[发明专利]一种内燃机气缸模拟装置及控制方法

说明书

本发明属于内燃机领域，具体涉及一种内燃机气缸模拟装置及控制方法。包括数据采集模块、现场开关模块、模拟控制模块、显控模块等；模拟控制模块与数据采集模块相连接；模拟控制模块与驱动模块相连接；驱动模块与现场开关模块相连接；数据采集模块与气缸相连接；现场开关模块与气缸模块、数据采集模块相连接；通过模拟控制模块根据转速反馈产生数字量信号为0‑24V电压信号去实现启停功能，改变电流信号的大小及方向可以控制变频器的输出信号进而控制电机的运转方向，实现活塞在气缸内做往复直线运动的目的。本发明有助于分析气缸缸壁与活塞之间油膜在不同工况下的厚度，为进一步提高内燃机的效率提供极其重要的应用价值，应用前景广阔。

技术领域

本发明属于内燃机领域，具体涉及一种内燃机气缸模拟装置及控制方法。

背景技术

在现代工业中，任意两个接触面之间都存在摩擦，摩擦会造成磨损并降低器件的工作精度，严重时甚至会造成机器损坏，为了减少磨损和发热，延长机器的使用寿命，必须在两个接触面之间添加润滑剂，减小摩损。流体润滑是最常见的润滑方式，由一层1.5～2微米以上的润滑油膜将两摩擦表面完全分开，摩擦产生自润滑油分子之间的内摩擦，有效降低磨损，改善了工作性能。流体润滑被广泛应用于各种领域，齿轮，轴承，活塞等机械部件常添加微米级厚度的润滑油，分离接触面使部件平滑运动。润滑失效是机器运转出现故障的主要原因之一，因此检测机械设备的润滑性能有重要的意义，润滑油膜的厚度是判断机械设备润滑性能的重要参数。

随着工业进步和科技研究，设备不断向大功率发展，对润滑系统的要求也越来越高，如船舶柴油机中活塞在气缸内做往复直线运动，与缸壁之间产生剧烈摩擦，润滑困难。在实际工作工程中气缸内温度压力很高，工作条件恶劣，载荷冲击强烈，容易导致润滑油膜变薄，油膜过薄会导致活塞与缸壁直接接触，工作一段时间后磨损和发热程度急剧增加，导致柴油机损坏；而当油膜过厚时，又会降低设备的承载能力，使其不能稳定工作，严重时会造成漏油和剧烈能量损失。综上，测量两摩擦面间的润滑油膜厚度对监测机器运行状态，改进机器性能有重要的意义，许多学者对油膜厚度测量进行了深入的研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内燃机气缸模拟装置及控制方法，其能够分析气缸缸壁与活塞之间油膜在不同工况下的厚度，为进一步提高内燃机的效率提供参考价值。

一种内燃机气缸模拟装置，包括数据采集模块、现场开关模块、模拟控制模块、显控模块、驱动模块和气缸；所述模拟控制模块与数据采集模块相连接；所述模拟控制模块与驱动模块相连接；所述驱动模块与现场开关模块相连接；所述数据采集模块与气缸相连接；所述现场开关模块与气缸、数据采集模块相连接。

所述一种内燃机气缸模拟装置，采集模块从现场中采集数字量和模拟量信号，通过编码器将模拟量信号转化为数字量信号，并将信号传递给控制模块进行处理计算。

所述一种内燃机气缸模拟装置，驱动模块接受控制模块的信号产生持续的电压信号和电流信号，电压信号控制变频器的启停，电流信号控制电机的转动方向及速率，带动活塞进行往复直线运动。

所述一种内燃机气缸模拟装置，模拟控制模块控制转速，保证活塞往复直线运动，模拟控制模块实时监测模拟气缸缸壁温度模拟内燃机在工作状态下的状态。

所述一种内燃机气缸模拟装置，显控模块配置以太网单元，实现数据的上传及下载。

所述一种内燃机气缸模拟装置，现场开关模块包括现场的电磁阀开关、加热片开关、变频器的开关，由驱动模块的逻辑指令实现各个开关开闭操作。

所述一种内燃机气缸模拟装置，气缸与数据采集模块连接，气缸与现场开关模块相连接，现场开关模块通过控制阀门、变频器、加热片的状态，实现气缸工作状态的改变，数据采集模块能采集模拟气缸装置上传感器的信号。

本发明的目的在于提供一种内燃机气缸模拟装置控制方法；

一种内燃机气缸模拟装置控制方法，包括以下步骤：