小型汽油機(jī)測(cè)功臺(tái)架設(shè)計(jì)

趙 鵬 史松霞

（臨沂大學(xué)，山東 臨沂 276000）

0 引言

自20世紀(jì)40年代末我國開始生產(chǎn)小型汽油機(jī)以來，我國的小型通用汽油機(jī)從無到有發(fā)展迅速。小型的汽油機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、價(jià)格便宜、使用方便，所以在各種機(jī)具配套中占有重要位置。隨著此類設(shè)備的大量的市場(chǎng)需求，有大批的生產(chǎn)廠家相繼出現(xiàn)，規(guī)模不一。根據(jù)有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，小型汽油機(jī)在出廠前應(yīng)進(jìn)行從外觀質(zhì)量、起動(dòng)性能、怠速、運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)、最高轉(zhuǎn)速、標(biāo)定功率、最大扭矩、燃油消耗率、停機(jī)、銘牌、安全防護(hù)、密封性、噪音、可靠性等的出廠技術(shù)條件的檢驗(yàn)。在這一系列的檢驗(yàn)檢測(cè)過程中對(duì)功率和油耗的檢測(cè)是一項(xiàng)較為繁瑣且需要有相應(yīng)專業(yè)設(shè)備的檢驗(yàn)項(xiàng)目，對(duì)一些小型的企業(yè)來說，采用通用的測(cè)功儀器進(jìn)行檢測(cè)顯得操作復(fù)雜且耗時(shí)長，許多小型企業(yè)采用比較粗放的檢驗(yàn)方式，可靠性低，產(chǎn)品質(zhì)量不易保證；為了即能夠保證出廠質(zhì)量又能夠提高檢驗(yàn)速度。我們通過分析研究，集功率、轉(zhuǎn)速、油耗測(cè)試為一體，并通過快速裝夾機(jī)構(gòu)，操作方便，能提高試車可靠性。

1 測(cè)量方案設(shè)計(jì)

1.1 功率測(cè)量方案

汽油機(jī)的有效功率可以通過測(cè)量有效轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速并依據(jù)公式：

計(jì)算得到。其中，Pe（kW）為有效功率、Me(N·m）為有效轉(zhuǎn)矩n(r/min)為轉(zhuǎn)速。

小型汽油機(jī)的出廠時(shí)的功率檢測(cè)一般采用就臺(tái)架穩(wěn)態(tài)檢測(cè)方法。穩(wěn)態(tài)測(cè)功時(shí)，由于需要對(duì)汽油機(jī)施加外部負(fù)荷。常見的測(cè)功機(jī)有水力測(cè)功機(jī)、電力測(cè)功機(jī)和電渦流測(cè)功機(jī)，測(cè)功時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力、成本較高。這里我們采用風(fēng)機(jī)作為施加給汽油機(jī)的外部載荷。

我們以139F型汽油機(jī)為例，根據(jù)規(guī)定的出廠技術(shù)條件，139F型汽油機(jī)的最大功率為0.7kW/(6500r/min)。我們通過實(shí)驗(yàn)，對(duì)所用風(fēng)機(jī)的葉片等關(guān)鍵部件進(jìn)行一定的改造，使得風(fēng)機(jī)當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到6500r/min時(shí)的輸入功率為0.7kW；通過改造后的風(fēng)機(jī)作為標(biāo)定的測(cè)功外載荷。測(cè)試時(shí)，當(dāng)檢測(cè)到風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到6500r/min時(shí)即可說明汽油機(jī)功率符合額定要求的。如圖1所示。

圖1 功率檢測(cè)方案簡圖

1.2 油耗測(cè)量方案

油耗的檢測(cè)采用 “定量測(cè)量法”檢測(cè)。如圖2所示，檢測(cè)時(shí)，關(guān)上通往油箱的開關(guān)，使汽油機(jī)的所需燃料通過與油箱并聯(lián)的玻璃容積量具供給，測(cè)量當(dāng)燃油的消耗量為預(yù)置的常數(shù)A時(shí)，所需的時(shí)間T；汽油的密度約為0.73g/ml，通過換算，可以檢測(cè)得到汽油機(jī)的平均耗油率為：

圖2 油耗檢測(cè)方案簡圖

2 測(cè)試臺(tái)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖3是試車臺(tái)架整體機(jī)械結(jié)構(gòu)圖，主要包括機(jī)身、連接座、被動(dòng)盤、夾緊壓板、夾緊器等。

圖3 試車臺(tái)架結(jié)構(gòu)圖

考慮測(cè)試時(shí)的裝夾要力求方便快捷，在固定夾緊位置設(shè)計(jì)成手柄夾板聯(lián)動(dòng)桿的形式，松開夾緊器手柄，汽油機(jī)安裝在被動(dòng)盤和夾緊壓板之間，然后推動(dòng)夾緊器手柄固定汽油機(jī)，在一拉一推的操作中即可實(shí)現(xiàn)夾緊板與汽油機(jī)之間的夾緊和松開的動(dòng)作，方便快捷。汽油機(jī)與載荷之間的聯(lián)接采用離心塊通過摩擦與被動(dòng)盤聯(lián)接，汽油機(jī)在啟動(dòng)初期，在怠速階段離心塊與被動(dòng)盤不接觸，實(shí)行空載啟動(dòng)，隨著油門加大，汽油機(jī)轉(zhuǎn)速提高，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定速度時(shí)離心塊由于離心力的作用張開通過離心塊上的摩擦片與被動(dòng)盤接觸實(shí)現(xiàn)聯(lián)接。

3 總結(jié)

本試車平臺(tái)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，能夠用比較簡便的方式用穩(wěn)態(tài)檢測(cè)法檢測(cè)汽油機(jī)的功率、油耗，準(zhǔn)確、可靠。汽油機(jī)的裝夾部分，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便快捷。對(duì)于油耗測(cè)量，將來可以考慮在玻璃容積量具上加裝光電測(cè)量裝置，使油耗直接讀出。