发动机缸内壁面吸附油膜厚度的沉积质量模拟测量系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及发动机气缸，进一步涉及发动机缸内壁面吸附油膜厚度的沉积质量模拟测量系统。发动机缸内壁面吸附油膜厚度的沉积质量模拟测量系统，包括：与喷油器液体喷射方向呈一定夹角的金属板，起到模拟发动机缸内壁面的作用；所述金属板包含由N*N块活块拼接而成的活板区，N≧10；每个活块均有位置标识。本实用新型相对于现有技术的有点在于：本实用新型排除了时间对燃油蒸发的干扰，实现燃油吸附质量模拟测量，稳定测量简单易行，成本低廉。
【专利说明】发动机缸内壁面吸附油膜厚度的沉积质量模拟测量系统
【技术领域】:
[0001]本实用新型涉及发动机气缸，进一步涉及发动机缸内壁面吸附油膜厚度的沉积质量模拟测量系统。
【背景技术】:
[0002]早期的油膜厚度的测量主要有光干涉法、光纤传感器法、激光诱导荧光法等方法。其中光干涉法是利用两相干涉光相遇发生干涉现象，生成干涉条纹，通过计数条纹移动得出油膜厚度。测试精度由光波长决定，但光的折射率随压力而变化。上海交通大学邓康耀等人将激光诱导荧光法用于相应油膜厚度的测量。利用激光诱导物质发出荧光的原理，在无荧光的燃料替代物中添加一定比例的荧光物质，通过脉冲激光器对壁面吸附的油膜进行照射，通过测量荧光信号，并将其换算为某时刻的壁面油膜厚度。该方法需要采用特定的燃料替代物质，不能够使用实际燃料，添加了荧光物质的混合液在使用前需要进行标定，每份混合溶液经过10次脉冲以上的连续测量后就需要重新更换。而且荧光物质也是易挥发的物质，在测量中，油膜的厚度随着燃油的挥发而减小，因此不能够准确得出吸附量。光纤传感器法:1996年有密歇根大学研制出实验室条件下的光纤传感器，原理是半导体激光器发出的光通过光线投射到活塞裙推力面上，由推力面反射回来两部分光，一部分被光纤I吸收，一部分被光纤2吸收，两个接受光纤接受的能量比与厚度具有某种函数关系。这一方法主要是应用于活塞润滑油厚度的测量，精确程度与本实用新型的运用领域不符。
[0003]因此，需要一种发动机缸内壁面吸附油膜厚度的沉积质量模拟测量系统。
【发明内容】
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[0004]针对现有技术存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种发动机缸内壁面吸附油膜厚度的沉积质量模拟测量系统及方法，在不受时间限制的情况下得到吸附燃油厚度的近似分布。
[0005]技术方案如下:
[0006]发动机缸内壁面吸附油膜厚度的沉积质量模拟测量系统，包括:与喷油器液体喷射方向呈一定夹角的金属板，起到模拟发动机缸内壁面的作用；所述金属板包含由N*N块活块拼接而成的活板区，10 ;每个活块均有位置标识。
[0007]所述活块的面积优选;当模拟发动机活塞顶部时，所述活块的表面粗糙度为Ra3.2，当模拟发动机缸内壁面时，所述活块的表面粗糙度为Ra0.4，所述活块的四周侧面的表面粗糙度控制Ra6.5以内。
[0008]在上述系统上实现的发动机缸内壁面吸附油膜厚度的沉积质量模拟测量方法，包括如下步骤:
[0009]步骤一:将碘与汽油按照一定比例掺混，碘将溶解于汽油中，形成紫色液体；
[0010]步骤二:将紫色液体与喷油器相连，按照预定的参数，在常温、常压环境下连续喷射到金属板的活板区；[0011]步骤三:将金属板静置，待液体全部挥发后，把每个活块取出，并测定其质量的增加值；
[0012]步骤四:步骤三中每个活块的质量增加值代表碘的质量，由浓度换算出汽油的质量，即可绘制出汽油在壁面吸附油膜的厚度的图谱。
[0013]所述碘与汽油的的质量比例优选1:100。
[0014]本实用新型相对于现有技术的有点在于:本实用新型排除了时间对燃油蒸发的干扰，实现燃油吸附质量模拟测量，稳定测量简单易行，成本低廉。
【专利附图】
【附图说明】:
[0015]图1代表本实用新型结构示意图；图中，I代表控制系统，2代表油箱，3代表喷油器，4代表金属板。
[0016]图2是实施例中金属板活块示意图；图中，5代表活块。
[0017]图3是喷射后 活块表面鹏残留质量不意图；图中，黑点的密度不意鹏残留的多少。
【具体实施方式】:
[0018]实施例:
[0019]发动机缸内壁面吸附油膜厚度的沉积质量模拟测量系统，包括:与喷油器液体喷射方向呈一定夹角的金属板，起到模拟发动机缸内壁面的作用；所述金属板包含由20*20块活块拼接而成的活板区，为了尽可能清楚地表达吸附油膜的厚度分布，应使每一个活版的面积尽可能小，同时，为了提高测量的准确性，减小接缝处沉积溶质的影响，应使每一个活版的面积尽可能大，综合两方面因素，确定每一个活版的面积为5mmX5mm;每个活块均进行标号；活块由精密线切割而成，保证每个活块之间的连接紧密。
[0020]活块选择铝铁合金材质，的表面粗糙度有2个规格，当模拟发动机活塞顶部时，所述活块的表面粗糙度为Ra3.2，当模拟发动机缸内壁面时，所述活块的表面粗糙度为Ra0.4，所述活块的四周侧面的表面粗糙度控制Ra6.5以内。
[0021]在上述系统上实现的发动机缸内壁面吸附油膜厚度的沉积质量模拟测量方法，包括如下步骤:
[0022]步骤一:将碘与汽油按照1:100质量比例掺混，碘将溶解于汽油中，形成紫色液体；由于碘的低挥发性，混合液中的碘将残留在金属板的每一个活版上。
[0023]步骤二:将紫色液体与喷油器相连，按照预定的参数，在25摄氏度、I个大气压环境下连续喷射到金属板的活板区。
[0024]步骤三:将金属板静置，待液体全部挥发后，把每个活块取出，定义:每个活块原始的质量为mi,静置后质量为mi’，每一个活版上的碘的质量Ami=Iii' ^mi0
[0025]步骤四:由于质量比为1:100，可知吸附在活版上的燃油质量吣=100X Ami，由燃油密度P、活版面积S，可得到每块活版上吸附燃油的平均厚度h = MiZiP。
【权利要求】
1.发动机缸内壁面吸附油膜厚度的沉积质量模拟测量系统，包括:喷油器，其特征在于，还包括:与喷油器液体喷射方向呈一定夹角的金属板，起到模拟发动机缸内壁面的作用；所述金属板包含由N*N块活块拼接而成的活板区，10 ;每个活块均有位置标识。
2.根据权利要求1所述发动机缸内壁面吸附油膜厚度的沉积质量模拟测量系统，其特征在于，所述活块的面积为5mm*5mm。
3.根据权利要求1所述发动机缸内壁面吸附油膜厚度的沉积质量模拟测量系统，其特征在于，当模拟发动机活塞顶部时，所述活块的表面粗糙度为Ra3.2，当模拟发动机缸内壁面时，所述活块的表面粗糙度为Ra0.4，所述活块的四周侧面的表面粗糙度控制Ra6.5以内。
【文档编号】G01B21/08GK203615916SQ201320835389
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】裴毅强, 张一丹, 陈皓, 秦静, 周建伟 申请人:天津大学