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2 测试系统
2.1测试台架
本试验使用了电机倒拖台架系统，其结构如图2所示。将凸轮轴相位调节器按原机状态安装在国内某款发动机上进行测试，使用大功率电机倒拖驱动发动机运转，试验过程中发动机不点火。台架主要由大功率倒拖电机、台架控制系统和加热系统组成。电机最大功率为47 kW，可驱动发动机达到最高9000 r/min的转速。加热系统可将发动机润滑油温度稳定地控制在－20～150℃。控制系统采用了西门子公司的触摸式操作控制系统，可以对发动机转速和润滑油温度进行设置。
2.2相位控制系统
试验需要采集回位弹簧在所有工作状态下的应变，因此必须能够对相位器进行控制和调节。本次试验使用的相位控制系统包含了ECU-、数据采集器以及测试微机，其工作原理如图2所示。其中，采集器使用了AFT公司开发的高速数据采集器，最高采样频率可达500 kHz、ECU可从发动机曲轴和凸轮轴传感器读取相位信息，并通过比例电磁阀对相位角进行控制。所有数据的设置、记录和保存均可通过测试微机中的软件来实现。
2.3应变测量系统
2.3.1应变测量系统简介
应变测量系统主要由应变片惠斯顿电桥和无线测试装置组成。试验中，将电阻式应变片粘贴在回位弹簧表面测量其应变，但是由于发动机运转时，回位弹簧随凸轮轴相位器一起旋转，使用传统的有线装置无法接收应变片的输出信号，因此本次试验采用了无线遥感测试装置来测量应变片的输出信号。
2.3.2回位弹簧应变仿真计算
为了确定应变片的粘贴位置，试验前对回位弹簧静态时的应力进行了仿真计算，在初始预紧状态M1以及最大调节状态M2时，最大应变点均出现在弹簧线长67 mm （P1）和446 mm （P2）处，所以选取这2个点为应变测量点，如图3、4所示。
2.3.3电阻式应变片粘贴
由于弹簧主应力为单向拉压应力，因此选用单向应变片便可满足测量要求。此外，回位弹簧工作时会接触较多的高温润滑油，因此应变片导线及粘结剂采用的均为耐高温耐油材质，并且在应变片及导线外层涂抹一层保护膜进行保护。应变片主要参数见表1。
除了粘贴在弹簧表面的主应变片外，在相位器外壳上粘贴了仅用来感受温度变化的副应变片，从而与主应变片及2个定值电阻形成半桥惠斯顿电桥，如图5所示。这样一来可以消除试验中温度高低变化对应变片电阻的影响，保证应变测试结果的可靠性。
