一种发动机活塞震荡油腔传热试验台封闭式加热系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于封闭式加热系统技术领域，尤其是涉及一种发动机活塞震荡油腔传热试验台封闭式加热系统。
【背景技术】
[0002]活塞是发动机的关键零部件，在发动机运行过程中，承受高温燃气周期性作用，具有高的热负荷。伴随发动机升功率的增加，活塞的热负荷大幅度提升，如何评价活塞的热负荷已成为新型发动机研发的关键技术。目前进行仿真评价热负荷研究的关键是是否能够得到一套精确的热边界条件，同时活塞温度场计算是活塞工作可靠性研究的重要部分，作为降低活塞温度的最有效方法，活塞喷油震荡冷却过程中的流动与传热过程可以为活塞温度场计算提供更为精确的第三类边界条件，得出更为准确的活塞温度场分布，从而为活塞喷油震荡冷却提供合理的设计和评价依据。
[0003]活塞震荡油腔传热试验在发动机整机上很难进行。如何有效的模拟缸内高温条件，使得活塞分布与实际接近，且能模拟活塞震荡换热已成为活塞试验评估的关键技术。目前在活塞震荡油腔传热方面，山东大学的《活塞喷油震荡冷却的稳、瞬态模拟计算及活塞温度场分析》、山东滨州渤海活塞股份有限公司的《活塞内冷油腔及冷却喷嘴初步研究》均没有涉及加热装置。设计有效的活塞震荡油腔加热系统已成为制约震荡油腔试验技术急需突破的瓶颈问题。
[0004]本发明通过一种简单的封闭式加热装置解决了部件级试验台活塞在往复运动时产生的气体重新流入进气道回流的问题且能保障进入气缸的为较高温度的气体，而且能够快速有效的计算换热气体流量，并且测出进出气温度，进一步计算气体换热量。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明旨在提出一种发动机活塞震荡油腔传热试验台封闭式加热系统，以解决换热气体流量计算不精的问题。
[0006]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0007]一种发动机活塞震荡油腔传热试验台封闭式加热系统，包括机体、缸套、活塞、三通、进风管道、出风管道和加热通道；
[0008]所述缸套固定在所述机体上，所述活塞可上下滑动地安装在所述缸套内，且该活塞的侧壁与所述缸套的内壁接触密封配合，所述缸套的外端开口与所述三通的第一通道接口密封连通；
[0009]所述三通的第二通道接口内设有第一单向阀，该第二通道接口与所述进风管道的出口密封连通，该进风管道的进口与所述加热通道的出口密封连通；
[0010]所述三通的第三通道接口内设有第二单向阀，该第三通道接口与所述出风管道的进口密封连通，该出风管道的出口与所述加热通道的进口密封连通。
[0011 ]进一步的，所述第一通道接口通过第一法兰与所述缸套的外端开口密封连通。
[0012]进一步的，所述第二通道接口通过第二法兰与所述进风管道的出口密封连通。
[0013]进一步的，所述加热通道包括炉膛和通过陶瓷端子固设在所述炉膛内的镍铬电炉丝。
[0014]进一步的，所述第一单向阀和第二单向阀均为EGR单向阀，该EGR单向阀的开启频率最高不低于20HZ。
[0015]进一步的，所述第一法兰和第二法兰的边缘通过螺栓紧固。
[0016]相对于现有技术，本发明所述的发动机活塞震荡油腔传热试验台封闭式加热系统具有以下优势:
[0017](I)本发明所述的发动机活塞震荡油腔传热试验台封闭式加热系统，减少了能量消耗，装置简单，易于购置，具有节能减排等优点，模拟缸内高温条件，可提供长时间650K左右的热气，闭口循环，气流单向流动，可克服活塞往复运动产生的气体回流问题。
【附图说明】
[0018]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:
[0019]图1为本发明实施例所述的发动机活塞震荡油腔传热试验台封闭式加热系统结构示意图；
[0020]附图标记说明:
[0021 ] 1-机体;2-缸套;3-活塞;4-三通;41-第一通道接口 ； 42-第二通道接口 ；43-第三通道接口 ；44-第一法兰;45-第二法兰;46-螺栓;5-进风管道;6-出风管道;7-加热通道;71-炉膛;72 =陶瓷端子;73-镍铬电炉丝;81-第一单向阀;82-第二单向阀。
【具体实施方式】
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0023]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0024]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0025]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0026]如图1所示，本发明包括机体1、缸套2、活塞3、三通4、进风管道5、出风管道6和加热通道7;
