CN109596240A - 一种柴油机燃烧室壁面温度测试方法 - Google Patents

一种柴油机燃烧室壁面温度测试方法 Download PDF

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hole
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combustion chamber
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臧朋
王影
尚卫
杨立锋
郎振华
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Tianjin Lovol Engines Co Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/02—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples

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Abstract

本发明公开了一种柴油机燃烧室壁面温度测试方法，包括1、选择K型热电偶丝，将热电偶丝端部用直流氩弧热电偶接球机焊接成球状；2、在被测表面加工通孔，然后在孔处加工一个锥面，并用丙酮清洗小孔；3、将热电偶线未焊接的一端穿过加工的小孔，用镊子从缸盖、缸套水道拉出，将热电偶线慢慢往孔里续送；4、将配制好的工业用高温修补剂滴在热电偶球头上，让修补剂向孔里渗，最后将热电偶全部插入孔中，球头镶嵌在倒角处；5、用电磁炉加热使修补剂固化；6、冷却后用细砂纸打磨掉多余的修补剂；7、从引出的热电偶端套入毛细管，在冷却水套引线处，用硅酮密封胶密封；8、最后将安装自制热电偶的缸盖、机体装配到发动机上，连接测温设备。

Description

一种柴油机燃烧室壁面温度测试方法
技术领域
本发明属于柴油机技术领域，尤其涉及一种柴油机燃烧室壁面温度测试方法。
背景技术
柴油机燃烧室(活塞顶部、缸盖、机体缸套)燃气温度高达2500K以上，活塞顶部温度比较高，其大部分热通过活塞环传递给缸套，缸套、缸盖火力面温度比较高，若是机体缸盖冷却效果不好，超过极限温度会导致活塞环积碳增多、润滑不良、烧机油与下排气增大等现象，特别是活塞运行到上止点一环所对应的缸套温度。因此，研发过程中测试与燃气接触的缸盖火力面、缸套壁面温度显得比较重要。
现有缸盖火力面温度的测量方法：
(1)在测点位置(缸盖火力面、缸套内表面)加工螺纹孔，孔深度4.2mm，并攻丝M3(如图1所示)；
(2)将硬度塞(长度4.2mm、螺纹M3)拧入被测位置的螺纹孔中；
(3)装配整机在台架上选择特定工况进行试验，试验后拆机测定硬度塞底面的硬度，通过温度塞底面硬度变化得出被测位置的温度。
通过长期实践发现，现有技术存在如下的的缺点：
1、只能得到特定工况下的最高温度，不能实现实时温度测试。
2、需要温度塞供应商提供其特性曲线/公式，用于试验后的硬度-温度换算。
3、测量精度不高，±10℃。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供一种柴油机燃烧室壁面温度测试方法。该柴油机燃烧室壁面温度测试方法将自制的热电偶埋于被侧面(燃烧室缸盖火力面及缸套壁面)，实时检测发动机各工况下燃烧室壁面(缸盖火力面、缸套)的温度，为发动机冷却效果提供技术支持。
本发明所采用的具体技术方案为：
本专利的发明目的是提供一种柴油机燃烧室壁面温度测试方法，包括：
S1、选择直径为A的K型热电偶丝，正极材料镍铬，负极材料镍硅，将正极、负极热电偶丝端部用直流氩弧热电偶接球机焊接成球状；
S2、用高速电火花打孔机在被测表面加工通孔，然后用2mm钻头在孔处加工一个锥面，并用丙酮清洗小孔；
S3、将热电偶线未焊接的一端穿过加工的小孔，用镊子从缸盖、缸套水道拉出，将热电偶线慢慢往孔里续送，最终孔外保留20mm的长度；
S4、将配制好的工业用高温修补剂滴在热电偶球头上，让修补剂借助重力向孔里渗，用镊子夹住热电偶头，上下插拔热电偶，使修补剂进入孔中，最后将热电偶全部插入孔中，球头镶嵌在倒角处，用锤子将热电偶球头敲平，去除多余的修补剂；
