缸體燃燒室容積的測量裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種缸體燃燒室容積的測量裝置，用于活塞在缸體內(nèi)處于上止點時活塞最高點高于缸體上平面的情況下測量缸體燃燒室容積V；所述測量裝置包括：致動器，與所述活塞連接，用于將所述活塞移動到所述缸體的預(yù)定位置處；與所述活塞聯(lián)接的位移傳感器，用于測量所述活塞的所述上止點與所述預(yù)定位置之間的距離H；設(shè)置在所述缸體上平面處的光電開關(guān)，用于檢測所述活塞最高點是否高于所述缸體上平面，當(dāng)所述活塞最高點不高于所述缸體上平面時發(fā)出開關(guān)信號；驅(qū)動電機，驅(qū)動所述致動器；控制器，分別與所述光電開關(guān)和所述驅(qū)動電機相連接；其中，當(dāng)所述控制器接收到來自所述光電開關(guān)的所述開關(guān)信號時控制所述驅(qū)動電機停止工作。
【專利說明】缸體燃燒室容積的測量裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種缸體燃燒室容積的測量裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機活塞在上止點時,活塞頂部上方整個空間(由活塞頂、氣缸蓋底面和氣缸套表面之間所包圍的空間)的容積稱為燃燒室容積。其中大多數(shù)發(fā)動機活塞在氣缸內(nèi)處于上止點時，活塞最高點低于缸體上平面。此時，活塞頂表面與缸體形成一個腔體，即為發(fā)動機缸體燃燒室。通常采用滴定的方法來測量發(fā)動機缸體燃燒室容積。
[0003]而某些機型的活塞在上止點時，活塞最高點高出缸體的上平面，按通常滴定法根本無法測量發(fā)動機缸體燃燒室容積。對于該問題，目前行業(yè)內(nèi)還沒有相關(guān)的正式記錄和相應(yīng)的解決措施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種缸體燃燒室容積測量裝置及相應(yīng)的測量方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的某些活塞位于上止點時，活塞最高點高于缸體上平面時，無法按照滴定法測量缸體燃燒室容積的問題。
[0005]一方面，本發(fā)明提供一種缸體燃燒室容積的測量裝置，用于在活塞在缸體內(nèi)處于上止點時活塞最高點高于缸體上平面的情況下測量缸體燃燒室容積V ;所述測量裝置包括:
[0006]致動器，與所述活塞連接，用于將所述活塞移動到所述缸體的預(yù)定位置處；其中，所述活塞位于所述預(yù)定位置時，活塞最高點不高于所述缸體上平面；
[0007]與所述活塞聯(lián)接的位移傳感器，用于測量所述活塞的所述上止點與所述預(yù)定位置之間的距離H ；
[0008]設(shè)置在所述缸體上平面處的光電開關(guān)，用于檢測所述活塞最高點是否高于所述缸體上平面，當(dāng)所述活塞最高點不高于所述缸體上平面時發(fā)出開關(guān)信號；
[0009]驅(qū)動電機，驅(qū)動所述致動器；
[0010]控制器，分別與所述光電開關(guān)和所述驅(qū)動電機相連接；其中，當(dāng)所述控制器接收到來自所述光電開關(guān)的所述開關(guān)信號時控制所述驅(qū)動電機停止工作。
[0011]所述測量裝置還包括:
[0012]滴定器，用于滴定測量所述活塞位于所述預(yù)定位置時的第一缸體燃燒室容積VI。
[0013]另一方面，本發(fā)明還提供一種缸體燃燒室容積的測量方法，用于在活塞在缸體內(nèi)處于上止點時活塞最高點高于所述缸體的上平面的情況下測量缸體燃燒室容積V，包括步驟:
[0014]將所述活塞在所述缸體內(nèi)定位到所述上止點之下的預(yù)定位置處；在所述預(yù)定位置處，所述活塞最高點不高于所述缸體的所述上平面；其中，所述活塞的所述預(yù)定位置與所述上止點之間具有距離H ；[0015]利用滴定法測量所述活塞位于所述預(yù)定位置時的第一缸體燃燒室容積Vl ；
[0016]根據(jù)所述距離H和所述活塞的直徑D，以及所述第一缸體燃燒室容積Vl計算獲得所述活塞位于所述上止點時的缸體燃燒室容積V。
[0017]所述計算步驟中，根據(jù)所述距離H和所述直徑D計算獲得下移容積V2，缸體燃燒室容積 V=V1-V2。
