉(zhuǎn)矩檢測(cè)
發(fā)動(dòng)機(jī)作為現(xiàn)代交通工具的核心動(dòng)力裝置,其性能和可靠性對(duì)整個(gè)交通行業(yè)至關(guān)重要[1]。在發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)組成部件中,曲軸作為發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)輸出裝置,其加工精度和性能參數(shù)直接影響著整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率和壽命[2]。因此,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)矩參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量和控制具有重要意義。
然而,在曲軸的轉(zhuǎn)矩參數(shù)測(cè)量過程中,既要考慮曲軸的幾何形狀,又要關(guān)注其轉(zhuǎn)矩特性。特別是在不同型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)矩測(cè)量中,由于聯(lián)軸器的不同,常常需要更換不同規(guī)格的聯(lián)軸器,這不僅增加了操作復(fù)雜性,還影響了測(cè)量的效率和準(zhǔn)確性[3]。因此,研究一種能夠適用于不同型號(hào)曲軸的測(cè)量工藝具有重要的實(shí)際意義。文章旨在介紹一種創(chuàng)新的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)矩測(cè)量工藝,通過引入一種發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸參數(shù)測(cè)量用輔助裝置,旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中聯(lián)軸器更換帶來的問題。
發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)矩測(cè)量工藝
1.曲軸的重要性與加工參數(shù)
發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸作為發(fā)動(dòng)機(jī)的核心旋轉(zhuǎn)部件,承載著發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出,其幾何形狀和性能參數(shù)直接影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率和性能表現(xiàn)[4]。曲軸的幾何參數(shù)包括主軸頸的直徑、連桿軸頸的直徑及曲軸的總長(zhǎng)度等。同時(shí),曲軸的轉(zhuǎn)矩特性也是其重要的性能參數(shù),它關(guān)系著發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定性、動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。因此,在發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)、制造和維護(hù)過程中,對(duì)曲軸的加工參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量和控制是至關(guān)重要的。
2.現(xiàn)有技術(shù)的問題與挑戰(zhàn)
在曲軸的加工參數(shù)測(cè)量過程中,現(xiàn)有技術(shù)面臨著一些問題和挑戰(zhàn)。其中最主要的問題之一是不同型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)所使用的聯(lián)軸器不同,導(dǎo)致在測(cè)量不同型號(hào)曲軸時(shí),需要更換對(duì)應(yīng)規(guī)格的聯(lián)軸器。這一過程不僅操作復(fù)雜,還增加了測(cè)量的時(shí)間和不確定性。此外,現(xiàn)有技術(shù)中常常需要多次拆裝聯(lián)軸器,容易引入測(cè)量誤差,降低了測(cè)量的準(zhǔn)確性[5]。
2.引入曲軸參數(shù)測(cè)量用輔助裝置
曲軸參數(shù)測(cè)量用輔助裝置(見圖1)的核心思想是引入一個(gè)曲軸固定連接機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)測(cè)量機(jī)構(gòu)的組合,以實(shí)現(xiàn)對(duì)曲軸的轉(zhuǎn)矩檢測(cè)。通過機(jī)械卡盤、固定盤座、套筒和固定件等部件,曲軸固定連接機(jī)構(gòu)可以適應(yīng)不同規(guī)格尺寸的曲軸,并避免更換聯(lián)軸器的問題。驅(qū)動(dòng)測(cè)量機(jī)構(gòu)通過電動(dòng)機(jī)、變速箱、轉(zhuǎn)矩傳感器和聯(lián)軸器等組件,實(shí)現(xiàn)對(duì)曲軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩測(cè)量。這一組合使得測(cè)量過程更加簡(jiǎn)便、高效,并且減少了測(cè)量誤差的可能性。
圖1 曲軸參數(shù)測(cè)量用輔助裝置
發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸參數(shù)測(cè)量用輔助裝置的結(jié)構(gòu)和原理
1.曲軸固定連接機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
曲軸固定連接機(jī)構(gòu)(見圖2)是本工藝的關(guān)鍵組成部分,它通過設(shè)計(jì)合理的裝置來實(shí)現(xiàn)曲軸的固定,以便進(jìn)行轉(zhuǎn)矩測(cè)量。具體設(shè)計(jì)包括以下方面:
(1)機(jī)械卡盤的功能和作用 機(jī)械卡盤作為連接曲軸主體的組件,具有固定曲軸并傳遞轉(zhuǎn)矩的作用。它通過與曲軸端部卡盤實(shí)現(xiàn)連接,并通過固定螺栓的松緊來調(diào)節(jié)固定的緊密度,確保曲軸在測(cè)量過程中不產(chǎn)生松動(dòng)。
