[其他]發動機變速測功器

無效

• 申請號: 85200503
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85200503U
• 公開（公告）日: 1986-10-08
• 發明（設計）人: 施介炎
• 申請（專利權）人: 施介炎
• 主分類號: G01M15/00
• 分類號: G01M15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型屬于發動機測試。

目前發動機出廠試驗或耐久試驗均采用水力測功器，發動機輸出功通過水力測功器的轉子與水摩擦轉化為熱能。同時摩擦力作用于外殼，為保持測量的連續進行，必須不斷供給等壓冷水，同時放出等量熱水，由于水力測功器的外殼支承于滾動軸承內，在平衡狀態測出外殼扭矩即為發動機軸扭矩。

在內燃機試驗室，也有將直流發電機的外殼支承于滾動軸承內的直流電力測功器，也可將交流發電機按同樣原理設計成電力測功器。但因發動機轉速不同所發交流電周波不同，未能實用，哈爾濱船泊工程學院內燃機教研室編的“柴油機測試技術”第五章簡單敘述了一種交流電力測功器，由于加入了具有頻率交換作用的整流子與電刷，輸出電壓頻率總能與電源一致。美國1983年4，368，391號專利，“發動機試驗臺用液力方法和裝置回收電能”。一文中用發動機帶動液壓油泵，壓力油推動油馬達驅動交流發電機，從而實現發電機的電壓周波與工業用電一致，回收其電能，因結構較復雜，目前國內未見應用。

本實用新型的目的是替代水力測功器，在正確測量發動機軸功率的同時回收其能量，供給工業電網。

本實用新型是將圖1中的發動機（1）的輸出軸與輸出為工業用電同步轉速的變速器（2）直接連結，它再與不帶風扇的交流發電機（4）直接連接，（2）與（4）的外殼均支承于同一軸線的滾動軸承支座（3）、（5）內，在平衡狀態分別通過圖2中的力矩指示機構測出二外殼扭矩。圖1中冷卻交流發電機的風機（6）是冷卻交流發電機的，它可以避免發電機因帶有冷卻風扇而降低測功器的測量精度。

發動機的軸扭矩推算如下：

設變速器的輸入功率為N₁

變速器的輸出功率為N₂

變速器的摩擦功率為N_K

變速器的傳動效率為η％

變速器的輸入轉速為n₁

變速器的輸出轉速為n₂

變速器輸出轉速與輸入轉速比為I。

N₁＝N₂＋N_K

M₁n₁－M₂n₂＝N₁（1－η％）

M₁－M₂I＝ (M₁n₁)/(n₁) （1－η％）

M₁－IM₂＝M₁×（1－η％）

即為變速器外殼扭矩。

如不考慮交流發電機支承于滾動軸承支座內的摩擦損失，交流發電機的外殼測得扭矩為M。

則： M₁－IM₂＋IM₂＝M₂

即變速器外殼扭矩與I倍的交流發電機的扭矩和即為發動機的軸扭矩。

由上式可知，測量結果與變速器的傳動效率無關。

本實用新型的優點是可部分回收發動機出廠試驗的能量，工地周圍沒有水力測功器的廢汽與廢水，結構簡單，易于實現。

圖1中：

（1）發動機；

（2）輸出為工業用電同步轉速的變速器；

（3）變速器外殼滾動軸承支座；

（4）不帶風扇的交流發電機；

（5）交流發電機外殼滾動軸承支座；

（6）冷卻交流發電機的風機。

圖2中：

（1）輸出為工業用電同步轉速的變速器或不帶風扇的交流發電機；

（2）力矩指示機構。

實現本實用新型的方法：

（1）做模擬實驗，以小型直流電力測功器帶動變速器再連接小型直流發電機測功器，即三者外殼均支承于同一軸線的滾動軸承支座內，可以用最簡單的磅秤稱量機稱出力再乘以力臂求力矩，驗證本實用新型原理及測量精度。

（2）以多缸柴油交流發電機組為基礎，改裝成不帶風扇的交流電力測功器，配備平衡式變速器，其指示機構可用水力測功器廠生產的讀數機構，這樣可縮短生產準備時間，制成新型測功器。

（3）交流電送回工業電網時注意電壓頻率，相序、相位與工業電網相適應。