本實(shí)用新型屬于發(fā)動(dòng)機(jī)零部件功能試驗(yàn)裝置，具體是一種活塞冷卻噴嘴流量測量裝置。

背景技術(shù)：

隨著發(fā)動(dòng)機(jī)不斷強(qiáng)化，平均有效壓力和活塞平均速度的不斷提高，伴隨著燃?xì)庾罡邷囟群推骄鶞囟认鄳?yīng)升高，高溫燃?xì)馀c活塞頂面通過對(duì)流和輻射兩種方式將熱量傳遞給活塞，從而使活塞熱負(fù)荷越來越高，在活塞溫度超過一定限度后，活塞機(jī)械強(qiáng)度下降，甚至在局部區(qū)域出現(xiàn)熱點(diǎn)，產(chǎn)生塑性變形、熱裂甚至燒損，嚴(yán)重時(shí)引起活塞環(huán)卡死和拉缸事故。

為了保持活塞有較高的強(qiáng)度，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的使用要求，必須將活塞吸收的熱量及時(shí)傳走。由活塞傳給氣缸壁的熱量通過活塞環(huán)、活塞體以及活塞內(nèi)表面的空氣、油霧帶走。但對(duì)高強(qiáng)化的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞，僅靠這些方式已不能滿足冷卻活塞要求，需要采用強(qiáng)制噴油冷卻，從而降低活塞溫度，活塞冷卻噴嘴應(yīng)運(yùn)而生。

不同發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)活塞冷卻噴嘴流量及開啟壓力有不同需求，目前國內(nèi)很少有測量活塞冷卻噴嘴流量及壓力的相關(guān)文獻(xiàn)，其測量裝置相關(guān)技術(shù)更少涉及。

因此，找到一種精確測量活塞冷卻噴嘴流量及開啟、關(guān)閉壓力的測量裝置尤為重要。本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)以上功能，為活塞冷卻噴嘴研發(fā)提供精準(zhǔn)的性能參數(shù)依據(jù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的是提出一種操作方便、快捷高效的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞冷卻噴嘴流量測量裝置，解決目前活塞冷卻噴嘴沒有專門功能試驗(yàn)裝置的問題，為活塞冷卻噴嘴研發(fā)提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐，縮短研發(fā)時(shí)間，提供了一種活塞冷卻噴嘴流量測量裝置。

本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種活塞冷卻噴嘴流量測量裝置，包括油箱、機(jī)油泵、變頻電機(jī)、質(zhì)量流量計(jì)，還包括噴嘴卡具、活塞冷卻噴嘴、控制器、加熱器以及三通、球閥、油管，其特征在于：油箱內(nèi)有溫度傳感器和加熱器，溫度傳感器和加熱器通過第二數(shù)據(jù)線連接溫度控制器，油箱通過油管連接機(jī)油泵的進(jìn)油口，機(jī)油泵的出油口通過油管連接機(jī)油濾清器的進(jìn)油口，機(jī)油濾清器的出油口通過油管連接第一三通的入口，第一三通的一個(gè)出油口通過第一油管連接第一球閥進(jìn)油口，第一球閥出油口通過油管連接至油箱；第一三通的另一個(gè)出油口通過油管連接緩沖罐進(jìn)油口，緩沖罐出油口通過油管連接第二三通進(jìn)油口，第二三通的一個(gè)出油口通過油管連接第二球閥進(jìn)油口，第二球閥出油口通過第二油管連接第三三通的一個(gè)入口，第二三通的另一個(gè)出油口通過油管連接第三球閥進(jìn)油口，第三球閥出油口通過第三油管連接第三三通的另一個(gè)入口，第三三通的出油口通過油管連接質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)油口，質(zhì)量流量計(jì)出油口通過油管連接噴嘴卡具進(jìn)油口，被測活塞冷卻噴嘴固定于噴嘴卡具上，噴出機(jī)油由集油槽收集后通過回油管回流至油箱，噴嘴卡具進(jìn)油管安裝有壓力傳感器，壓力傳感器通過第一數(shù)據(jù)線連接油壓控制器，變頻電機(jī)通過第三數(shù)據(jù)線連接油壓控制器，油壓控制器收集管路壓力信號(hào)，通過改變變頻電機(jī)轉(zhuǎn)速從而改變機(jī)油泵輸出壓力，使管路壓力達(dá)到要求值，實(shí)時(shí)顯示記錄質(zhì)量流量計(jì)數(shù)值。

本實(shí)用新型具有第二球閥、第二油管以及第三球閥、第三油管組成的兩套供油系統(tǒng)，充分滿足汽、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)平臺(tái)活塞冷卻噴嘴開發(fā)驗(yàn)證需求；第二三通前緩沖罐的設(shè)計(jì)，有效消除變頻電機(jī)帶動(dòng)機(jī)油泵產(chǎn)生的油路脈沖對(duì)油壓影響；第一油管、第一球閥設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)油箱油路自循環(huán)，使油溫迅速上升至試驗(yàn)溫度；同時(shí)本裝置能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)認(rèn)證初期，發(fā)動(dòng)機(jī)無需整機(jī)裝配點(diǎn)火即可對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞冷卻噴嘴功能進(jìn)行驗(yàn)證，檢查活塞冷卻噴嘴密封性，測量其開啟壓力、關(guān)閉壓力以及不同壓力下活塞冷卻噴嘴流量特性，為潤滑系統(tǒng)及活塞冷卻設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支撐，從而既有效解決了目前發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系統(tǒng)開發(fā)初期無法驗(yàn)證，活塞冷卻噴嘴匹配盲目的問題，又避免了后期發(fā)動(dòng)機(jī)認(rèn)證階段需要進(jìn)行設(shè)計(jì)方案更改的難題；此外，本發(fā)明還可以進(jìn)行對(duì)標(biāo)機(jī)型的活塞冷卻噴嘴試驗(yàn)，方便快捷的了解競爭機(jī)型活塞冷卻噴嘴功能及性能數(shù)據(jù)，為新產(chǎn)品開發(fā)提供支撐。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型活塞冷卻噴嘴流量測量裝置示意圖。