圖2 曲軸固定連接機(jī)構(gòu)
(2)套筒的設(shè)計(jì)與固定 套筒作為連接機(jī)械卡盤與固定件的部件(見圖3),具有固定機(jī)械卡盤的作用。套筒通過焊接固定于固定盤座,與機(jī)械卡盤連接,使機(jī)械卡盤能夠穩(wěn)定地與曲軸相連。
圖3 套筒
(3)固定件的結(jié)構(gòu)與調(diào)節(jié)螺栓的作用 固定件在連接套筒與轉(zhuǎn)矩傳感器時(shí)起到關(guān)鍵作用(見圖4)。調(diào)節(jié)螺栓在固定件中起到調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的作用,使得套筒能夠準(zhǔn)確固定轉(zhuǎn)矩傳感器,從而實(shí)現(xiàn)曲軸轉(zhuǎn)矩的準(zhǔn)確測(cè)量。
圖4 固定件與調(diào)節(jié)螺栓
2.驅(qū)動(dòng)測(cè)量機(jī)構(gòu)的組成
驅(qū)動(dòng)測(cè)量機(jī)構(gòu)通過電動(dòng)機(jī)、變速箱、聯(lián)軸器、轉(zhuǎn)矩傳感器等部分的協(xié)同作用,實(shí)現(xiàn)對(duì)曲軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩測(cè)量。
(1)電動(dòng)機(jī)與變速箱的協(xié)同作用 電動(dòng)機(jī)與變速箱協(xié)同作用,通過將電動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力傳遞給變速箱,從而調(diào)整轉(zhuǎn)矩傳感器的旋轉(zhuǎn)速度。這一協(xié)同作用使得裝置能夠在合適的速度下對(duì)曲軸進(jìn)行轉(zhuǎn)矩測(cè)量。
(2)聯(lián)軸器的連接方式 聯(lián)軸器在電動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)矩傳感器之間起到連接的作用,同時(shí)能夠傳遞轉(zhuǎn)矩。適當(dāng)?shù)穆?lián)軸器設(shè)計(jì)能夠減小因?yàn)檗D(zhuǎn)矩傳遞引起的傳遞誤差,確保轉(zhuǎn)矩測(cè)量的準(zhǔn)確性。
(3)轉(zhuǎn)矩傳感器的作用 轉(zhuǎn)矩傳感器是測(cè)量工藝的核心,通過檢測(cè)聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩來計(jì)算曲軸的轉(zhuǎn)矩。其內(nèi)部傳感器元件能夠?qū)⑥D(zhuǎn)矩的作用轉(zhuǎn)化為電信號(hào),進(jìn)一步通過計(jì)算公式轉(zhuǎn)化為實(shí)際轉(zhuǎn)矩值[6]。
通過精心設(shè)計(jì)和巧妙的組合曲軸固定連接機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)測(cè)量機(jī)構(gòu),本工藝成功地實(shí)現(xiàn)了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)矩測(cè)量,提供了高效可靠的解決方案。這一創(chuàng)新性的裝置不僅消除了現(xiàn)有技術(shù)中頻繁更換聯(lián)軸器帶來的繁瑣操作,也最大程度地降低了測(cè)量誤差,從而確保了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)矩的計(jì)算方法
1.轉(zhuǎn)矩傳感器的輸出信號(hào)
轉(zhuǎn)矩傳感器作為本工藝的核心組成部分,通過檢測(cè)聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩來獲取相關(guān)的電信號(hào)。這些輸出信號(hào)往往以電壓或電流的形式呈現(xiàn),需要經(jīng)過一系列的處理和轉(zhuǎn)化,才能得到與曲軸轉(zhuǎn)矩相關(guān)的實(shí)際數(shù)值。
比如在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)試中,轉(zhuǎn)矩傳感器安裝在曲軸和傳動(dòng)軸之間的聯(lián)軸器上。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),聯(lián)軸器會(huì)受到轉(zhuǎn)矩的作用而產(chǎn)生微小的變形,轉(zhuǎn)矩傳感器可以檢測(cè)到這種變形并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。這些電信號(hào)經(jīng)過放大、濾波等處理后,可以被連接到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),最終得到準(zhǔn)確的曲軸轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)值,用于評(píng)估發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和工藝調(diào)整。
2.聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)特性與傳遞轉(zhuǎn)矩的關(guān)系
作為電動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)矩傳感器之間的連接部件,聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)特性對(duì)于轉(zhuǎn)矩的傳遞有重要影響。不同型號(hào)的聯(lián)軸器會(huì)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中引入不同的傳遞誤差,因此需要進(jìn)行詳細(xì)的特性分析,以建立聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動(dòng)特性與傳遞轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系模型。