S5、用电磁炉加热使修补剂固化；
S6、加热完，冷却后用细砂纸打磨掉多余的修补剂；
S7、从引出的热电偶端套入直径为1mm的毛细管，保护热电偶，在冷却水套引线处，用硅酮密封胶密封；
S8、最后将安装自制热电偶的缸盖、机体装配到发动机上，连接测温设备，在台架上实时监测各种工况下缸盖火力面及缸套壁面的温度。
进一步：A＝0.2mm。
进一步：所述球状的直径为1mm。
进一步：所述被测表面为缸盖火力面及缸套面。
进一步：所述通孔的直径范围是0.6mm至0.8mm。
本发明的优点及积极效果为：
1、热电偶热端(球形)镶嵌到锥面，并用高温胶固化，与所测表面完全融为一体，强度高，可直接测量承受高压燃气的燃烧室表面温度。
2、精确测量燃烧室壁面(缸盖火力面、缸套内壁面)的温度，实时监测各工况下燃烧室壁面的温度，提供温度场分布，为发动机可靠性运行提供数据支持。
附图说明
图1为现有技术的测量原理图；
图2为本发明优选实施例的原理图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
请参阅图2：一种柴油机燃烧室壁面温度测试方法，包括如下步骤：
(1)选择直径较小的K型热电偶丝(Ф0.2mm)，正极材料镍铬，负极材料镍硅，将正、负极热电偶丝端部用直流氩弧热电偶接球机焊接成球状(Ф1mm)；
(2)用高速电火花打孔机在被测表面(缸盖火力面及缸套面)加工通孔(Ф0.6mm-Ф0.8mm)，然后用2mm钻头在孔处加工一个锥面，并用丙酮清洗小孔。
(3)将热电偶线未焊接的一端穿过加工的小孔，用专用工具(镊子)从缸盖、缸套水道拉出，将热电偶线慢慢往孔里续送，最终孔外保留20mm的长度；
(4)将配制好的工业用高温修补剂滴在热电偶球头上，让其借助重力向孔里渗，用镊子夹住热电偶头，上下轻轻插拔热电偶，使修补剂进入孔中，最后将热电偶全部插入孔中，球头镶嵌在倒角处，用锤子将热电偶球头敲平，去除多余的修补剂。
(5)用电磁炉加热使修补剂固化，加热时间及温度参照高温修补剂说明。
(6)加热完，冷却后用细砂纸打磨掉多余的修补剂。
(7)从引出的热电偶端套入直径为1mm的毛细管，保护热电偶，在冷却水套引线处，用硅酮密封胶密封。
(8)最后将安装自制热电偶的缸盖、机体装配到发动机上，连接测温设备，在台架上实时监测各种工况下缸盖火力面及缸套壁面的温度。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种柴油机燃烧室壁面温度测试方法，其特征在于：包括：
S1、选择直径为A的K型热电偶丝，正极材料镍铬，负极材料镍硅，将正极、负极热电偶丝端部用直流氩弧热电偶接球机焊接成球状；
S2、用高速电火花打孔机在被测表面加工通孔，然后用2mm钻头在孔处加工一个锥面，并用丙酮清洗小孔；
S3、将热电偶线未焊接的一端穿过加工的小孔，用镊子从缸盖、缸套水道拉出，将热电偶线慢慢往孔里续送，最终孔外保留20mm的长度；
S4、将配制好的工业用高温修补剂滴在热电偶球头上，让修补剂借助重力向孔里渗，用镊子夹住热电偶头，上下插拔热电偶，使修补剂进入孔中，最后将热电偶全部插入孔中，球头镶嵌在倒角处，用锤子将热电偶球头敲平，去除多余的修补剂；
S5、用电磁炉加热使修补剂固化；
S6、加热完，冷却后用细砂纸打磨掉多余的修补剂；
S7、从引出的热电偶端套入直径为1mm的毛细管，保护热电偶，在冷却水套引线处，用硅酮密封胶密封；
S8、最后将安装自制热电偶的缸盖、机体装配到发动机上，连接测温设备，在台架上实时监测各种工况下缸盖火力面及缸套壁面的温度。
2.根据权利要求1所述的柴油机燃烧室壁面温度测试方法，其特征在于：A＝0.2mm。
3.根据权利要求1所述的柴油机燃烧室壁面温度测试方法，其特征在于：所述球状的直径为1mm。
4.根据权利要求1所述的柴油机燃烧室壁面温度测试方法，其特征在于：所述被测表面为缸盖火力面及缸套面。
5.根据权利要求1所述的柴油机燃烧室壁面温度测试方法，其特征在于：所述通孔的直径范围是0.6mm至0.8mm。
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