[发明专利]一种用于活塞环-缸套间摩擦力测量系统的主动密封装置

说明书

本发明属于内燃机的测试领域，具体涉及一种用于活塞环‑缸套间摩擦力测量系统的主动密封装置，包括缸盖、浮动缸套、活塞、缸体、高压导管、气阀、高压罐、空气压缩机、压力传感器、缸内压力传感器、压力测控器和密封腔组成。压力测控器通过对比分析压力传感器和缸内压力传感器测得的压力值，主动控制气阀，使得密封腔内的压力与燃烧室缸内压力达到同步等值，进行实现浮动缸套的主动密封。在浮动缸套与缸体之间安装了力传感器用来进行活塞环‑缸套间的摩擦力测量。本发明实现了缸套的主动密封，防止缸内气体泄漏，确保在内燃机正常燃烧条件下对活塞‑缸套摩擦力进行测量。

技术领域

本发明属于内燃机的测试领域，具体涉及一种用于活塞环-缸套间摩擦力测量系统的主动密封装置。

背景技术

当前，石油资源越来越短缺，相应的油耗法规日趋严格。对于如何降低内燃机的燃油消耗，已成为一项重要的工作。通过降低内燃机的摩擦损失是一种常用的内燃机节能改进技术。一般而言，内燃机摩擦损失的40%～50%是由活塞环-缸套摩擦副消耗掉的。为了测量分析活塞-缸套组件之间摩擦润滑情况，研究人员进行了大量尝试，以开发出可测量内燃机实际运行工况下活塞-缸套组件的摩擦力情况的试验设备。在这类摩擦力测量系统的设计中，常使用浮动缸套法进行摩擦力测量，需要确保缸套和内燃机缸体之间始终处于非接触状态，而这势必会破坏气缸的密封性。内燃机，尤其是压燃式内燃机，对气缸的密封性要求特别高。气缸密封不足可能使得内燃机无法正常燃烧，导致活塞-缸套间摩擦力测量的失真。但是，目前为止，浮动缸套的密封问题一直都未能得到有效的解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于活塞环-缸套间摩擦力测量系统的主动密封装置，以解决浮动缸套在内燃机压缩和做功冲程中的密封问题。

为解决上述存在的技术问题，本发明使用了以下技术方案：一种用于测量活塞环-缸套间摩擦力的浮动缸套主动密封装置，包括缸盖、浮动缸套、活塞和缸体，还包括高压导管、气阀、高压罐、空气压缩机、压力传感器、内燃机缸内压力传感器，靠近缸盖的缸体中加工了密封腔，在浮动缸套与缸体之间安装力传感器来进行活塞环-缸套间的摩擦力测量，高压导管一端与密封腔连接，另一端与气阀连接；气阀安装在高压罐上，高压罐与空气压缩机相连，空气压缩机为高压罐提供压力，压力传感器一端与密封腔连接，测量密封腔的压力，另一端与测控器相连，内燃机缸内压力传感器一端与燃烧室连接，测量燃烧室的压力，另一端与测控器相连，测控器与气阀连接，测控器对压力传感器和内燃机缸内压力传感器的压力值进行对比，主动控制气阀，使得密封腔与缸内压力值达到同步等效，进而实现浮动缸套的主动密封。

本发明在内燃机缸体上加工了一个密封腔，通过给密封腔主动施加与燃烧室同步等值的高压气体，使燃烧室达到密封效果。本发明实现了缸套的主动密封，防止缸内气体泄漏，确保在内燃机正常燃烧条件下对活塞-缸套摩擦力进行测量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1-缸盖；2-浮动缸套；3-活塞；4-缸体；5-高压导管；6-气阀；7-高压罐；8-空气压缩机；9-压力传感器；10-缸内压力传感器；11-测控器；12-密封腔；13-燃烧室；14-力传感器。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步的说明。