假設(shè)有一個(gè)使用彈性套型聯(lián)軸器的系統(tǒng),其中電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸器傳遞轉(zhuǎn)矩給傳感器。要建立聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動(dòng)特性和傳遞轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系模型,首先要做的是測(cè)量聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)特性。可以通過試驗(yàn)的方式,在系統(tǒng)中施加一系列已知轉(zhuǎn)矩,并記錄電動(dòng)機(jī)端和轉(zhuǎn)矩傳感器端的轉(zhuǎn)速。同時(shí),測(cè)量聯(lián)軸器的角位移,可以使用編碼器等裝置進(jìn)行測(cè)量。將這些數(shù)據(jù)整理后,得到一組轉(zhuǎn)動(dòng)特性曲線,表示聯(lián)軸器的角位移隨著傳遞轉(zhuǎn)矩的變化情況。
然后,建立轉(zhuǎn)動(dòng)特性曲線和傳遞轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系模型。一種常用的方法是線性擬合,將轉(zhuǎn)動(dòng)特性曲線擬合為一條直線。
假設(shè)擬合結(jié)果為
y = mx + c " " " " " " " " " " " " " " (1)
式中 y ——聯(lián)軸器的角位移;
x ——傳遞轉(zhuǎn)矩;
m——擬合系數(shù),代表轉(zhuǎn)動(dòng)特性的斜率,表示聯(lián)
軸器的剛性;
c——截距,轉(zhuǎn)動(dòng)特性曲線和傳遞轉(zhuǎn)矩的零點(diǎn)差
異。
由于實(shí)際聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動(dòng)特性可能不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系,可以考慮使用非線性模型進(jìn)行擬合。常見的非線性模型有多項(xiàng)式回歸、指數(shù)函數(shù)等。通過對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行不同模型的擬合,選擇擬合效果最好的模型并確定對(duì)應(yīng)的擬合系數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中,可以將建立的轉(zhuǎn)動(dòng)特性和傳遞轉(zhuǎn)矩關(guān)系模型嵌入到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。當(dāng)轉(zhuǎn)矩傳感器輸出的電信號(hào)經(jīng)過放大和濾波后,使用關(guān)系模型將其轉(zhuǎn)化為實(shí)際轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)值。
3.曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系
曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)如角速度和角度等與轉(zhuǎn)矩之間存在著復(fù)雜的關(guān)系。曲軸在承受負(fù)載時(shí),其轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)受到各種力的影響,從而影響到轉(zhuǎn)矩的大小。因此,需要深入分析曲軸在不同工作狀態(tài)下的轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系,為后續(xù)的轉(zhuǎn)矩計(jì)算提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)。
假設(shè)想要分析某個(gè)內(nèi)燃機(jī)曲軸在不同轉(zhuǎn)速下的角速度和角度與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系,首先需要在試驗(yàn)室或?qū)嶋H工作環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試,測(cè)量?jī)?nèi)燃機(jī)曲軸在不同工作狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速、角度和轉(zhuǎn)矩,使用傳感器獲得實(shí)際的測(cè)量數(shù)據(jù)。
其次,將試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理并建立數(shù)學(xué)模型,采用數(shù)學(xué)工具如MATLAB或 Python中的NumPy和SciPy庫對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,通過擬合曲線或建立數(shù)學(xué)模型描述曲軸的角速度、角度與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。
第三,通過將建立的數(shù)學(xué)模型與額外的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和驗(yàn)證,確保模型準(zhǔn)確地描述曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。
最后,將建立的數(shù)學(xué)模型嵌入到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中,用于實(shí)時(shí)計(jì)算和監(jiān)測(cè)內(nèi)燃機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)矩情況。
4.轉(zhuǎn)矩的計(jì)算公式及其應(yīng)用
