[发明专利]应用于内燃机浮动缸套摩擦试验机的模拟点火定时装置

说明书

本专利公开了应用于内燃机浮动缸套摩擦试验机的模拟点火定时装置。本装置针对内燃机缸套活塞环摩擦力的测量需求，在传统的浮动缸套测量装置的基础上引入热负荷模拟单元和火焰定时单元，火焰发生器模拟内燃机热负荷，并通过伺服定时涡轮、火焰分配活塞等机构驱动火焰定时机构。相比现有技术，提高了模拟工况与实际工况的相似性；克服了现有试验机火焰易被扑灭的缺点，提高了模拟热负荷的稳定性；避免了缸套缸盖之间密封性难以控制的缺点，并降低了实验难度。本设计对于内燃机缸套‑活塞环的摩擦力测量具有重要的实用价值。

技术领域

本发明涉及一种内燃机倒拖法摩擦力测量设备的模拟点火装置，具体为内燃机浮动缸套摩擦试验机模拟点火定时装置，属于摩擦磨损测试技术领域。

背景技术

倒拖法测量缸套-活塞环摩擦力时，柴油机曲轴通过外部动力驱动旋转，带动活塞组件运动，进而采用浮动缸套法测得摩擦力。但测量过程中柴油机不点火，因此测得的摩擦力是柴油机冷态下的摩擦力，与真实点火运转时的摩擦力有所不同。采用点火式浮动缸套法能够测量柴油机在真实运转状态下的摩擦力，但该试验机缸盖与缸套之间的密封性容易在长时间工作后发生变化，且试验机结构复杂，需要考虑到燃气密封、缸套轴向压力平衡、活塞环组侧向冲击力支撑等难点，装配的准确性对于实验结果的重复性影响较大。针对上述试验机的缺点，大连海事大学研发了新型的模拟点火缸套-活塞环摩擦力在线测试装置，详见专利《缸套与活塞组件摩擦力的在线测试装置及测试方法》（申请号CN201610427400.X），以及对活塞环进行高温高压工况模拟的研究论文《基于摩擦润滑的活塞环槽温度限值试验机的研制》对活塞环进行高温高压工况的模拟。该装置采用外加火焰喷枪向燃烧室喷火，模拟热负荷，将压缩空气引入活塞环槽，模拟工作时活塞环承受的背压的方式使试验机工作环境更加接近内燃机运行时高温高压的实际工况。

但该试验装置存在以下问题：在摩擦力测量期间，火焰喷枪始终处于工作状态使得该装置无法真正实现模拟内燃机点火定时，该装置的试验模拟与实际状态并不完全相符导致试验数据存在较大误差；而且，火焰喷枪持续工作状态也会导致模拟热负荷温度过高，使得燃烧室火焰温度远高于实际工况，活塞、活塞环及润滑油难以长时间承受。此外，该装置的活塞以较高转速往复运动时，压缩冲程产生的气流会将火焰喷枪的火焰熄灭，无法进行高转速下缸套-活塞环摩擦力的测量，即该装置模拟时的运行稳定性较差。

由此可见，现有技术中缺乏能够准确模拟内燃机点火定时工作状态的装置。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种应用于内燃机浮动缸套摩擦试验机的模拟点火定时装置，适用于内燃机倒拖法摩擦力测量设备的模拟点火。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下所述：

应用于内燃机浮动缸套试验机的模拟点火装置，包括热负荷模拟单元100、火焰定时单元200,

所述热负荷模拟单元100包括火焰发生器101、燃气储存罐102，

所述火焰定时单元200包括火焰分配箱201、火焰分配活塞202、定时控制蜗轮203、火焰通内燃机管路204、火焰通大气管路205、传动机构206，

火焰发生器101的火焰与燃气储存罐102连通，所述燃气储存罐102的火焰与火焰分配箱201连通；

所述定时控制蜗轮203上制有首尾闭合的导向槽2031，所述火焰分配活塞202的外端制有活塞驱动连杆2023，所述活塞驱动连杆2023与所述定时控制蜗轮203上的导向槽2031配合联动，使得所述火焰分配活塞202能够往复运动，同时，所述定时控制蜗轮203通过传动机构206与内燃机的曲轴连杆机构联动，将所述内燃机曲轴连杆机构的转动同步传递给定时控制蜗轮203，