CN105136231A - 一种活塞燃烧室测量工装及发动机燃烧室容积测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种活塞燃烧室测量工装及发动机燃烧室测量方法，包括有类缸孔、滴定板、定位销及滴定管；所述类缸孔的轴向设置有通孔；所述通孔的直径与设定发动机的缸孔内径相同；在所述类缸孔的侧壁上设置有相对的第一定位销孔和第二定位销；所述滴定板设置于所述类缸孔的上端面；在所述滴定板上设置有滴定孔；所述滴定管的下端设置于所述滴定孔内。通过类缸孔及滴定板结构，能够实现有效的测量活塞顶面处于火力面以上的活塞容积，而且测量工装结构简单，测量方法简单。

Description

一种活塞燃烧室测量工装及发动机燃烧室容积测量方法

技术领域

本发明属于发动机检测技术领域，特别是指一种活塞燃烧室测量工装及发动机燃烧室容积测量方法。

背景技术

发动机是通过气缸内可燃气体燃烧膨胀、推动活塞连杆下行，将直线运动转变为曲轴的旋转运动，进而传递到汽车驱动轴进行驱动。

气缸内可燃气体燃烧空间(即燃烧室的体积)的大小，决定了发动机的动力性能，通常用发动机的压缩比来描述燃烧室容积与发动机气缸总容积的关系：

压缩比＝气缸总容积/燃烧室容积

如图1所示，燃烧室容积3：活塞位于上止点4时，活塞、气缸1与缸盖2围成闭合空间的体。

如图2所示，气缸总容积5：活塞位于下止点6时，活塞、气缸1与缸盖2围成闭合空间的体积。

燃烧室容积又由两部分来组成：缸盖与火力面形成的缸盖容积+活塞顶部与气缸、火力面形成的活塞容积。

由于缸盖构造复杂，铸造工艺繁多，通常不会通过调节缸盖与火力面形成的缸盖容积来控制燃烧室容积，而是通过调节活塞顶面形状来调节活塞容积，进而控制整个燃烧室容积，通过调节压缩比使得发动机性能最优化。

活塞顶部的形状是多样的，准确测量已有活塞容积尤为重要，特别是在发动机开发阶段，对最终确定发动机硬件状态有很好的参考意义。

目前，有先进的活塞容积测量设备，如利用声波、光波等原理来对活塞容积进行精确测量。但是这些设备体积庞大，而且单台设备成本过高。

为此，现开发了煤油滴定法，即使用煤油充满活塞燃烧室后滴入煤油的体积即为活塞容积，但是这一测量方法虽然能测量活塞容积，但是对于燃烧室容积来说，仅能测量活塞处于上止点时，活塞顶面位于火力面以下时的燃烧室容积，而不能测量活塞顶面高于火力面以上时的燃烧室容积。

发明内容

本发明的目的是提供一种活塞燃烧室测量工装及发动机燃烧室容积测量方法，通过本技术方案，不仅能适用于活塞顶面低于火力面以下时的燃烧室容积，而且能够适用于活塞顶面高于火力面以上时的燃烧室容积。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种活塞燃烧室测量工装，包括有类缸孔、滴定板、定位销及滴定管；所述类缸孔的轴向设置有通孔；所述通孔的直径与设定发动机的缸孔内径相同；在所述类缸孔的侧壁上设置有相对的第一定位销孔和第二定位销；

待测量活塞设置于所述通孔内，所述定位销依次穿过所述第一定位销孔、所述待测量活塞的销孔及所述第二定位销孔；

所述类缸孔的上端面高于所述待测量活塞的上端面；

所述滴定板设置于所述类缸孔的上端面；在所述滴定板上设置有滴定孔；所述滴定管的下端设置于所述滴定孔内。

所述类缸孔为圆管结构。

所述通孔的侧壁的粗糙度与设定发动机的缸孔的粗糙度相同。

所述滴定板为平板结构，所述滴定孔的数量至少为两个。

一种发动机燃烧室容积测量方法，

包括有使用上述权利要求1至4中任一项活塞燃烧室测量工装的活塞容积测量方法；所述活塞容积测量方法包括有待测量活塞顶面上止点低于火力面的测量方法及待测量活塞顶面上止点位于火力面以上的测量方法；

所述活塞容积加上缸盖容积即为燃烧室容积。

所述活塞容积的测量方法为，

确定所述通孔的直径；确定火力面与所述滴定板下底面的距离；

使用滴定管将滴定液滴满所述滴定板、所述类缸孔及所述待测量活塞所形成的空间，确定滴定液的体积；

所述活塞容积通过公式S＝V-(πd×d/4)×h，其中S为活塞容积，V为滴定液的体积，d为通孔直径，h为火力面与滴定板下底面的距离。

本发明的有益效果是：

通过类缸孔及滴定板结构，能够实现有效的测量活塞顶面处于火力面以上的活塞容积，而且测量工装结构简单，测量方法简单。

附图说明

图1为活塞位于上止点结构示意图；

图2为活塞位于下止点结构示意图；

图3为本发明类缸孔结构示意图；

图4为本发明滴定板结构示意图；

图5为本发明测量工装装配待测量活塞后的剖视图；

图6为本发明一个实施例的测量示意图；

图7为本发明另一实施例的测量示意图。

附图标记说明

1气缸，2缸盖，3燃烧室容积，4活塞位于上止点，5气缸总容积，6活塞位于下止点，001类缸孔，002通孔，003第一定位销孔，004第二定位销孔，005滴定板，006滴定孔，007定位销，008待测量活塞，009待测量活塞的销孔，010火力面，011待测量活塞高出火力面部分。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