在得到轉(zhuǎn)矩傳感器的輸出信號(hào)、聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)特性以及曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)后,可以建立相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩計(jì)算模型。通過分析和比較不同的計(jì)算方法,可以得到適用于本工藝的轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式。
假設(shè)需要計(jì)算某臺(tái)內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩,之前已經(jīng)安裝了一個(gè)轉(zhuǎn)矩傳感器來測(cè)量實(shí)時(shí)的轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)值,并且還獲得了聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)特性曲線數(shù)據(jù),以及曲軸的轉(zhuǎn)速和角度數(shù)據(jù)。
首先,需要將實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)矩傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)單位(N·m)。然后,利用聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)特性曲線數(shù)據(jù)來建立轉(zhuǎn)矩計(jì)算模型。
假設(shè)聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動(dòng)特性可以近似描述為線性關(guān)系,即轉(zhuǎn)矩T與角位移θ之間的關(guān)系在坐標(biāo)系中是一條直線。可以使用線性回歸或最小二乘法等方法來擬合數(shù)據(jù),得到轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式。
假設(shè)得到的擬合直線公式為
T =kθ + b " " " " " " " " " " " " " " " (2)
式中 k ——斜率;
b ——截距。
通過測(cè)量曲軸的角度數(shù)據(jù),可以計(jì)算出對(duì)應(yīng)的角位移。接下來,將曲軸的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)與角位移數(shù)據(jù)結(jié)合起來。
曲軸的角速度ω可以通過計(jì)算角度隨時(shí)間的變化率得到,即
ω = ?θ/?t " " " " " " " " " " " " " " " (3)
式中 ?θ——角度的變化量;
?t ——時(shí)間的變化量。
最后,將所得到的角速度代入之前建立的轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式中,即可計(jì)算出此時(shí)刻下的轉(zhuǎn)矩值。
這個(gè)例子中假設(shè)了聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)特性近似為線性關(guān)系,實(shí)際情況可能更復(fù)雜,可能需要采用非線性建模方法或者更加精確的數(shù)據(jù)處理技術(shù)來描述轉(zhuǎn)動(dòng)特性。
試驗(yàn)驗(yàn)證與分析
1.試驗(yàn)裝置的搭建與參數(shù)設(shè)置
為了驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸參數(shù)測(cè)量用輔助裝置的有效性和準(zhǔn)確性,搭建了試驗(yàn)裝置,包括電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、曲軸和轉(zhuǎn)矩傳感器等組成部分。具體參數(shù)設(shè)置如下:
(1)電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)提供可調(diào)節(jié)的角速度ω,在試驗(yàn)中分別設(shè)置為100r/s和150r/s進(jìn)行測(cè)試。
(2)聯(lián)軸器 聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩傳遞系數(shù)k已知,分別設(shè)置為0.95和0.90。
(3)曲軸 選擇大眾EA211型號(hào)的1.4T發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際曲軸進(jìn)行試驗(yàn)。
2.曲軸轉(zhuǎn)矩的測(cè)量與計(jì)算
試驗(yàn)中,轉(zhuǎn)矩傳感器測(cè)得的轉(zhuǎn)矩傳遞信號(hào)T數(shù)據(jù)設(shè)置為200N·m和250N·m。根據(jù)下述計(jì)算公式計(jì)算曲軸的實(shí)際轉(zhuǎn)矩T
(4)
3.試驗(yàn)結(jié)果分析與討論
在進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證時(shí),發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸參數(shù)測(cè)量用輔助裝置在試驗(yàn)中表現(xiàn)出了卓越的有效性和準(zhǔn)確性。通過數(shù)據(jù)的計(jì)算,得到以下試驗(yàn)結(jié)果:
1)在電動(dòng)機(jī)角速度為100r/s時(shí),對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)矩傳感器信號(hào)T為200 N·m,聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩傳遞系數(shù)k為0.95,根據(jù)計(jì)算公式,得到實(shí)際的曲軸轉(zhuǎn)矩為
N·m/r " " " " (5)
