(10)申请公布号 (43)申请公布日 2014.06.25
C N 103884499
A (21)申请号 201410118958.0
(22)申请日 2014.03.27
G01M 13/00(2006.01)
(71)申请人潍柴动力股份有限公司
地址261205 山东省潍坊市高新技术产业开
发区福寿东街197号甲
(72)发明人常会楷 朱桂香 董晓彬 李正现
(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限
公司 11227
代理人
魏晓波
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种活塞打靶试验台，包括打
喷嘴，还包括分别测取所述冷却喷嘴与所述入口
的流量的第一流量计测装置和第二流量计测装
置。将第二流量计测装置测取的收集油量作为分
子，第一流量计测装置测取的喷射油量作为分母，
二者相除即可以得到该活塞打靶试验的打靶率。
本试验台的设计考虑了实际喷射油液过程中油液
损失的问题，能够准确计算得到打靶率。
(51)Int.Cl.
权利要求书1页 说明书5页 附图1页
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书5页 附图1页(10)申请公布号CN 103884499 A
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1.一种活塞打靶试验台，包括打靶目标、向所述打靶目标的入口喷射油液的冷却喷嘴(100)，其特征在于，还包括分别测取所述冷却喷嘴(100)与所述入口的流量的第一流量计测装置和第二流量计测装置。
2.如权利要求1所述的活塞打靶试验台，其特征在于，所述打靶目标包括活塞(200)，所述活塞(200)具有对准所述冷却喷嘴(100)的进油口、供所述油液流出所述活塞(200)的出油口，以及连接二者的冷却油道。
3.如权利要求2所述的活塞打靶试验台，其特征在于，还包括具有固定部和活动部的行程调节装置，所述活动部相对所述固定部移动，所述固定部与所述活动部分别连接于所述冷却喷嘴(100)与所述活塞(200)二者之一，使二者沿所述油液喷射方向相对移动。
4.如权利要求3所述的活塞打靶试验台，其特征在于，所述固定部包括固定于所述试验台的基座、沿所述油液喷射方向布置的轨道(301)，所述活动部包括与所述轨道(301)适配的滑块(302)。
5.如权利要求4所述的活塞打靶试验台，其特征在于，所述活塞(200)与所述滑块(302)连接。
6.如权利要求5所述的活塞打靶试验台，其特征在于，所述第二流量计测装置包括集油管(402)和称重装置(401)，所述集油管(402)的入口端和出口端分别连接于所述出油口和所述称重装置(401)；所述第一流
量计测装置包括连接至所述冷却喷嘴(100)的流量计(403)。
7.如权利要求1-6任一项所述的活塞打靶试验台，其特征在于，还包括具有固定件和活动件的位移调节装置，所述活动件相对所述固定件移动，所述活动件与所述固定件分别连接于所述打靶目标与所述冷却喷嘴(100)之一，使得二者在垂直于所述油液喷射方向的平面内相对移动。
8.如权利要求7所述的活塞打靶试验台，其特征在于，所述位移调节装置包括十字滑台(500)，所述十字滑台(500)的第一滑板与第二滑板能够相对移动，所述第一滑板与所述试验台的基座固定，所述冷却喷嘴(100)连接于所述第二滑板。
9.如权利要求8所述的活塞打靶试验台，其特征在于，还包括集油盘(600)，所述十字滑台(500)安装于所述集油盘(600)上，所述冷却喷嘴(100)至所述第二流量计测装置及所述集油盘(600)之间均连接有吸油泵(700)，所述吸油泵(700)向所述冷却喷嘴(100)供油。
10.如权利要求9所述的活塞打靶试验台，其特征在于，还包括连接于所述冷却喷嘴(100)的压力传感器和温度传感器。权 利 要 求 书CN 103884499 A
一种活塞打靶试验台
技术领域
[0001] 本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种活塞打靶试验台。
背景技术
