[发明专利]一种活塞顶面分区方法及积碳严重程度评价方法

说明书

本发明提供了一种活塞顶面分区方法及积碳严重程度评价方法，该活塞顶面分区方法，包括：根据预先标定的活塞积碳成因和活塞顶面结构特征，将活塞顶面划分为中心区和边缘区；中心区为前端压缩高面内轮廓线、后端压缩高面内轮廓线、进气门避让坑内轮廓线和排气门避让坑内轮廓线以内的被包围区域，中心区的积碳与喷油控制策略和/或火焰传播强相关；边缘区为中心区以外的区域，边缘区的积碳与活塞组件设计和/或配缸设计强相关。

技术领域

本发明属于汽油机试验领域，具体涉及一种活塞顶面分区方法及积碳严重程度评价方法。

背景技术

随着排放油耗法规的不断加严，车用动力电气化发展速度加快，混合动力系统已成为当前的热点。为了追求高热效率低油耗，高压缩比技术成为混动专用发动机标配。而高压缩比发动机对活塞顶面积碳更为敏感，极易导致发动机出现爆震以及超级爆震，甚至发动机损坏。活塞顶面积碳成因与设计、控制等密切相关，为了更好的分析活塞积碳成因，有必要开展活塞顶面积碳的检测。

针对活塞顶面积碳的检测，行业中一般采用内窥镜对发动机内部进行视觉观察，主观地做出判断，该方法无法对活塞顶面积碳进行量化评估，易受主观因素影响。现有技术提供了一种燃料发动机内部积碳厚度检测的方法，该方法将测厚仪探头安装在内窥镜上，在不破坏发动机的情况下，进行积碳厚度测量。该技术存在的问题，测厚仪探头一般要求与被测面垂直，而将测厚探头安装在内窥镜上，探头与被测面间的垂直角度无法保证，导致测量精度无法保证。厚度测量时，探头只能从火花塞孔进入，仅能测量火花塞孔附近区域的积碳厚度，难以测量活塞边缘的积碳厚度，导致活塞积碳厚度测量与评价不精确。

综上所述，目前行业中缺乏一种对活塞顶面积碳进行专项验证，精确测量活塞顶面积碳，并开展活塞顶面积碳数字化评价优化的方法。

发明内容

本发明提供了一种活塞顶面分区方法及积碳严重程度评价方法，能够精确测量活塞顶面不同区域的积碳，并能确定在不同工况下活塞顶面不同区域的积碳严重程度。

本发明的技术方案为：

本发明提供了一种用于活塞积碳严重程度评价的活塞顶面分区方法，包括：

根据预先标定的活塞积碳成因和活塞顶面结构特征，将活塞顶面划分为中心区和边缘区；

中心区为前端压缩高面内轮廓线、后端压缩高面内轮廓线、进气门避让坑内轮廓线和排气门避让坑内轮廓线以内的被包围区域，中心区的积碳与喷油控制策略和/或火焰传播强相关；

边缘区为中心区以外的区域，边缘区的积碳与活塞组件设计和/或配缸设计相关。

优选地，边缘区进一步划分为：

进气门避让坑内轮廓线以外，受进气温度冷却影响导致温度较低的进气IN区；

排气门避让坑内轮廓线以外，受排气高温影响导致温度较高的排气EX区；

在进气门避让坑内轮廓线以外的进气IN区；

在排气门避让坑内轮廓线以外的排气EX区；

在进气IN区和排气EX区之间且朝向发动机前端轮系的前端B区；

在进气IN区和排气EX区之间且朝向发动机飞轮端的后端A区；

进气IN区的温度受进气冷却作用更大，排气EX区受高温排气影响更大，进气IN区低于排气EX区的温度；进气IN区产生的积碳相较于排气EX区产生的积碳受曲通系统的影响更大；在直喷发动机分次喷射且在压缩行程喷射时，进气IN区产生的积碳还受到因燃油与活塞进气侧碰撞产生的湿壁的影响。

优选地，进气IN区进一步划分为：

朝向发动机前端轮系的进气门避让坑所在的第三子区域；