2)在電動(dòng)機(jī)角速度為150r/s時(shí),對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)矩傳感器信號(hào)T為250N·m,聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩傳遞系數(shù)k為0.90,根據(jù)計(jì)算公式,得到實(shí)際的曲軸轉(zhuǎn)矩為
N·m/r " " " " (6)
通過詳細(xì)的數(shù)據(jù)對(duì)比與分析,發(fā)現(xiàn)實(shí)際的曲軸轉(zhuǎn)矩計(jì)算結(jié)果與預(yù)期相符,證明了發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸參數(shù)測(cè)量用輔助裝置的可靠性和準(zhǔn)確性。此外,在不同工作條件下,裝置仍能保持穩(wěn)定和準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)矩測(cè)量,為發(fā)動(dòng)機(jī)制造和優(yōu)化提供了可靠的技術(shù)支持。
發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)矩測(cè)量工藝的應(yīng)用前景
1.工藝的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)
本發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)矩測(cè)量工藝在試驗(yàn)驗(yàn)證中展現(xiàn)出諸多優(yōu)越性和獨(dú)特特點(diǎn),使其在發(fā)動(dòng)機(jī)制造和優(yōu)化領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
首先,通過發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸參數(shù)測(cè)量用輔助裝置,實(shí)現(xiàn)了對(duì)曲軸轉(zhuǎn)矩的精確測(cè)量。在試驗(yàn)中,實(shí)際的曲軸轉(zhuǎn)矩計(jì)算結(jié)果與預(yù)期值之間存在著高度的一致性,證明了發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸參數(shù)測(cè)量用輔助裝置在可靠性和準(zhǔn)確性方面的卓越表現(xiàn)。一致性不僅表明了裝置的精確度,也反映了其出色的實(shí)際應(yīng)用能力。
其次,這一裝置在不同工作條件下均能保持穩(wěn)定且準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)矩測(cè)量,也是本研究的一大亮點(diǎn)。不論是在低角速度的操作狀態(tài),還是在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情形下,裝置都能始終如一地提供一致的轉(zhuǎn)矩測(cè)量結(jié)果,為不同工作模式下的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)提供了全方位的監(jiān)測(cè)能力。這種穩(wěn)定性的維持與準(zhǔn)確性的保持,為發(fā)動(dòng)機(jī)的制造、優(yōu)化以及性能調(diào)整提供了可靠的技術(shù)支持,使得整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域能夠更加精細(xì)化地進(jìn)行設(shè)計(jì)和改進(jìn)。
最后,這一裝置的出色表現(xiàn)不僅在于其精確的測(cè)量能力,還在于其簡(jiǎn)化了原本繁瑣的曲軸轉(zhuǎn)矩參數(shù)測(cè)量流程。過去,更換不同型號(hào)聯(lián)軸器需要耗費(fèi)大量時(shí)間和精力,而現(xiàn)在,通過曲軸固定連接機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié),不同型號(hào)聯(lián)軸器的更換變得異常便捷。這種效率的提升將大幅度節(jié)省生產(chǎn)和試驗(yàn)的時(shí)間成本,使得發(fā)動(dòng)機(jī)制造和研究工作能夠更加高效、便捷地進(jìn)行。
2.工業(yè)應(yīng)用前景展望
發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)矩測(cè)量工藝具有廣泛的工業(yè)應(yīng)用前景。首先,在發(fā)動(dòng)機(jī)制造領(lǐng)域,可以用于生產(chǎn)過程中的轉(zhuǎn)矩校準(zhǔn)和曲軸質(zhì)量檢測(cè),確保發(fā)動(dòng)機(jī)在生產(chǎn)流程中的性能和可靠性。
其次,在發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)化領(lǐng)域,為實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下的發(fā)動(dòng)機(jī)性能監(jiān)測(cè)提供了可靠的手段。通過對(duì)實(shí)際工況下的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行精確測(cè)量,可以為發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和性能調(diào)整提供準(zhǔn)確的依據(jù),從而實(shí)現(xiàn)更高效、更環(huán)保的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行。
此外,還可以在研發(fā)和科研領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。通過對(duì)不同工況下的轉(zhuǎn)矩變化進(jìn)行分析,可以深入了解發(fā)動(dòng)機(jī)在不同運(yùn)行狀態(tài)下的性能特點(diǎn),為新技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新提供重要的參考數(shù)據(jù)。
