[實用新型]一種點火狀態下活塞組件與缸套摩擦力測試裝置

有效

• 申請號: 201720447540.3
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN206804196U
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 王星;陳春;程偉勝;余昳
• 申請（專利權）人: 安慶帝伯格茨活塞環有限公司
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙)32256
• 代理人: 任立

技術領域

本實用新型涉及一種點火狀態下活塞組件與缸套摩擦力測試裝置，尤其適用于點火狀態下實際內燃機在不同工況條件下的活塞組件-缸套摩擦力的測試，屬于摩擦磨損測試技術領域。

背景技術

活塞組件-缸套是內燃機的最主要摩擦副之一，其摩擦損失占內燃機摩擦損失總和的50%左右，其摩擦磨損性能的好壞直接影響到內燃機的使用性能。目前針對內燃機摩擦力的測試主要有兩種方法:倒拖法和浮動缸套法。公知的一種變載荷缸套活塞環摩擦磨損試驗裝置(CN102288502B)，通過變載器產生交變力來實現活塞環對缸套的徑向加載,利用程序控制電機轉速，進行不同轉速下的摩擦磨損試驗，但其限制了活塞環在環槽內的周向轉動，沒有考慮內燃機燃燒爆發壓力和溫度的影響，無法反應實際熱機狀態下不同負荷情況。公知的一種測量點火狀態下活塞與缸套間摩擦力及活塞側推力的裝置（CN105136373A），采用氣體平衡機構抵消高壓燃氣對摩擦力測量的影響，但需要設計研發專門的試驗設備，結構復雜，設計制造成本高，無法反應內燃機的實際使用工作狀態，且平衡機構節流效應無法實現高壓燃氣的絕對平衡，測量誤差大。

實用新型內容

本實用新型目的在于克服現有的不足，并提供一種點火狀態下活塞組件與缸套摩擦力測試裝置，該測量裝置具有測量精度高、結構簡單、成本低、通用性好、安裝拆卸簡單方便、易于推廣等優點，解決現有的測試裝置和測試方法，對活塞組件-缸套摩擦力的測試結構復雜、成本高、測量結果不準確和誤差大等缺點。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：

本實用新型提供了一種點火狀態下活塞組件與缸套摩擦力測試裝置，包括缸蓋、機體、活塞及缸套，該測試裝置還包括上連接件、下連接件、力傳感器、固定在缸蓋和機體之間的氣封套，所述力傳感器的兩端通過上連接件、下連接件分別與缸套和機體固定連接，所述缸套徑向固定在機體內，并在軸向由力傳感器限定處于浮動狀態，所述氣封套與缸套頂部之間留有浮動間隙，所述氣封套與缸套內側的接觸面處還設有密封圈，且所述氣封套上、下表面暴露在缸套內燃燒室的面積相等。

進一步地，所述氣封套與缸蓋之間設有氣缸墊。

進一步地，所述浮動間隙為0.1～1mm。

進一步地，所述的力傳感器為拉壓雙向壓電式力傳感器，安裝在缸套和機體之間的間隙中，位于活塞行程的中部。

進一步地，所述的活塞頂部外圓柱面開有環槽，當活塞運行到上止點時與氣封套之間的軸向和徑向間隙均為0.1～0.3mm。

進一步地，機體的兩側分別開有微小矩形窗口，滿足力傳感器的安裝拆卸要求，并在微小矩形窗口處設一蓋板與機體固連，且所述蓋板與機體之間設有密封墊。

本實用新型的原理如下：

本實用新型中氣封套結構簡單，安裝方便，當內燃機處于點火狀態時，氣封套的上、下表面暴露在燃燒室中的面積相等，高壓燃氣體對氣封套的軸向作用力合力為零，氣封套不會因受力變形影響缸套浮動間隙大小和使密封圈壓縮變形，故對于活塞組件和缸套摩擦力的測試可靠性更高，測量結果更有說服力。

本實用新型中力傳感器直接安裝在缸套和機體之間的間隙中（活塞行程的中部），測量結果更加精確；力傳感器具有體積小、耐高溫、防水性能好和精度高等特點，其安裝、拆卸和更換只需將蓋板拆下即可，不需對其它零部件進行拆卸。

本實用新型氣封套的裝配僅需對現在內燃機機體上表面進行開孔，力傳感器及其連接件的裝配僅需在機體的側面開微小的矩形（或圓形）窗口即可，對實際內燃機的改造少，成本低，在絕大多數內燃機中能滿足測試要求，通用性好，易于推廣。

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：

（1）本實用新型所述的點火狀態下摩擦力測試裝置能實現不同內燃機在實際工作時不同工況下活塞組件-缸套的摩擦力實時測量；

（2）本實用新型所述的拉壓力雙向力傳感器安裝在缸套與機體間隙中，直接與缸套和機體固連，能精確測量活塞組件-缸套的摩擦力；

（3）本實用新型所述的測試裝置零部件少，結構簡單、改造制造成本低、通用性好、可靠性高、易于推廣；

（4）本實用新型所述的測試裝置安裝拆卸更換快速、簡單、方便。

附圖說明

圖1為本實用新型在點火狀態下活塞組件與缸套摩擦力測試裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型中燃氣密封結構示意圖；

圖3為本實用新型中力傳感器安裝位置示意圖；