[0002] 活塞组件是发动机的重要工作部件，发动机工作时，活塞在气缸内做周期性运动，在这个过程中，一方面，活塞与气缸壁互相摩擦而产生摩擦热，另一方面，活塞压缩气体以及气体做功过程也产生大量的热量，以上两方面原因将导致发动机工作时活塞温度升高。[0003] 随着发动机的功率逐渐提升，活塞的功率密度也不断提高，导致活塞的热负荷不断加大，活塞在工作时的温度升高尤为明显，活塞温度过高有可能产生严重的热变形，甚至烧顶熔化，从而产生拉缸现象，使得发动机的动力性能丧失。因此，发动机内一般设计有冷却喷嘴，该冷却喷嘴应该对准活塞的进油口，活塞的进油口与冷却油道连通，直至出油口。冷却喷嘴向上述进油口喷射温度较活塞温度低得多的油液，该油液通过冷却油道在流过活塞内部，从出油口流出，同时将热量带走，使得活塞的温度降低。冷却喷嘴向活塞的进油口喷射油液的行为称为“打靶”，发动机出厂前，要对其活塞打靶进行试验，并且对于打靶率有严格的规定。
[0004] 以下三方面因素将对活塞打靶行为，尤其是打靶率产生影响：
[0005] 第一，冷却喷嘴一般带有压力调节阀，该压力调节阀为冷却喷嘴提供合适的开启压力和关闭压力，若压力不合适，则冷却喷嘴将无法开启或者关闭；
[0006] 第二，随油液温度和压力的升高，冷却喷嘴喷射的油束将会发散，压力和温度越高，油束发散的范围越大，进入活塞的进油口的油量将越少；
[0007] 第三，冷却喷嘴的喷射方向是否对准打靶目标。
[0008] 现有的活塞打靶试验在试验台上固定设置铁板，该铁板模拟活塞作为打靶目标，同时在该铁板上设置开口以模拟活塞的进油口，将被试验的冷却喷嘴对准该开口安装，向该开口打靶的同时，观察打靶的准确性，即冷却喷嘴的喷射方向是否对准铁板的开口。[0009] 可见，现有的活塞打靶试验具有以下缺点：
[0010] 第一，仅对打靶的准确性进行试验，而不能够对打靶率进行试验，功能单一；[0011] 第二，仅能对固定位置的打靶目标进行试验，不能对各冲程中活塞打靶特性进行试验；
[0012] 第三，装置简单，用铁板的开口模拟活塞进油口，并采用人工观察的方式，试验可靠性低；
[0013] 第四，不能够实现对喷射压力和温度的可控。
[0014] 综上所述，如何提供一种活塞打靶试验台，使其能够对活塞打靶的打靶率进行准确的试验，是本领域的技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
[0015] 本发明的目的为提供一种活塞打靶试验台，该活塞打靶试验台能够对活塞打靶的
打靶率进行准确的试验。
[0016] 为解决上述技术问题，本发明提供一种活塞打靶试验台，包括打靶目标、向所述打靶目标的入口喷射油液的冷却喷嘴，还包括分别测取所述冷却喷嘴与所述入口的流量的第一流量计测装置和第二流量计测装置。
[0017] 将第二流量计测装置测取的收集油量作为分子，第一流量计测装置测取的喷射油量作为分母，二者相除即可以得到该活塞打靶试验的打靶率。可见，本试验台的设计考虑了实际喷射油液过程中油液损失的问题，能够准确计算得到打靶率。
[0018] 优选地，所述打靶目标包括活塞，所述活塞具有对准所述冷却喷嘴的进油口、供所述油液流出所述活塞的出油口，以及连接二者的冷却油道。
[0019] 优选地，还包括具有固定部和活动部的行程调节装置，所述活动部相对所述固定部移动，所述固定部与所述活动部分别连接于所述冷却喷嘴与所述活塞二者之一，使二者沿所述油液喷射方向相对移动。
[0020] 优选地，所述固定部包括固定于所述试验台的基座、沿所述油液喷射方向布置的轨道，所述活动
部包括与所述轨道适配的滑块。
[0021] 优选地，所述活塞与所述滑块连接。
[0022] 优选地，所述第二流量计测装置包括集油管和称重装置，所述集油管的入口端和出口端分别连接于所述出油口和所述称重装置；所述第一流量计测装置包括连接至所述冷却喷嘴的流量计。
[0023] 优选地，还包括具有固定件和活动件的位移调节装置，所述活动件相对所述固定件移动，所述活动件与所述固定件分别连接于所述打靶目标与所述冷却喷嘴之一，使得二者在垂直于所述油液喷射方向的平面内相对移动。
[0024] 优选地，所述位移调节装置包括十字滑台，所述十字滑台的第一滑板与第二滑板能够相对移动，所述第一滑板与所述试验台的基座固定，所述冷却喷嘴连接于所述十字滑台的第二滑板。
