[发明专利]一种内燃机往复振荡传热模拟试验装置及其试验方法

摘要

本发明涉及一种内燃机往复振荡传热模拟试验装置及其试验方法，属于内燃机活塞试验技术领域。包括主体振荡机构，动力系统，供油及余油收集系统，控制与测量系统、活塞加热系统，主体振荡机构包括机架、曲柄长度调节装置等；动力系统包括伺服电机装置；供油系统通过对准内冷油腔冷却活塞试件入口的喷油嘴向油道透明模型喷射机油，余油收集系统最后对机油进行收集；控制与测量系统对伺服电机装置转速，喷油压力等进行测量和控制；活塞加热系统通过电阻丝实现对内冷油腔冷却活塞试件的恒温加热。本发明仿真精度高，通用性强，通过测定机油进出口温度温度，直接考察油腔壁面换热系数，同时可测定喷油嘴性能，为活塞优化设计提供依据。

主权项

1.一种内燃机往复振荡传热模拟试验装置，其特征在于，包括主体振荡机构，动力系统，供油及余油收集系统，控制与测量系统、活塞加热系统；其中：所述的主体振荡机构包括机架（1）、曲柄长度调节装置（2）、顶杆导向机构、连杆（13）、可变曲柄连杆机构（14）、顶杆（11）、试件安装平台（10）、内冷油腔冷却活塞试件（9）、右主轴颈（16）；机架（1）的左侧、右侧、上部均开设有安装孔，曲柄长度调节装置（2）穿过机架（1）的左侧的安装孔后与机架（1）内部的可变曲柄连杆机构（14）的左侧连接，右主轴颈（16）穿过机架（1）右侧的安装孔后与可变曲柄连杆机构（14）的右侧连接，右主轴颈（21）由机架（1）轴向固定，机架（1）上方的安装孔处设有顶杆导向机构，试件安装平台（10）固定在机架（1）的正上方，顶杆（11）的上端与试件安装平台（10）连接，下端穿过顶杆导向机构后与机架（1）内部的连杆（13）的上端连接，连杆（13）的下端与可变曲柄连杆机构（14）的上端连接，曲柄长度调节装置（2）用于实现可变曲柄连杆机构（14）的长度调节；所述的内冷油腔冷却活塞试件（9）安装在试件安装平台（10）上部且具有进油口和出油口；所述的动力系统包括伺服电机装置（15），伺服电机装置（15）的电机输出轴（29）与右主轴颈（21）连接，伺服电机装置（15）通过右主轴颈（21）带动可变曲柄连杆机构（14）往复运动，进而可变曲柄连杆机构（14）带动连杆（13）上下往复运动；所述的供油及余油收集系统包括供油装置及余油收集装置（12），供油装置用于向内冷油腔冷却活塞试件（9）的进油口喷射机油，余油收集装置（12）用于收集从内冷油腔冷却活塞试件（9）出油口流出的机油及从供油装置喷出但未喷入内冷油腔冷却活塞试件（9）进油口的机油；所述的控制与测量系统包括上位机、下位机，上位机为与下位机连接，用于向下位机传输指令，下位机与供油装置、伺服电机装置（15）连接，用于控制供油装置、伺服电机装置（15）执行上位机的指令并将供油装置、伺服电机装置（15）的状态数据反馈给上位机；活塞加热系统包括加热控制箱、保温箱（8）、电阻丝、导线，电阻丝安装在保温箱（8）内且通过导线与加热控制箱连接，内冷油腔冷却活塞试件（9）安装在保温箱（8）内且其内部安装有温度传感器，内冷油腔冷却活塞试件（9）内部的温度传感器一端与加热控制箱连接，另一端与温度数据记录仪连接，供油装置及余油收集装置（12）中分别安装有用于测量内冷油腔冷却活塞试件（9）进油口、出油口处的温度的温度传感器，供油装置及余油收集装置（12）中的温度传感器直接与温度数据记录仪连接，加热控制箱通电后，通过电阻丝实现对保温箱（8）的加热，进而加热内冷油腔冷却活塞试件（9），当内冷油腔冷却活塞试件（9）内部的温度传感器检测到内冷油腔冷却活塞试件（9）内的温度超过设定温度时，加热控制箱自动使导线断电，使内冷油腔冷却活塞试件（9）稳定在设定温度范围内。