[0018]本發(fā)明提供的缸體燃燒室容積測量方法對測量工具和距離H并不做具體限定，測量結(jié)果的誤差基本上是來自于測量誤差，而本方法不會帶來額外的誤差，因此利用現(xiàn)有的工具設(shè)備就能夠方便的獲得缸體燃燒室容積。在利用本發(fā)明提供的測量工具能夠簡單方便的獲得高精度的測量結(jié)果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1所示為活塞位于上止點時缸體與活塞結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2所示為圖1所示的活塞下移一定距離后的缸體與活塞結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3所示為本發(fā)明實施例二提供的缸體燃燒室容積測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0023]實施例一
[0024]活塞101在氣缸的缸體102內(nèi)位于上止點時的位置如圖1中所示?；钊?01的最高點110高于缸體上平面103，導(dǎo)致無法按照滴定法測量缸體燃燒室容積。本實施例提供的方法是將活塞101下移一定距離之后使得活塞最高點110基本平齊于甚至低于缸體上平面103，從而可以利用滴定法進(jìn)行測量，然后計算獲得缸體燃燒室容積。
[0025]如圖2中所示，將活塞101從其上止點下移一定距離H，使得活塞最高點110低于缸體上平面103。這樣，活塞101的包括最高點110在內(nèi)的整個頂表面114與缸體102形成一個腔體112。這個腔體112是指在缸體102內(nèi)從活塞101的頂表面114到缸體102的上平面103之間的空間。此時，按照通常的滴定法在腔體112內(nèi)滴入滴定液，即可測得腔體112的第一缸體燃燒室容積VI。根據(jù)活塞101的直徑D (其與缸體102的內(nèi)徑基本相同)以及活塞101下移距離H，即可計算獲得這樣的下移導(dǎo)致的下移容積V2= (D/2) ~2*H。因此，當(dāng)活塞101處于圖1所示的上止點位置時，其缸體燃燒室容積V=V1-V2。其中，距離H的具體數(shù)值可以在實際測量過程中測量獲得。
[0026]需要理解的是，這樣得到的缸體燃燒室容積V有可能為負(fù)數(shù)。這表明，當(dāng)活塞處于如圖1所示的上止點位置時，其頂表面114上高出缸體上平面103的部分的體積大于低于缸體上平面103的部分的容積；在這樣的情況下，活塞本身對整個燃燒室容積的貢獻(xiàn)為負(fù)。
[0027]在不同于圖2的實施例中，活塞101可以在缸體102內(nèi)下移更遠(yuǎn)或更近的距離。在一個優(yōu)選實施例中，可以使得活塞101下移至其最高點110與缸體上平面103基本平齊的位置。
[0028]實施例二
[0029]本實施例提供一種用于測量活塞位于上止點時高出缸體上平面時的缸體燃燒室容積測量裝置。其中，活塞位于上止點時缸體與活塞的結(jié)構(gòu)如圖1中所示。本實施例提供的測量裝置如圖3中所示，包括控制器105，與控制器105連接的驅(qū)動電機106和光電開關(guān)108，以及與驅(qū)動電機106相連接的致動器107。通過驅(qū)動電機106驅(qū)動致動器107將活塞101從圖1所示的上止點位置移動到缸體的預(yù)定位置處，使得活塞101位于所述預(yù)定位置時活塞最高點110不高于所述缸體上平面103。驅(qū)動電機106具體可采用步進(jìn)電機，以便于精確的控制致動器107的調(diào)節(jié)距離。致動器107具體可以為線性致動器或者絲桿，并可從上方抵靠活塞101，從而在驅(qū)動電機106的驅(qū)動下向下壓動活塞101，從而使其沿著缸體102向下移動。
[0030]光電開關(guān)108可以設(shè)置在如圖1中所示的缸體上平面103處，其檢測光線與缸體上平面103基本平齊。例如，光電開關(guān)108的位置可以設(shè)置成使其檢測光線基本貼合缸體上平面103。而且，光電開關(guān)108的檢測光線可以與活塞最高點110的沿豎向的運動路徑對準(zhǔn)。這樣，當(dāng)活塞101向下移動到其最高點110基本平齊于所述缸體上平面103時，光電開關(guān)108就會發(fā)出開關(guān)信號(由于光電開關(guān)108中的光發(fā)射器發(fā)出的檢測光線不再被活塞101所遮擋，從而由光電開關(guān)108中的光接收器接收到該檢測光線)?？刂破?05接收到來自所述光電開關(guān)108的開關(guān)信號時，控制驅(qū)動電機106停止工作。這樣可以使得活塞101停止在其最高點110與所述缸體上平面103基本平齊的預(yù)定位置，相比于圖2中所示的活塞位置，由于活塞101下降距離縮短，使得第一缸體燃燒室容積Vl較小。這樣，在用滴定法測量該第一缸體燃燒室容積Vl時，可以減少滴定液的用量，從而提高測量效率并減少測量誤差。測量裝置還包括與所述活塞101聯(lián)接的位移傳感器104，用于測量所述活塞的上止點與預(yù)定位置之間的距離H。該位移傳感器104可以為設(shè)置在活塞101的下方的直線位移傳感器。
