专利名称：内燃机气道流动性能稳流试验可变压差试验方法
技术领域：
本发明属于机械制造，特别涉及一种内燃机气道流动性能稳流试验可变压差试验方法。
背景技术：
用稳态流动试验法检测、试验内燃机的进、排气道的流量系数、涡流比、滚流比等流动特性参数是国内外广泛采用并行之有效的方法。对保证内燃机的动力性、经济性和排放性能起着至关重要的作用。但目前在进行稳流试验时传统采用的是定压差试验法，即在进行不同气门升程下稳流试验时，需不断调整气道前后的压力，使该气道前后压力差值维持为一定值。所以叫定压差试验法。在定压差试验过程中，需调节风机前的阀门，以便保持气道压差传感器测得的压差值为恒值。由于每一次气道试验需要改变门升程10次以上，上述调整过程就需要进行10次以上，这就大大影响了检测速度的提高。
图1所示为内燃机气道稳流试验台示意图。图中1为被检测的内燃机气缸盖，它放在气道稳流试验台的台板10上。气门升程传感器2检测气缸盖的气门升程。该试验台为吸气工作方式，气流沿箭头方向从气道进入气缸，经过空气流量计8和调节阀7再经过风机6后排出。
吸气时气缸内的真空度，即气道压差由气道压差传感器3检测后送到数据采集器4，数据采集器4同时还采集气门升程信号2，风速仪转速信号9和空气流量信号8等。采得的数据都被送入计算机5即行处理并输出最后结果。
在传统的定压差法试验中，当气门升程改变时须不断调整调节阀7以便维持传感器3检测到的气道压差值为恒值。如254mm水柱。
在定压差试验法中，由于需要调整气道前后的压力时其差值为恒值，常需较长的时间或使用较高技术。大大影响了检测速度的提高。
发明内容
提高试验速度，实现被试验部件如内燃机气缸盖，在生产流水线上的快速准确检测问题，制成内燃机气缸盖流动性能检测设备，为提高内燃机的性能质量作保证是本发明的目的。
根据内燃机正常运行时其气道内气体为充分发展的湍流流动，其无量纲流量系数和涡流比、滚流比都是不变的特性。控制气体流过气道-气阀进入气缸的过程流动雷诺数60×103以上，即控制气体流过气道的流动雷诺数60×103以上，就可免去对其压力差的调节和控制。一般可以采用风机控制。这样，在进行气道的稳流试验时，就可使用手动或自动化技术在连续或断续打开气门的同时，检测出对应于不同气门升程下的流量、气道压差、涡流/滚流转速、或角动量流率等，从而得出气道的流量系数、涡流比/滚流比等参数。
免去对压力差的调节和控制，不仅使检测效率大大提高，而且使检测工人的劳动强度大大降低。试验已经表明，在使用叶片风速仪的情况下，可提高检测效率约5倍。如果用涡流动量计，效率则可提高10倍以上。可满足在生产流水线上对内燃机气道性能的快速、准确检测。
图1内燃机进气道稳流试验台简图；图2气门升程自动化调整示意图；图3涡流动量计测量滚流强度示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的描述图2为气道试验中气门升程自动化调整装置示意。图中11为由步进电机控制的蜗轮蜗杆机构驱动的顶丝。顶丝的下行，将逐步把被检测气缸盖1的气门打开，用气门升程传感器2检测气门升程的高低。气道压差由气道压差传感器3检测。
图3所示为采用涡流动量计测量滚流强度的实例。被测气缸盖1与气缸套12连接后装在台板2上，空气从气缸盖1经气缸套12，涡流动量计13和稳压筒14后最后从风机6排出。所产生的滚流强度由涡流动量计13检测出来。
在上述两个实施例中，取消了调节阀7的控制。均采用风机6控制雷诺数，对于柴油机一般选择气道压差在2.95KPa(300mm水柱)以上，最好选择风压在5.9KPa(600mm水柱)以上的风机；试验对象是小缸径(如摩托车用)汽油机，控制气道压差在7.8KPa(800mm水柱)以上，最好选择风压在9.8KPa(1000mm水柱)以上的风机。以保证雷诺数在60×103以上。
采用本专利技术后，只需在连续或断需打开气门的同时，检测出对应于不同气门升程下的流量、气道压差、涡流/滚流转速、或角动量流率等，从而得出气道的流量系数、涡流比/滚流比等参数。无需为了保持气道压差传感器测得的压差值为恒值而不断去调节风机前的阀门。由于免去了对压力差的调节和控制，不仅使检测效率大大提高，而且使检测工人的劳动强度大大降低。
权利要求
1.一种内燃机气道流动性能稳流试验可变压差试验方法，其特征是控制气体流过气道的流动雷诺数60×103以上，免去对压力差的调节和控制。
2.如权利要求1所述的一种内燃机气道流动性能稳流试验可变压差试验方法，其特征是采用风机(6)控制雷诺数。
3.如权利要求2所述的一种内燃机气道流动性能稳流试验可变压差试验方法，其特征是所述试验对象是柴油机，控制气道压差在2.95KPa(300mm水柱)以上，最好选择风压在5.9KPa(600mm水柱)以上的风机。
4.如权利要求2所述的一种内燃机气道流动性能稳流试验可变压差试验方法，其特征是所述试验对象是小缸径(如摩托车用)汽油机，控制气道压差在7.8KPa(800mm水柱)以上，最好选择风压在9.8KPa(1000mm水柱)以上的风机。
5.如权利要求1所述的一种内燃机气道流动性能稳流试验可变压差试验方法，其特征是在燃机气道流动性能稳流试验中可以采取手动或自动化技术。
6.如权利要求1所述的一种内燃机气道流动性能稳流试验可变压差试验方法，其特征是可满足在生产流水线上对内燃机气道性能的快速、准确检测。
全文摘要
本发明涉及一种内燃机气道流动性能稳流试验可变压差试验方法。目的是提高试验速度，实现被试验部件如内燃机气缸盖，在生产流水线上的快速准确检测问题。一般可以采用风机控制气体流过气道的流动雷诺数60×10
文档编号G01M15/00GK1410748SQ0212894
公开日2003年4月16日 申请日期2002年8月23日 优先权日2002年8月23日
发明者刘书亮, 刘德新 申请人:天津大学