[0027]缸套2固定在机体I上，活塞3可上下滑动地安装在缸套2内，且该活塞3的侧壁与缸套2的内壁接触密封配合，缸套2的外端开口与三通4的第一通道接口 41密封连通；
[0028]三通4的第二通道接口42内设有第一单向阀81，该第二通道接口 42与进风管道5的出口密封连通，该进风管道5的进口与加热通道7的出口密封连通；
[0029]三通4的第三通道接口43内设有第二单向阀82，该第三通道接口 43与出风管道6的进口密封连通，该出风管道6的出口与加热通道7的进口密封连通。
[0030]第一通道接口41通过第一法兰44与缸套2的外端开口密封连通。
[0031 ] 第二通道接口 42通过第二法兰45与进风管道5的出口密封连通。
[0032]加热通道7包括炉膛71和通过陶瓷端子72固设在炉膛71内的镍铬电炉丝73。
[0033]第一单向阀81和第二单向阀82均为EGR单向阀，该EGR单向阀的开启频率最高不低于20HZ。
[0034]第一法兰44和第二法兰45的边缘通过螺栓46紧固。
[0035]本发明的工作过程为:活塞3下行过程中，三通4内部压强降低，第一单向阀81打开，第二单向阀82关闭，加热通道7加热后的热风通过进风管道5和第一单向阀81进入三通4内部;活塞3上行过程中，三通4内部压强升高，第一单向阀81关闭，第二单向阀82打开，三通4内的热风通过第二单向阀82和出风管道6进入加热通道7重新加热，热风通过活塞3上下运动改变的压强，在加热通道7中进行闭口循环，加热活塞3，镍铬电炉丝71高温下强度高，无磁性，耐腐蚀，固定于陶瓷端子72上，可控制热空气温度，加热较均匀。气流单向流动可控制热风的流动方向，EGR单向阀开启频率可达20Hz，满足对流量与开关频率有要求的大型柴油机。
[0036]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种发动机活塞震荡油腔传热试验台封闭式加热系统，其特征在于:包括机体、缸套、活塞、三通、进风管道、出风管道和加热通道； 所述缸套固定在所述机体上，所述活塞可上下滑动地安装在所述缸套内，且该活塞的侧壁与所述缸套的内壁接触密封配合，所述缸套的外端开口与所述三通的第一通道接口密封连通； 所述三通的第二通道接口内设有第一单向阀，该第二通道接口与所述进风管道的出口密封连通，该进风管道的进口与所述加热通道的出口密封连通； 所述三通的第三通道接口内设有第二单向阀，该第三通道接口与所述出风管道的进口密封连通，该出风管道的出口与所述加热通道的进口密封连通。2.根据权利要求1所述的发动机活塞震荡油腔传热试验台封闭式加热系统，其特征在于:所述第一通道接口通过第一法兰与所述缸套的外端开口密封连通。3.根据权利要求2所述的发动机活塞震荡油腔传热试验台封闭式加热系统，其特征在于:所述第二通道接口通过第二法兰与所述进风管道的出口密封连通。4.根据权利要求1所述的发动机活塞震荡油腔传热试验台封闭式加热系统，其特征在于:所述加热通道包括炉膛和通过陶瓷端子固设在所述炉膛内的镍铬电炉丝。5.根据权利要求1所述的发动机活塞震荡油腔传热试验台封闭式加热系统，其特征在于:所述第一单向阀和第二单向阀均为EGR单向阀，该EGR单向阀的开启频率最高不低于20HZ。6.根据权利要求3所述的发动机活塞震荡油腔传热试验台封闭式加热系统，其特征在于:所述第一法兰和第二法兰的边缘通过螺栓紧固。
【专利摘要】本发明提供了一种发动机活塞震荡油腔传热试验台封闭式加热系统，包括机体、缸套、活塞、三通、进风管道、出风管道和加热通道；活塞可上下滑动地安装在缸套内，且该活塞的侧壁与缸套的内壁接触密封配合，缸套的外端开口与三通的第一通道接口密封连通；三通的第二通道接口内设有第一单向阀，该第二通道接口与进风管道的出口密封连通，该进风管道的进口与加热通道的出口密封连通；三通的第三通道接口内设有第二单向阀，该第三通道接口与出风管道的进口密封连通，该出风管道的出口与加热通道的进口密封连通。本发明所述的发动机活塞震荡油腔传热试验台封闭式加热系统，闭口循环，气流单向流动，克服了活塞往复运动产生的气体回流问题。
【IPC分类】G01M15/02
【公开号】CN105588721
【申请号】CN201510934694
【发明人】庞铭, 袁晓帅, 胡定云, 胡玉平, 吴倩文, 张敬晨, 强慧
【申请人】中国北方发动机研究所(天津)
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月14日