[0031]在實際測量中，還可以通過致動器107帶動活塞連桿運動，從而使得活塞101在缸體102內(nèi)上下運動。通過位移傳感器104實時測量活塞101在缸體102內(nèi)所處的位置，從而能夠準(zhǔn)確的確定活塞101處于上止點時的位置。相比于現(xiàn)有技術(shù)中通過人為的尋找上止點位置，本裝置中采用位移傳感器104測量活塞101的整個運動周期內(nèi)的高度值，從而能夠精確的找到活塞101的上止點位置。
[0032]更進(jìn)一步地，所述測量裝置還包括滴定器(圖中未示出)，用于滴定測量所述活塞位于所述預(yù)定位置時的第一缸體燃燒室容積VI。
[0033]根據(jù)所述第一缸體燃燒室容積V1、距離H以及活塞直徑D可以計算獲得活塞位于上止點時的缸體燃燒室容積V=Vl-Ji (D/2)~2*H。采用本實施例中提供的測量裝置，能夠簡單快捷的測量得到計算缸體燃燒室容積V所必須的參數(shù)，并且盡可能的縮短活塞下移的距離使得活塞最高點不突出缸體上平面，從而提高測量精度。
[0034]以上實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行的修改或者同等替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種缸體燃燒室容積的測量裝置，用于活塞在缸體內(nèi)處于上止點時活塞最高點高于缸體上平面的情況下測量缸體燃燒室容積V ;所述測量裝置包括: 致動器(107)，與所述活塞(101)連接，用于將所述活塞(101)移動到所述缸體的預(yù)定位置處；其中，所述活塞(101)位于所述預(yù)定位置時，所述活塞最高點(110)不高于所述缸體上平面(103)； 與所述活塞(101)聯(lián)接的位移傳感器(104)，用于測量所述活塞(101)的所述上止點與所述預(yù)定位置之間的距離H ； 設(shè)置在所述缸體上平面處的光電開關(guān)(108)，用于檢測所述活塞最高點(110)是否高于所述缸體上平面(103)，當(dāng)所述活塞最高點(110)不高于所述缸體上平面(103)時發(fā)出開關(guān)信號; 驅(qū)動電機(106)，驅(qū)動所述致動器(107); 控制器(105)，分別與所述光電開關(guān)(108)和所述驅(qū)動電機(106)相連接；其中，當(dāng)所述控制器(105)接收到來自所述光電開關(guān)(108)的所述開關(guān)信號時控制所述驅(qū)動電機(106)停止工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的缸體燃燒室容積的測量裝置，其特征在于，還包括: 滴定器，用于滴定測量所述活塞(101)位于所述預(yù)定位置時的第一缸體燃燒室容積VI。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的缸體燃燒室容積的測量裝置，其特征在于，在所述預(yù)定位置處，所述活塞最高點(110)與所述缸體上平面(103)基本平齊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的缸體燃燒室容積的測量裝置，其特征在于，所述驅(qū)動電機(106)為步進(jìn)電機。
5.一種缸體燃燒室容積的測量方法，用于在活塞在缸體內(nèi)處于上止點時活塞最高點高于所述缸體的上平面的情況下測量缸體燃燒室容積V，包括步驟: 將所述活塞在所述缸體內(nèi)定位到所述上止點之下的預(yù)定位置處；在所述預(yù)定位置處，所述活塞最高點不高于所述缸體的所述上平面；其中，所述活塞的所述預(yù)定位置與所述上止點之間具有距離H ； 利用滴定法測量所述活塞位于所述預(yù)定位置時的第一缸體燃燒室容積Vl ； 根據(jù)所述距離H和所述活塞的直徑D，以及所述第一缸體燃燒室容積Vl計算獲得所述活塞位于所述上止點時的缸體燃燒室容積V。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的缸體燃燒室容積的測量方法，其特征在于，所述計算步驟中，根據(jù)所述距離H和所述直徑D計算獲得下移容積V2，缸體燃燒室容積V=V1-V2。
【文檔編號】G01F17/00GK103438952SQ201310346728
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月9日
【發(fā)明者】賈文超, 童向榮, 陳啟云, 李慧軍, 由毅, 馮擎峰 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團(tuán)有限公司