CN101929920A - 对汽油机缸盖进气道流体参数进行测量的装置 - Google Patents

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王天友
杨晟华
鲁桢
刘书亮
张建昭
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Abstract

本发明公开了一种对汽油机缸盖进气道流体参数测量装置。测试台台面通过螺栓与连接盘固定，连接盘内圆上端面与外圆下端面均设有止口。连接盘上面设有压板，滚流模拟缸套下端焊有法兰；缸套上端为90°空心弯头，缸套下端法兰置于连接盘内圆上端面止口内，通过压板及螺栓将缸套与连接盘固定为一体。缸套的上端通过定位板与相应的待测缸盖固定连接，叶片风速仪置于测试台台面的下方。缸套弯头的直径D与待测缸盖上的进气道直径相等，缸套弯头的高度H分别为H=5D或H=1.75D。该测试结构能够减少湍动能的损失，湍动能能较好的被叶片风速仪吸收，可以对滚流强度和滚流比进行准确的测试。同时该装置操作简单，拆装方便，缩短了测试周期。

Description

对汽油机缸盖进气道流体参数进行测量的装置
技术领域
本发明涉及一种测试汽车发动机进气道气体流动状态参数的测试技术与装置。
背景技术
为了获得发动机良好的动力性、经济性和排放特性，要求汽油机缸盖进气道必须有足够高的流量系数、滚流强度和滚流比等参数。
汽油机缸内气体的滚流是在进气过程中形成的一种绕气缸轴线垂直线旋转的气流运动，滚流运动可以有效的改善汽油机的燃烧性能。目前要精确测量汽油机的滚流比或滚流强度，传统的做法是单独设计一套与气流运动旋转轴心一致的叶片风速仪安装在固定的位置，利用气流带动叶片旋转，通过风速仪的转速来测试汽油机的滚流强度与滚流比，这样无疑增加了气道稳流试验台的安装与测试的复杂性，并且测试时由于其结构的原因会造成滚流湍动能损失，因此不能对滚流强度和滚流比进行准确的评价。除此方法外，对发动机缸内滚流测试还有采用以下方法：1）用激光多普勒测速仪测缸内流场，通过数据处理获得缸内滚流数据。这种测试方法测试精度高，但技术非常复杂，测试周期相当长（一般测试一套数据需要几个月时间）。该技术主要用于基础研究，在产品开发上应用困难。2）用热线风速仪测缸内流场，通过数据处理获得缸内滚流数据。这种方法测试精度也比较高，同样也存在技术复杂，测试周期长的缺陷。
本发明提供了一种可以将气体滚流流动转换为涡流流动的装置，而且这种装置能够减少湍动能的损失，而且操作简单，拆装方便，极大的缩短测试周期，可以满足基础研究和产品开发的需要。
发明内容
本发明的目的是，提供一种对内燃机缸盖进气道流体参数测量装置，可以使满足汽油机滚流强度和滚流比的测试要求。
以下结合附图1～3对本发明的技术原理予以说明。对汽油机缸盖进气道流体参数测量装置具有：测试台台面、连接盘、压板、模拟缸套、定位板、待测缸盖等。连接盘是一个空心圆盘，连接盘内圆上端面与外圆的下端面均设有止口，连接盘外圆下端面的止口臥入测试台台面里，测试台台面通过螺栓与连接盘固定为一体。连接盘上面设有压板，滚流模拟缸套下端焊有法兰；缸套的上端为90°空心弯头，缸套下端的法兰置于连接盘内圆上端面的止口内，通过压板及螺栓将滚流模拟缸套与连接盘固定为一体，滚流模拟缸套的上端通过定位板与相应的待测缸盖固定连接。叶片风速仪置于测试台台面的下方。滚流模拟缸套弯头的直径D与待测缸盖上的进气道直径相等；滚流模拟缸套弯头的高度H分别为H=5D或H=1.75D。
一般情况下，气流经气道进入汽油机中的汽缸时，该气流旋转轴心与汽缸轴线相垂直，形成一种旋流，也就是滚流，而本装置的模拟缸套上端设计成一个90度的弯头与待测缸盖进行连接，这样进入待测缸盖的气流就发生了90度的转换，即将气体滚流运动的轴心转换成与气缸的轴心一致，从而使涡流动量计与叶片风速仪也可以对滚流比进行测试，这样就可以用测涡流的装置对滚流进行测量。若采用传统的办法，重新设计一个滚流专用的叶片风速仪，首先得卸掉气道试验台原有的涡流动量计或叶片风速仪，然后再安装滚流专用叶片风速仪。
