一種活塞振蕩油腔試驗模擬裝置製造方法
2023-05-31 23:50:26 1
一種活塞振蕩油腔試驗模擬裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種活塞振蕩油腔試驗模擬裝置，燃氣連接盤（3）與氣缸套（9）通過緊固件（17）連接，活塞（7）與連杆（10）通過活塞銷（8）連接，並設置在氣缸套（9）內，高溫燃氣發生器（1）和燃氣進口溫度傳感器（2）分別設置在燃氣連接盤（3）的進氣口處，空氣流量計（5）和燃氣出口溫度傳感器（4）分別設置在燃氣連接盤（3）的出口處，連杆（10）與固定在曲軸支座（12）上的曲軸（13）連接，變頻電機（11）與曲軸（13）連接，活塞冷卻噴嘴（14）固定在氣缸套（9）上。本發明能驗證活塞振蕩油腔與噴油量匹配的合理性，使振蕩油腔具有最佳換熱效果，為活塞振蕩油腔的設計提供依據。
【專利說明】一種活塞振蕩油腔試驗模擬裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬於發動機活塞設計【技術領域】，具體涉及一種活塞振蕩油腔試驗模擬裝置。
【背景技術】
[0002]活塞是發動機的關鍵零部件，在發動機運行過程中承受高溫燃氣作用(燃氣峰值溫度接近1800°C左右)，承受高熱負荷。伴隨高功率密度、高緊湊柴油機的研發，活塞的熱載荷環境更加惡劣，由活塞高熱負荷誘發的失效問題更加突出。而控制活塞高熱負荷有效途徑之一就是採用振蕩油腔冷卻。振蕩油腔的冷卻效果與冷卻噴嘴噴油量、振蕩油腔結構密切相關。針對不同的活塞結構，採用傳統經驗公式方法設計的活塞振蕩油腔，其技術瓶頸在於難找到振蕩油腔與噴油量的有效匹配，難使振蕩油腔產生高效的換熱效果，不能最大限度的降低活塞熱負荷。本發明針對現有活塞振蕩油腔設計的技術難題，設計了評價活塞振蕩油腔結構與噴嘴流量關係的試驗裝置，採用電機驅動曲柄連杆機構模擬活塞往復運動，採用溫度感應器測量活塞在不同噴嘴流量下的溫度，驗證活塞振蕩油腔與噴油量匹配的合理性，使振蕩油腔具有最佳換熱效果，為活塞振蕩油腔的設計提供依據。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於難找到振蕩油腔與噴油量的有效匹配，難使振蕩油腔產生高效的換熱效果，不能最大限度的降低活塞熱負荷的問題，而提供了一種活塞振蕩油腔試驗模擬裝置。該裝置。
[0004]本發明採用的技術方案:一種活塞振蕩油腔試驗模擬裝置，它包括高溫燃氣發生器1、燃氣進口溫度傳感器2、燃氣連接盤3、燃氣出口溫度傳感器4、空氣流量計5、密封件
6、活塞7、活塞銷8、氣缸套9、連杆10、變頻電機11、曲軸支座12、曲軸13、活塞冷卻噴嘴14、油流量控制器15、溫度感應器16和緊固件17，燃氣連接盤3與氣缸套9通過緊固件17連接，活塞7與連杆10通過活塞銷8連接，並設置在氣缸套9內，高溫燃氣發生器I和燃氣進口溫度傳感器2分別設置在燃氣連接盤3的進氣口處，空氣流量計5和燃氣出口溫度傳感器4分別設置在燃氣連接盤3的出口處，連杆10與固定在曲軸支座12上的曲軸13連接，變頻電機11與曲軸13連接，活塞冷卻噴嘴14固定在氣缸套9上，油流量控制器15固定在活塞冷卻噴嘴14上，溫度感應器16設置在活塞7上。
[0005]本發明與現有技術相比其有益效果是:本發明設計的活塞振蕩油腔試驗裝置可以為優化活塞振蕩油腔結構與活塞冷卻噴嘴噴油量，降低活塞熱負荷，提高活塞可靠性，縮短活塞研發設計周期，降低活塞設計成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1為本發明的結構示意圖。【具體實施方式】
