[发明专利]一种发动机活塞缸套动态间隙遥感测量装置

说明书

本发明提供了一种发动机活塞缸套动态间隙遥感测量装置，包括活塞、间隙传感器、发射器、接收器和上位机，间隙传感器安装于活塞侧面，间隙传感器连接至发射器，发射器将间隙传感器测得的信号进行放大、滤波、A/D模数转换后以高频无线信号发射出；天线和接收器接收到高频无线信号，将频率信号转换为电压信号后通过上位机进行数据显示和保存。本发明所述的发动机活塞缸套动态间隙遥感测量装置，发射器和接收器通过无线通讯协议进行数据传输，通讯可靠性高，实现了发动机活塞缸套间隙测量的实时化和无线化。

技术领域

本发明属于发动机测试技术领域，尤其是涉及一种发动机活塞缸套动态间隙遥感测量装置。

背景技术

随着发动机向高转速、高升功率方向不断发展，活塞的工作环境越来越恶劣，高温燃气和往复高速运动使活塞受热膨胀，活塞和缸套之间的横向间隙必须要配合的非常讲究，间隙太大易导致活塞漏气量加大、窜气烧机油，间隙过小则会增加摩擦功甚至引起拉缸。目前，在活塞和缸套的尺寸公差设计过程中需要综合考虑以上因素，根据工程经验对冷态配缸间隙进行设计，还无法对发动机热机工作状态的活塞和缸套动态间隙进行实时测量。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种发动机活塞缸套动态间隙遥感测量装置，以解决无法对发动机热机工作状态的活塞和缸套动态间隙进行实时测量的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种发动机活塞缸套动态间隙遥感测量装置，包括活塞、间隙传感器、发射器、接收器和上位机，间隙传感器安装于活塞侧面，间隙传感器连接至发射器，发射器将间隙传感器测得的信号进行放大、滤波、A/D模数转换后以高频无线信号发射出；天线和接收器接收到高频无线信号，将频率信号转换为电压信号后通过上位机进行数据显示和保存。

进一步的，所述间隙传感器为电涡流式位移传感器。

进一步的，所述间隙传感器安装于活塞侧面，活塞侧面是第一环岸、第二环岸或活塞裙部，传感器与活塞侧面平齐，不能伸出原活塞侧面。

进一步的，所述发射器由放大模块、滤波模块、A/D模数转换模块、控制模块、发射模块组成，集成了IEEE802.15.4标准2.4GHz频段的RF无线电发射机。

进一步的，所述发射器电路板上集成了蛇形印刷天线。

进一步的，所述发射器功耗管理采用节能唤醒算法。

进一步的，所述第一电源为耐高温锂电池或感应耦合线圈。

进一步的，所述感应耦合线圈包括位于活塞裙部的铁芯线圈以及位于活塞下止点附近的永磁铁。

相对于现有技术，本发明所述的发动机活塞缸套动态间隙遥感测量装置具有以下优势：

(1)本发明所述的发动机活塞缸套动态间隙遥感测量装置，发射器和接收器通过无线通讯协议进行数据传输，通讯可靠性高，实现了发动机活塞缸套间隙测量的实时化和无线化。

(2)本发明所述的发动机活塞缸套动态间隙遥感测量装置，通过将间隙传感器安装于活塞环岸处，可测量多个位置处的配缸间隙；将信号发射器布置于活塞，可随活塞往复运动，接收器置于发动机外，两者通过Zigbee协议进行无线通讯；信号接收器与上位机通过CAN协议或串口协议通讯，可在上位机上显示信号、保存数据、设置发射频率。

(3)本发明所述的发动机活塞缸套动态间隙遥感测量装置，功耗管理采用节能唤醒算法，发射器上的控制模块采集环境温度，唤醒温度和发射频率均可通过上位机软件更改设置。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：