专利名称：基于同步压力测量的汽缸盖容积检测装置及方法
技术领域：
本发明涉及汽缸盖容积检测装置及方法。
背景技术：
目前，对于发动机汽缸盖燃烧室容积的检测一般采用的方法有滴定法、充气法以及弹性胶囊充液法等。滴定法测量准确性差、检测时间长、人工操作繁琐；直接充气法操作简单，但测量精度受环境温度影响很大；弹性胶囊充液法在使用过程中弹性胶囊需经常更换，操作较为麻烦。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种以气体作为测量介质的基于同步压力测量的汽缸盖容积检测装置及方法，以期能够克服充气法测量时介质温度对测量精度的影响，提高测量精度。本发明解决技术问题采用如下技术方案本发明基于同步压力测量的汽缸盖容积检测装置的结构特点是包括气源单元分别设置第一气缸和第二气缸，第一气缸活塞杆和第二气缸活塞杆为联动体，所述第一气缸活塞杆和第二气缸活塞杆的联动使得在第一气缸和第二气缸的有杆腔排出等量的气体作为气源；被测单元以带有联结通孔的盖板与气缸盖形成封闭的燃烧室腔体，所述燃烧室腔体通过第一输气管道与第一气缸的有杆腔连通，形成被测单元；基准单元设置标准容积容器，所述标准容器通过第二输气管道与第二气缸的有杆腔连通形成基准单元；所述基准单元与被测单元处于同一环境状态中；显示单元在所述第一输气管道与第二输气管道上分别设置被测单元气压表和基准单元气压表。本发明利用基于同步压力测量的汽缸盖容积检测装置进行检测的方法的特点是联动第一气缸活塞杆和第二气缸活塞杆，使得第一气缸和第二气缸同步对被测单元和基准单元供气，获得被测单元气压表和基准单元气压表的显示气压值，再根据气体状态方程计算得出燃烧室腔体的体积。与已有技术相比，本发明有益效果体现在本发明是以气体为测量介质，同步对被测容积和标准容积充入等量气体，并同时测量被测容积和标准容积内的气体压力，根据气体状态方程计算得到被测容积的方法，从测量原理上克服了充气法测量容积时介质温度对测量精度的影响，其操作简单、测量精度
尚O
图1为本发明原理示意图中标号1第一气缸；2第二气缸；3盖板接头；4盖板；5盖板密封圈；6进气门堵头；7汽缸盖；8火花塞孔堵头；9排气门堵头；10燃烧室腔体；11标准容器；12第一输气管道；13第二输气管道；14联结通孔；15被测单元气压表，16基准单元气压表。
具体实施例方式参见图1，本实施例中基于同步压力测量的汽缸盖容积检测装置包括气源单元分别设置第一气缸1和第二气缸2，第一气缸活塞杆和第二气缸活塞杆为联动体，第一气缸活塞杆和第二气缸活塞杆的联动使得在第一气缸1和第二气缸2的有杆腔排出等量的气体作为气源；具体实施是将第一气缸与第二气缸设置为气缸内径相等、 第一气缸活塞杆和第二气缸活塞杆的直径相等。被测单元以带有联结通孔14的盖板4与气缸盖7形成封闭的燃烧室腔体10，燃烧室腔体10通过第一输气管道12与第一气缸1的有杆腔连通，形成被测单元；基准单元设置标准容积容器11，标准容器11通过第二输气管道13与第二气缸2 的有杆腔连通形成基准单元；基准单元与被测单元处于同一环境状态中；显示单元在第一输气管道12与第二输气管道13上分别设置被测单元气压表15 和基准单元气压表16。测量汽缸盖容积时，首先以进气门堵头6、排气门堵头9和火花塞孔堵头8分别将汽缸盖进气门口、排气门口以及火花塞孔封堵住，再将盖板4盖住汽缸盖7的口门并压紧， 盖板4与汽缸盖7之间用密封圈5进行密封，此时盖板4与汽缸盖7的燃烧室表面之间形成燃烧室腔体10 ；第一气缸1的有杆腔通过第一输气管道12、盖板接头3以及盖板4上的联结通孔14与燃烧室腔体10相连通；第二气缸2的有杆腔通过第二输气管道13与标准容器11相连通；被测单元气压表15设置在第一输气管道12中，用于测量第一输气管道12中的压力；基准单元气压表16设置在第二输气管道13中，用于测出第二输气管道13中的压力；精确设置标准容器11的容积，使得标准容器11的容积以及与之相连通的第二输气管道13的容积之和等于燃烧室腔体10的理论容积以及与之相连通的第一输气管道12 