[发明专利]一种活塞冷却油量测试装置和测试方法

说明书

技术领域

本发明属于发动机测试技术领域，具体涉及一种活塞冷却油量测试装置和测试方法。

背景技术

内燃机在运行过程中，活塞长时间工作在高温、高压的条件下，冷却性能是活塞可靠性的关键影响参数。活塞的冷却与活塞材料、冷却油腔布置、冷却油腔形式、冷却机油的流量和相邻零部件的换热等因素都有关系。其中活塞冷却机油流量是衡量活塞冷却能力的一个重要参数，通过试验的方法验证特定的活塞冷却油腔、机油压力、喷射角度等对于冷却机油流量的影响是一条有效地途径。

发明内容

本发明提供一种活塞冷却油量测试装置，能够准确测量冷却喷嘴不同喷射角度和喷油压力情况下，流经活塞冷却油腔的机油流量和流场分布，为活塞冷却油腔设计和冷却喷嘴布置提供技术参数，从而保证活塞在运行过程中充分冷却，提高活塞的使用寿命。

本发明的技术方案：一种活塞冷却油量测试装置，包括测试用活塞1、气缸套2和活塞驱动装置3；测试用活塞1安装在气缸套2内，测试用活塞1与活塞驱动装置3连接，在测试用活塞下部，安装有冷却喷嘴4、冷却喷嘴方位调整机构5和机油供给装置6，冷却喷嘴4通过冷却喷嘴方位调整装置5调整喷射角度，还包括机油收集装置7，所述机油收集装置7的始端与测试用活塞1中的冷却油腔末端相连，机油收集装置7的末端安装有抽油泵和机油体积测量容器。

优选活塞驱动装置3是曲柄连杆机构或电动机。

优选测试用活塞1的上方安装有高速摄影机8，测试用活塞1和气缸套2的材料为透明材质，如玻璃或透明有机塑料。采用高速摄影机8通过透明材质的活塞1和气缸套2，记录流经活塞冷却油腔的流场分布。

优选冷却喷嘴方位调整装置5采用六自由度齿轮调整机构或六自由度球形调整机构。

优选机油供给装置6采用齿轮泵或柱塞泵。

优选机油收集装置7采用软管结构与测试用活塞1的冷却油腔末端相连，测试活塞1上下运行时，软管结构随测试活塞上下运动，不影响机油收集装置7末端的抽油泵和机油体积测量容器。

本发明的有益效果：采用本测试装置能够准确测量冷却喷嘴不同喷射角度和喷油压力情况下，流经活塞冷却油腔的机油流量和流场分布，为活塞冷却油腔设计和冷却喷嘴布置提供技术参数，从而保证活塞在运行过程中充分冷却，提高活塞的使用寿命；测量设备简单、易于实现，可直接测量流经活塞冷却油腔的机油流量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

内燃机实际运行过程中，活塞在缸内气体和惯性力的驱动下，在气缸套内部上下运动。带有一定压力的机油经冷却喷嘴在活塞下部持续喷射。当活塞运行至一定位置时，机油由活塞冷却油腔始端进入并流经整个活塞冷却油腔，最后由活塞冷却油腔末端流出，以达到对活塞内部进行冷却的目的。

一种活塞冷却油量测试方法，包括以下步骤：

a)通过冷却喷嘴方位调整装置5调整冷却喷嘴4至待测试喷射角度；

b)机油供给装置6持续向冷却喷嘴4中供给活塞冷却机油，机油由冷却喷嘴4喷出；

c)活塞驱动装置3驱动测试用活塞1在气缸套2内进行往复运动，冷却喷嘴4喷出的一部分机油喷入活塞冷却油腔；

d)开启高速摄影机8实时记录机油的流向、流速和分布；

e)机油收集装置7中的抽油泵将机油抽入机油体积测量容器，测量机油流量。