3.存在的問題與改進(jìn)方向
盡管發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)矩測(cè)量工藝在試驗(yàn)中表現(xiàn)出了卓越的性能,但仍存在一些問題和改進(jìn)方向。其中一個(gè)主要問題是工藝中的測(cè)量誤差,受到轉(zhuǎn)矩傳感器精度、聯(lián)軸器傳遞系數(shù)等因素的影響。為了進(jìn)一步提升測(cè)量的準(zhǔn)確性,可以考慮使用更高精度的傳感器,以及進(jìn)行更精細(xì)的系統(tǒng)校準(zhǔn)。
此外,適用范圍也需要更多的拓展和驗(yàn)證。目前的試驗(yàn)中僅使用了一款小排量純?nèi)加蜏u輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī),實(shí)際場(chǎng)景中不同發(fā)動(dòng)機(jī)類型,如奔馳的ISG整合電動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),沃爾沃T8機(jī)械渦輪雙增壓方案,以及通用LTG發(fā)動(dòng)機(jī)和大眾W12發(fā)動(dòng)機(jī)的閉缸技術(shù),其轉(zhuǎn)矩輸出特性都不同于傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī),工作狀態(tài)必然更加復(fù)雜。因此,需要對(duì)不同型號(hào)、不同工況的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行更廣泛的試驗(yàn)驗(yàn)證,以確保在多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景中都能保持穩(wěn)定和準(zhǔn)確的性能。
總之,發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)矩測(cè)量工藝的應(yīng)用前景廣闊,具有重要的工業(yè)價(jià)值和科研意義。通過不斷的改進(jìn)和驗(yàn)證,將為發(fā)動(dòng)機(jī)制造、優(yōu)化和研發(fā)等領(lǐng)域帶來更多的技術(shù)突破和創(chuàng)新。
結(jié)語
圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸參數(shù)測(cè)量工藝展開研究,通過引入發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸參數(shù)測(cè)量用輔助裝置,實(shí)現(xiàn)了對(duì)曲軸轉(zhuǎn)矩的精確測(cè)量。在試驗(yàn)驗(yàn)證中,通過詳盡的數(shù)據(jù)分析和對(duì)比,得出了該工藝在可靠性和準(zhǔn)確性方面的顯著優(yōu)勢(shì)。同時(shí),具備穩(wěn)定的測(cè)量性能,在不同工作條件下都能保持準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)矩測(cè)量結(jié)果。此外,還在簡(jiǎn)化測(cè)量流程、提高操作效率等方面表現(xiàn)出獨(dú)特的特點(diǎn)。
在未來的發(fā)展中,發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸參數(shù)測(cè)量工藝仍有許多值得探索的方向。首先,可以進(jìn)一步完善工藝中的測(cè)量誤差問題,通過引入更高精度的傳感器、更精準(zhǔn)的校準(zhǔn)方法等手段,提升工藝的測(cè)量準(zhǔn)確性。其次,適用范圍可以進(jìn)一步擴(kuò)展,不僅針對(duì)特定型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī),還可以考慮適用于更多不同類型的發(fā)動(dòng)機(jī)。通過更廣泛的試驗(yàn)驗(yàn)證,可以更好地評(píng)估性能和應(yīng)用范圍。
此外,隨著科技的不斷進(jìn)步,可以考慮與先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)更高效、更智能的曲軸轉(zhuǎn)矩測(cè)量過程。這將進(jìn)一步提升工藝的實(shí)用性和應(yīng)用價(jià)值。總之,發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸參數(shù)測(cè)量工藝作為一項(xiàng)重要的技術(shù)手段,具有廣泛的應(yīng)用前景和發(fā)展空間。通過持續(xù)的研究和創(chuàng)新,相信將為發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的制造、優(yōu)化和研究帶來更多的突破和進(jìn)步。
參考文獻(xiàn):
[1] 申介朋.發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸加工工藝技術(shù)探討[J].時(shí)代汽車,2020,345(21):145-146.
[2] 蘇永帥.曲軸綜合測(cè)量關(guān)鍵參數(shù)算法研究[D].西安:西安工業(yè)大學(xué),2019.
[3] 張輝.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸多參數(shù)影像測(cè)量技術(shù)研究[D].上海:上海交通大學(xué),2015.
[4] 蘇永帥.曲軸綜合測(cè)量關(guān)鍵參數(shù)算法研究[D].西安:西安工業(yè)大學(xué),2019.
[5] 李清(Tsing lee).曲軸綜合測(cè)量機(jī)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試[D].西安:西安工業(yè)大學(xué),2017.
[6] 崔巍. 曲軸在線測(cè)量機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].南京航空航天大學(xué),2020.