[發(fā)明專利]應用于內燃機浮動缸套摩擦試驗機的模擬點火定時裝置

在審

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• 申請日: 2019-12-28
• 公開（公告）號: CN111044195A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設計）人: 王維偉;楊婕;張相濤;李華安;馬超;王修坡;魏臣
• 申請（專利權）人: 煙臺大學
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;G01M15/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本專利公開了應用于內燃機浮動缸套摩擦試驗機的模擬點火定時裝置。本裝置針對內燃機缸套活塞環(huán)摩擦力的測量需求，在傳統(tǒng)的浮動缸套測量裝置的基礎上引入熱負荷模擬單元和火焰定時單元，火焰發(fā)生器模擬內燃機熱負荷，并通過伺服定時渦輪、火焰分配活塞等機構驅動火焰定時機構。相比現(xiàn)有技術，提高了模擬工況與實際工況的相似性；克服了現(xiàn)有試驗機火焰易被撲滅的缺點，提高了模擬熱負荷的穩(wěn)定性；避免了缸套缸蓋之間密封性難以控制的缺點，并降低了實驗難度。本設計對于內燃機缸套?活塞環(huán)的摩擦力測量具有重要的實用價值。

技術領域

本發(fā)明涉及一種內燃機倒拖法摩擦力測量設備的模擬點火裝置，具體為內燃機浮動缸套摩擦試驗機模擬點火定時裝置，屬于摩擦磨損測試技術領域。

背景技術

倒拖法測量缸套-活塞環(huán)摩擦力時，柴油機曲軸通過外部動力驅動旋轉，帶動活塞組件運動，進而采用浮動缸套法測得摩擦力。但測量過程中柴油機不點火，因此測得的摩擦力是柴油機冷態(tài)下的摩擦力，與真實點火運轉時的摩擦力有所不同。采用點火式浮動缸套法能夠測量柴油機在真實運轉狀態(tài)下的摩擦力，但該試驗機缸蓋與缸套之間的密封性容易在長時間工作后發(fā)生變化，且試驗機結構復雜，需要考慮到燃氣密封、缸套軸向壓力平衡、活塞環(huán)組側向沖擊力支撐等難點，裝配的準確性對于實驗結果的重復性影響較大。針對上述試驗機的缺點，大連海事大學研發(fā)了新型的模擬點火缸套-活塞環(huán)摩擦力在線測試裝置，詳見專利《缸套與活塞組件摩擦力的在線測試裝置及測試方法》（申請?zhí)朇N201610427400.X），以及對活塞環(huán)進行高溫高壓工況模擬的研究論文《基于摩擦潤滑的活塞環(huán)槽溫度限值試驗機的研制》對活塞環(huán)進行高溫高壓工況的模擬。該裝置采用外加火焰噴槍向燃燒室噴火，模擬熱負荷，將壓縮空氣引入活塞環(huán)槽，模擬工作時活塞環(huán)承受的背壓的方式使試驗機工作環(huán)境更加接近內燃機運行時高溫高壓的實際工況。

但該試驗裝置存在以下問題：在摩擦力測量期間，火焰噴槍始終處于工作狀態(tài)使得該裝置無法真正實現(xiàn)模擬內燃機點火定時，該裝置的試驗模擬與實際狀態(tài)并不完全相符導致試驗數(shù)據存在較大誤差；而且，火焰噴槍持續(xù)工作狀態(tài)也會導致模擬熱負荷溫度過高，使得燃燒室火焰溫度遠高于實際工況，活塞、活塞環(huán)及潤滑油難以長時間承受。此外，該裝置的活塞以較高轉速往復運動時，壓縮沖程產生的氣流會將火焰噴槍的火焰熄滅，無法進行高轉速下缸套-活塞環(huán)摩擦力的測量，即該裝置模擬時的運行穩(wěn)定性較差。

由此可見，現(xiàn)有技術中缺乏能夠準確模擬內燃機點火定時工作狀態(tài)的裝置。

發(fā)明內容

為解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種應用于內燃機浮動缸套摩擦試驗機的模擬點火定時裝置，適用于內燃機倒拖法摩擦力測量設備的模擬點火。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術方案如下所述：

應用于內燃機浮動缸套試驗機的模擬點火裝置，包括熱負荷模擬單元100、火焰定時單元200,

所述熱負荷模擬單元100包括火焰發(fā)生器101、燃氣儲存罐102，

所述火焰定時單元200包括火焰分配箱201、火焰分配活塞202、定時控制蝸輪203、火焰通內燃機管路204、火焰通大氣管路205、傳動機構206，

火焰發(fā)生器101的火焰與燃氣儲存罐102連通，所述燃氣儲存罐102的火焰與火焰分配箱201連通；

所述定時控制蝸輪203上制有首尾閉合的導向槽2031，所述火焰分配活塞202的外端制有活塞驅動連桿2023，所述活塞驅動連桿2023與所述定時控制蝸輪203上的導向槽2031配合聯(lián)動，使得所述火焰分配活塞202能夠往復運動，同時，所述定時控制蝸輪203通過傳動機構206與內燃機的曲軸連桿機構聯(lián)動，將所述內燃機曲軸連桿機構的轉動同步傳遞給定時控制蝸輪203，