[0025] 优选地，还包括集油盘，所述十字滑台安装于所述集油盘上，所述冷却喷嘴至所述第二流量计测装置及所述集油盘之间均连接有吸油泵，所述吸油泵向所述冷却喷嘴供油。[0026] 优选地，还包括连接于所述冷却喷嘴的压力传感器和温度传感器。
附图说明
[0027] 图1为本发明提供的活塞打靶试验台一种具体实施方式的组成示意图。[0028] 图1：
[0029] 冷却喷嘴100、活塞200、轨道301、滑块302、称重装置401、集油管402、流量计403、十字滑台500、集油盘600、吸油泵700
具体实施方式
[0030] 为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0031] 请参考图1，图1为本发明提供的活塞打靶试验台一种具体实施方式的组成示意图。
[0032] 该活塞打靶试验台包括打靶目标和连接至所述打靶目标的入口的第二流量计测装置；还包括向该打靶目标的入口喷射油液的冷却喷嘴100，和与该冷却喷嘴100连接的第一流量计测装置。
[0033] 油液从供油系统流向冷却喷嘴100，从冷却喷嘴100被喷射入打靶目标，同时被第一流量计测装置测取，而得到提供给打靶目标预期能够起到冷却作用的油液量，称该油液量为喷射油量。油液到达打靶目标的入口时，可能并不完全进入，而部分流失，进入打靶目标的油液量由第二流量计测装置测取，而得到从冷却喷嘴100喷射入打靶目标实际起到冷却作用的油液量，称该油液量为收集油量。
[0034] 将第二流量计测装置测取的收集油量作为分子，第一流量计测装置测取的喷射油量作为分母，二者相除即可以得到该活塞打靶试验的打靶率。可见，本试验台的设计考虑了实际喷射油液过程中油液损
失的问题，能够准确计算得到打靶率。
[0035] 上述方案中的打靶目标具体可以为活塞200，该活塞200优选为与真实发动机的活塞结构相一致，当然，也可以专门制作用于活塞打靶试验的活塞试件，只要其具有对准冷却喷嘴100的进油口、供油液流出的出油口，以及连接该进油口和出油口的冷却油道即可，该冷却油道应该与真实活塞内部的结构相一致，如冷却油道的走向，长度等设计参数。如此，油液经进油口进入活塞200后，将经过冷却油道后从出油口流出，而模拟油液在活塞200内部的真实流动。
[0036] 根据活塞200的结构形式可知，进油口与出油口均位于活塞200端面上，方便起见，第二流量计测装置可以直接连接至出油口，进而与进油口连通。当然，若不采用该活塞200作为打靶目标，如具有油口的板状结构等也是可以的，在操作方便的前提下，第二流量计测装置也可以直接连接至进油口，而不必通过其他结构，如出油口等间接地与进油口连接。
[0037] 采用活塞200作为打靶目标，能够尽量真实地对活塞打靶进行模拟，试验的可靠性较高。
[0038] 进一步地，该活塞打靶试验台还可以包括行程调节装置，该行程调节装置具有活动部与固定部，活动部能够相对固定部移动。通过不同的方式安装行程调节装置，可以得到不同的相对移动方向，本方案应该以使二者沿油液喷射方向发生相对移动为原则进行安装。
[0039] 另外，可以使活动部与活塞200连接，固定部与冷却喷嘴100连接，或者，使固定部与活塞200连接，活动部与冷却喷嘴100连接。应当理解，上述连接具体指在油液喷射方向固定连接，而并不限制其他方向，可以直接连接，也可以通过其他结构间接连接，只要在活动部的带动下，活塞200与冷却喷嘴100能够发生沿油液喷射方向的相对移动即可。[0040] 可见，该实施方案中的试验台能够随意设置活塞200相对冷却喷嘴100的运行区间，模拟不同冲程的活塞打靶，对于不同的试验方案，无需频繁拆卸活塞200或者冷却喷嘴100，试验的适应性更强。
[0041] 另外，设置行程调节装置后，还可以对运动中的活塞200进行打靶试验，通过调节固定部与活动部的相对运动形式，比如，匀速运动形式、正弦速度运动形式等，进行不同的动态活塞打靶试验，从而适应不同的试验需求，使得该试验装置的适应性更好。
[0042] 更进一步地，上述固定部可以包括与试验台的基座固定连接、沿油液喷射方向布
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