的容积之和；驱动第一气缸1和第二气缸2的活塞杆，使得第一气缸1和第二气缸2分别对燃烧室腔体10和标准容器11同步供气，燃烧室腔体10和标准容器11内的气体压力升高，直至气缸1和气缸2的活塞杆到达设定位置，根据此时被测单元气压表15和基准单元气压表 16测出被测单元和基准单元的气体压力值，由气体状态方程计算出燃烧室腔体10的体积。 由于燃烧室腔体10和标准容器11内的气体压力始终处在同一大气环境中，故环境气体温度变化对被测单元和基准单元的气体压力值的影响是同步的，因而不会影响测量精度。具体实施中，可以设置第一气缸1和第二气缸2的有杆腔容积等于燃烧室腔体10 和第一输气管道12容积之和的五倍，第一气缸1和第二气缸2在测量前的初始位置是有杆腔容积最大的位置。设置标准容器11的容积等于燃烧室腔体10容积的理论值，第一输气管道12与第二输气管道13是规格相同且长度相等；驱动第一气缸1和第二气缸2的活塞杆，直至有杆腔容积为零；设燃烧室腔体10的容积为V1,第一输气管道12与第二输气管道 13的容积均为已知值V2，标准容器11的容积为Vtl，被测单元气压表15的读数为P1,基准单元气压表16的读数为P2，根据气体状态方程P1 (V^V0) = P2 (V2+V0)得出
V1 = f^v2-V0
权利要求
1.一种基于同步压力测量的汽缸盖容积检测装置，其特征是包括气源单元分别设置第一气缸(1)和第二气缸O)，第一气缸活塞杆和第二气缸活塞杆为联动体，所述第一气缸活塞杆和第二气缸活塞杆的联动使得在第一气缸(1)和第二气缸 (2)的有杆腔排出等量的气体作为气源；被测单元以带有联结通孔的盖板(4)与气缸盖(7)形成封闭的燃烧室腔体(10)，所述燃烧室腔体(10)通过第一输气管道(1 与第一气缸(1)的有杆腔连通，形成被测单元； 基准单元设置标准容积容器(11)，所述标准容器(11)通过第二输气管道(1 与第二气缸O)的有杆腔连通形成基准单元；所述基准单元与被测单元处于同一环境状态中；显示单元在所述第一输气管道(1 与第二输气管道(1 上分别设置被测单元气压表(15)和基准单元气压表(16)。
2.一种利用权利要求1所述的基于同步压力测量的汽缸盖容积检测装置进行检测的方法，其特征是联动第一气缸活塞杆和第二气缸活塞杆，使得第一气缸(1)和第二气缸(2) 同步对被测单元和基准单元供气，获得被测单元气压表(1 和基准单元气压表(16)的显示气压值，再根据气体状态方程计算得出燃烧室腔体(10)的体积。
全文摘要
本发明公开了一种基于同步压力测量的汽缸盖容积检测装置及方法，其特征是气源单元是分别设置第一气缸和第二气缸，第一气缸活塞杆和第二气缸活塞杆为联动体，联动使得在第一气缸和第二气缸的有杆腔排出等量的气体；被测单元是以盖板与气缸盖形成封闭的燃烧室腔体，燃烧室腔体与第一气缸的有杆腔连通；基准单元是设置标准容积容器，标准容器与第二气缸的有杆腔连通；基准单元与被测单元处于同一环境状态中；在第一输气管道与第二输气管道上分别设置被测单元气压表和基准单元气压表。本发明同步对被测容积和标准容积充入等量气体，同时测量被测容积和标准容积内气体压力，根据气体状态方程计算得到被测容积，克服了充气法测量容积时介质温度对测量精度的影响。
文档编号G01F17/00GK102353416SQ20111015291
公开日2012年2月15日 申请日期2011年6月8日 优先权日2011年6月8日
发明者宋志刚, 张文伟, 张红英, 徐伟倡, 李崧魁, 王兰兰, 王文涛, 秦华杰, 陈世静, 陈照, 黄开辉, 黄斌 申请人:合肥工业大学