圖中：1.機(jī)油泵、2.變頻電機(jī)、3.機(jī)油濾清器、4.第一三通、5.第一油管、6.第一球閥、 7.緩沖罐、8.第二三通、9.第二球閥、10.第二油管、11.第三球閥、12.第三油管、13.第三三通、14.質(zhì)量流量計(jì)、15.壓力傳感器、16.噴嘴卡具、17.被測活塞冷卻噴嘴、18.集油槽、 19.回油管、20.第一數(shù)據(jù)線、21.溫度控制器、22.油壓控制器、23.第二數(shù)據(jù)線、24.溫度傳感器、25.加熱器、26.第三數(shù)據(jù)線、27.油箱。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案。

圖1是一種活塞冷卻噴嘴流量測量裝置的示意圖。

一種活塞冷卻噴嘴流量測量裝置，包括油箱27、機(jī)油泵1、變頻電機(jī)2、質(zhì)量流量計(jì)14，還包括噴嘴卡具16、活塞冷卻噴嘴17、控制器21、加熱器25以及三通、球閥、油管，油箱 27內(nèi)有溫度傳感器24和加熱器25，溫度傳感器24和加熱器25通過第二數(shù)據(jù)線23連接溫度控制器21，油箱27通過油管連接機(jī)油泵1的進(jìn)油口，機(jī)油泵1的出油口通過油管連接機(jī)油濾清器3的進(jìn)油口，機(jī)油濾清器3的出油口通過油管連接第一三通4的入口，第一三通4的一個(gè)出油口通過第一油管5連接第一球閥6進(jìn)油口，第一球閥6出油口通過油管連接至油箱；第一三通4的另一個(gè)出油口通過油管連接緩沖罐7進(jìn)油口，緩沖罐7出油口通過油管連接第二三通8進(jìn)油口，第二三通8的一個(gè)出油口通過油管連接第二球閥9進(jìn)油口，第二球閥9出油口通過第二油管10連接第三三通13的一個(gè)入口，第二三通8的另一個(gè)出油口通過油管連接第三球閥11進(jìn)油口，第三球閥11出油口通過第三油管12連接第三三通13的另一個(gè)入口，第三三通13的出油口通過油管連接質(zhì)量流量計(jì)14進(jìn)油口，質(zhì)量流量計(jì)14出油口通過油管連接噴嘴卡具16進(jìn)油口，被測活塞冷卻噴嘴17固定于噴嘴卡具16上，噴出機(jī)油由集油槽18 收集后通過回油管19回流至油箱27，噴嘴卡具16進(jìn)油管安裝有壓力傳感器15，壓力傳感器 15通過第一數(shù)據(jù)線20連接油壓控制器22，變頻電機(jī)2通過第三數(shù)據(jù)線26連接油壓控制器 22，油壓控制器22收集管路壓力信號(hào)，通過改變變頻電機(jī)2轉(zhuǎn)速從而改變機(jī)油泵1輸出壓力，使管路壓力達(dá)到要求值，實(shí)時(shí)顯示記錄質(zhì)量流量計(jì)數(shù)值。

本實(shí)用新型主要工作原理是將被測活塞冷卻噴嘴固定于噴嘴卡具上，由溫度控制器和不銹鋼加熱管組成加熱系統(tǒng)將試驗(yàn)油加熱控制至所需溫度，通過壓力控制器，根據(jù)噴嘴壓力設(shè)定值與壓力傳感器測量值的差值，按照PID算法計(jì)算出控制器的輸出量，控制變頻器來改變油泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而控制油泵輸出壓力，再通過質(zhì)量流量計(jì)，實(shí)現(xiàn)不同壓力下的噴嘴流量測量。

本實(shí)用新型的詳細(xì)工作原理和工作過程如下：

1、噴嘴安裝：將被測活塞冷卻噴嘴17按標(biāo)準(zhǔn)力矩裝配在噴嘴卡具16上。

2、機(jī)油加熱：第一關(guān)閉球閥6、第二球閥9和第三球閥11，將機(jī)油泵1、變頻電機(jī)2和各傳感器、控制器接通電源，通過溫度控制器21設(shè)定機(jī)油溫度數(shù)值，加熱器25開始工作，待油溫?cái)?shù)值達(dá)到設(shè)定值后，開啟第一球閥6，低速運(yùn)轉(zhuǎn)變頻電機(jī)2，使油箱27內(nèi)上下層機(jī)油循環(huán)，待油溫?cái)?shù)值再次穩(wěn)定至設(shè)定值后，變頻電機(jī)2停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

3、流量測量：關(guān)閉第一球閥6，如果被測噴嘴為汽油機(jī)用小流量噴嘴，則開啟第三球閥 11，保持第二球閥9關(guān)閉；如果被測噴嘴為柴油機(jī)用大流量噴嘴，則開啟第二球閥9，保持第三球閥11關(guān)閉。通過油壓控制器22輸入所需壓力值，運(yùn)行變頻電機(jī)2，待管路油壓穩(wěn)定值輸入值后，記錄質(zhì)量流量計(jì)14流量值。更改管路壓力值，重復(fù)以上操作，測量不同壓力下活塞冷卻噴嘴流量特性。