摘要：为了测试发动机凸轮轴相位调节器回位弹簧在工作时的应变，设计了半桥惠斯顿电桥，将应变片桥路布置在弹簧和相位调节器表面，以倒拖电机台架为发动机载体，采用了无线遥感测试系统以及高频采集设备测量并记录发动机在运转时的回位弹簧动态应变值。通过测量结果发现发动机转速为3500r/min左右时，回位弹簧应变值突然增大，最大应变值可达约1500 VL m/m。

    1 研究背景
    随着汽车尾气排放法规越来越严格，凸轮轴相位调节器在汽油发动机上得到了广泛的应用。由于凸轮轴相位调节器能够对气门重叠角进行无级调节，从而使得发动机的充气效率和缸内残余废气量可以被灵活有效地控制，对提升发动机功率扭矩以及降低CO、NOx、HC等有害排放物起到了非常显著的作用。
    1.1工作原理简述
    在实际运用中，发动机停机状态下，一般进气相位调节器处于最滞后的位置，而排气相位调节器处于最提前的位置。发动机凸轮轴在逆时针正向扭矩的作用下朝滞后的方向旋转，对于排气相位调节器来说，它的初始位置在最提前位置，因此发动机停机时要回到初始位置就必须要克服凸轮轴扭矩。为了使排气相位调节器能正常回位，通常在其上安装一个回位弹簧，其扭矩方向与凸轮轴的正向扭矩方向相反。发动机在工作时，随着工作情况的不断变化，凸轮轴的相位需要不断进行调节，而回位弹簧则会随着相位的调节而正反交替地扭转运动，进而有可能会发生疲劳断裂，因此需对回位弹簧在工作时所产生的最大应变进行测试，以确定弹簧疲劳安全系数。

    1.2回位弹簧介绍
    凸轮轴相位调节器的回位弹簧采用的是涡卷形盘簧，回位弹簧一端固定在相位调节器的定子上，另一端固定在转子上，如图1所示。当相位调节器调节时，相位器的转子向滞后或者提前方向运动，回位弹簧则一直对转子施加往提前方向的扭矩。

    本文以排气相位器回位弹簧为测试对象，介绍使用无线遥感测试设备以及电阻式应变片对弹簧的应变进行测量。

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