本发明提供一种活塞燃烧室测量工装，如图3至图5所示，包括有类缸孔001、滴定板005、定位销007及滴定管；所述类缸孔001的轴向设置有通孔002；所述通孔的直径与设定发动机的缸孔内径相同；在所述类缸孔的侧壁上设置有相对的第一定位销孔003和第二定位销孔004；在本实施例中，所述类缸孔为圆管结构，在本申请的其它实施例中，类缸孔可以为其它任意结构，其只要类缸孔的上端面为平面即可。

在本申请的其它实施例中，通孔的下端也可以为封闭结构，待测量活塞从类缸孔的上端放入也能够实现本申请的技术方案。

在本申请中，所述通孔的侧壁的粗糙度与设定发动机的缸孔的粗糙度相同，这样能够减少测量误差。

待测量活塞008设置于所述通孔002内，所述定位销007依次穿过所述第一定位销孔003、待测量活塞的销孔009及所述第二定位销孔004；第一定位销孔的中心与第二定位销孔的中心的连线与通孔的轴向中线垂直相交。在本实施例中，第一定位销孔与第二定位销孔的孔径相同，且与待测量活塞的销孔相同，这样能够保证测量的精确性而减少因为间隙而导致的误差。

所述类缸孔的上端面高于所述待测量活塞的上端面；在本申请中，类缸孔的上端面一般高于火力面的距离为2-10mm，在本申请的其它实施例中，这一距离也可以根据需要进行变化。

所述滴定板设置于所述类缸孔的上端面；在所述滴定板005上设置有滴定孔006；所述滴定管的下端设置于所述滴定孔内。

所述滴定板为透明的有机玻璃平板结构，其大小需能完全盖住类缸孔顶面，上面开有数个小孔以进行滴定液的通过及排出气体用，要求表面光滑。

一种发动机燃烧室容积测量方法，

包括有使用上述任一项活塞燃烧室测量工装的活塞容积测量方法。

确定所述通孔的直径；确定火力面与所述滴定板下底面的距离。

使用滴定管将滴定液滴满所述滴定板、所述类缸孔及所述待测量活塞所形成的空间，确定滴定液的体积。

所述活塞容积通过公式S＝V-(πd×d/4)×h，其中S为活塞容积，V为滴定液的体积，d为通孔直径，h为火力面与滴定板下底面的距离。

所述活塞容积加上缸盖容积即为燃烧室容积。

当待测量活塞的顶面上止点位于火力面010以下时，如图6所示，其测量时，滴定液的体积V，火力面至滴定板下底面的体积V1＝(πd×d/4)×h，其中，d为通孔直径，h为火力面与滴定板下底面的距离；这样，待测量活塞容积S＝V-V1，即S＝V-(πd×d/4)×h。

缸盖容积可以通过常规的测量即能够得到，具体的测量方法在此不进行详细的描述。

将活塞容积加上缸盖容积后即得到发动机燃烧室容积。

当待测量活塞的顶面上止点位于火力面010以上时，如图7所示，其测量时，滴定液的体积V，此时待测量活塞容积为V2；火力面与滴定板下底面之间包括有所述待测量活塞高出火力面部分011的体积V3及余下空间V4；

此时，V＝V2+V4；

V3+V4＝(πd×d/4)×h；

S＝V2-V3；由此确定S＝V-(πd×d/4)×h，d为通孔直径，h为火力面与滴定板下底面的距离，由此获得活塞容积；将活塞容积加上缸盖容积后即得到发动机燃烧室容积。

本申请的关键测量方法技术方案是待测量活塞的顶面上止点位于火力面以上时的计算方式，而是将活塞的顶面上止点位于火力面以上的部分V3对缸盖容积的挤占转移到活塞容积中，进而计算发动机燃烧室容积。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (6)

1.一种活塞燃烧室测量工装，其特征在于：包括有类缸孔、滴定板、定位销及滴定管；所述类缸孔的轴向设置有通孔；所述通孔的直径与设定发动机的缸孔内径相同；在所述类缸孔的侧壁上设置有相对的第一定位销孔和第二定位销；

待测量活塞设置于所述通孔内，所述定位销依次穿过所述第一定位销孔、所述待测量活塞的销孔及所述第二定位销孔；

所述类缸孔的上端面高于所述待测量活塞的上端面；

所述滴定板设置于所述类缸孔的上端面；在所述滴定板上设置有滴定孔；所述滴定管的下端设置于所述滴定孔内。

2.根据权利要求1所述的活塞燃烧室测量工装，其特征在于：所述类缸孔为圆管结构。

3.根据权利要求1所述的活塞燃烧室测量工装，其特征在于：所述通孔的侧壁的粗糙度与设定发动机的缸孔的粗糙度相同。

4.根据权利要求1所述的活塞燃烧室测量工装，其特征在于：所述滴定板为平板结构，所述滴定孔的数量至少为两个。

5.一种发动机燃烧室容积测量方法，其特征在于：

包括有使用上述权利要求1至4中任一项活塞燃烧室测量工装的活塞容积测量方法；所述活塞容积测量方法包括有待测量活塞顶面上止点低于火力面的测量方法及待测量活塞顶面上止点位于火力面以上的测量方法；

所述活塞容积加上缸盖容积即为燃烧室容积。

6.根据权利要求5所述的发动机燃烧室容积测量方法，其特征在于：所述活塞容积的测量方法为，

确定所述通孔的直径；确定火力面与所述滴定板下底面的距离；

使用滴定管将滴定液滴满所述滴定板、所述类缸孔及所述待测量活塞所形成的空间，确定滴定液的体积；

所述活塞容积通过公式S＝V-(πd×d/4)×h，其中S为活塞容积，V为滴定液的体积，d为通孔直径，h为火力面与滴定板下底面的距离。