[0007]如圖1所示，一種活塞振蕩油腔試驗模擬裝置，它包括高溫燃氣發生器1、燃氣進口溫度傳感器2、燃氣連接盤3、燃氣出口溫度傳感器4、空氣流量計5、密封件6、活塞7、活塞銷8、氣缸套9、連杆10、變頻電機11、曲軸支座12、曲軸13、活塞冷卻噴嘴14、油流量控制器15、溫度感應器16和緊固件17，燃氣連接盤3與氣缸套9通過緊固件17連接，活塞7與連杆10通過活塞銷8連接，並設置在氣缸套9內，高溫燃氣發生器I和燃氣進口溫度傳感器2分別設置在燃氣連接盤3的進氣口處，空氣流量計5和燃氣出口溫度傳感器4分別設置在燃氣連接盤3的出口處，連杆10與固定在曲軸支座12上的曲軸13連接，變頻電機11與曲軸13連接，活塞冷卻噴嘴14固定在氣缸套9上，油流量控制器15固定在活塞冷卻噴嘴14上，溫度感應器16設置在活塞7上。
[0008]本發明中使用曲軸13將變頻電機11的旋轉運動轉化為活塞7的往復運動，調整電機頻率使電機轉速與發動機轉速相同，此時活塞7運動規律與發動機一致，模擬活塞振蕩油腔流動狀態；採用遙感測試技術，通過溫度感應器感應活塞測試點溫度，並記錄溫度數據，同時將記錄溫度通過溫度感應器上的信號發射裝置傳輸出去，通過信號感應裝置接受數據，實時觀測活塞測試點溫度；使用高溫燃氣模擬發動機燃燒狀態，對活塞頭部表面進行加熱，活塞冷卻噴嘴噴射冷卻油通過振蕩油腔上的進油口振蕩油腔，與活塞振蕩油腔表面實現換熱，降低活塞溫度。
[0009]工作原理，啟動高溫燃氣發生器1，對空氣進行加熱，根據不同試驗要求，設定空氣溫度；高溫空氣通過燃氣連接盤3上的進氣口進入燃氣連接盤3、氣缸套9與活塞組件7組成封閉空間對活塞進行加熱，燃氣通過燃氣連接盤3的出口排出；同時，開啟活塞冷卻噴嘴14，對活塞進行冷卻，冷卻油流量由油流量控制器15調節；當燃氣進口溫度傳感器2與燃氣出口溫度傳感器4的溫度恆定後，開啟變頻電機11，並將轉速調整為試驗要求值；同時開啟溫度感應器16，記錄活塞溫度，並通過空氣流量計5記錄空氣流量，當溫度感應器16所記錄溫度值波動在±2°C時，關閉高溫燃氣發生器I與變頻電機11完成試驗。
【權利要求】
1.在此處鍵入權利要求項I 一種活塞振蕩油腔試驗模擬裝置，它包括高溫燃氣發生器(I)、燃氣進口溫度傳感器(2)、燃氣連接盤(3)、燃氣出口溫度傳感器(4)、空氣流量計(5)、密封件(6)、活塞(7)、活塞銷(8)、氣缸套(9)、連杆(10)、變頻電機(11)、曲軸支座(12)、曲軸(13)、活塞冷卻噴嘴(14)、油流量控制器(15)、溫度感應器(16)和緊固件(17)，其特徵是:燃氣連接盤(3)與氣缸套(9)通過緊固件(17)連接，活塞(7)與連杆(10)通過活塞銷(8 )連接，並設置在氣缸套(9 )內，高溫燃氣發生器(I)和燃氣進口溫度傳感器(2 )分別設置在燃氣連接盤(3 )的進氣口處，空氣流量計(5 )和燃氣出口溫度傳感器(4)分別設置在燃氣連接盤(3)的出口處，連杆(10)與固定在曲軸支座(12)上的曲軸(13)連接，變頻電機(11)與曲軸(13 )連接，活塞冷卻噴嘴(14)固定在氣缸套(9 )上，油流量控制器(15 )固定在活塞冷卻噴嘴(14 )上，溫度感應器(16 )設置在活塞(7 )上。
【文檔編號】G01M13/00GK103994881SQ201410157516
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月18日 優先權日:2014年4月18日
【發明者】陳曉飛, 龐明, 劉長振, 魏志明, 解志民, 任偉, 徐廣輝 申請人:中國北方發動機研究所(天津)