本发明的特点及有益效果是：
利用测涡流的装置可以方便的对滚流运动进行测试，而且该测试结构能够减少湍动能的损失，湍动能能较好的被叶片风速仪吸收，可以对滚流强度和滚流比进行准确的测试。同时该装置操作简单，拆装方便，缩短了测试周期。
附图说明
图1为本发明滚流测试装置示意图。
图2为本发明滚流测试装置上部示意图。
图3滚流模拟缸套剖面图。
具体实施方式
以下结合附图并通过实施例对本发明的原理和装置做进一步的说明。
对汽油机缸盖进气道流体参数进行测量的装置，具体结构是：测试台台面1通过螺栓与连接盘2固定，连接盘2内圆上端面与外圆下端面均设有止口。连接盘2上面设有压板3，滚流模拟缸套4下端焊有法兰；滚流模拟缸套4上端为90°空心弯头。滚流模拟缸套4下端法兰置于连接盘2内圆上端面止口内，通过压板3及螺栓将滚流模拟缸套4与连接盘2固定为一体。滚流模拟缸套4的上端通过定位板5与相应的待测缸盖6固定连接，叶片风速仪7置于测试台台面1的下方（如图1～2）。滚流模拟缸套4弯头的直径D与待测缸盖6上的进气道直径相等；滚流模拟缸套4弯头的高度H分别为H=5D或H=1.75D（如图3）。
在本实施例中，选取一款排量为1.3L的汽油机缸盖。气缸直径为70mm。选取的滚流模拟缸套高度H=350mm（即H=5D）。将缸盖与滚流模拟缸套按图1所示连接，将待测汽油机缸盖通过定位板安装在滚流模拟缸套上，再将滚流模拟缸套固定于气道试验台上。气道压差设定为3Kpa；气门升程由1mm开始。启动气道稳流试验台，气流经汽油机气道进入滚流模拟缸套，由于滚流模拟缸套具有90°转角，可以使涡流动量计与叶片风速仪对滚流直接进行测试。待压差稳定时，记录测试结果。然后将气门升程增至2mm，待压差稳定时，记录测试结果。以此类推，结果如下表所示。由此获取了气门升程自1mm至9mm时该汽油机缸盖内气体运动的滚流强度参数。
组别 气门升程/mm 气道压差/kPa 滚流强度
第1组 1.00 3.05 0.1480
第2组 2.00 3.00 0.1850
第3组 3.00 3.01 0.2190
第4组 4.00 3.04 0.2150
第5组 5.00 3.00 0.2430
第6组 6.00 3.01 0.3650
第7组 7.00 3.00 0.4980
第8组 8.00 3.11 0.5700
第9组 9.00 3.03 0.6290
。

Claims (2)

1.对汽油机缸盖进气道流体参数进行测量的装置，具有测试台台面、连接盘、压板、模拟缸套、定位板、待测缸盖、叶片风速仪，其特征是测试台台面（1）通过螺栓与连接盘（2）固定，连接盘（2）内圆上端面与外圆下端面均设有止口，连接盘（2）上面设有压板（3），滚流模拟缸套（4）下端焊有法兰；滚流模拟缸套（4）上端为90°空心弯头，滚流模拟缸套（4）下端法兰置于连接盘（2）内圆上端面止口内，通过压板（3）及螺栓将滚流模拟缸套（4）与连接盘（2）固定为一体，滚流模拟缸套（4）的上端通过定位板（5）与相应的待测缸盖（6）固定连接，叶片风速仪（7）置于测试台台面（1）的下方。
2.根据权利要求1所述的对汽油机缸盖进气道流体参数进行测量的装置，其特征是所述滚流模拟缸套（4）弯头的直径D与所述待测缸盖（6）上的进气道直径相等；所述滚流模拟缸套（4）弯头的高度H分别为H=5D或H=1.75D。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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