[发明专利]一种单缸柴油机缸套温度场控制装置与方法

说明书

本发明提供一种单缸柴油机缸套温度场控制装置与方法，所述温度场控制装置包括：套设于缸套上部的环形冷却套本体；所述冷却套本体上部开设冷却腔，所述冷却腔通过焊接于外侧的铝板形成密闭结构；所述冷却腔设置进水口和出水口；所述冷却腔内部充满冷却介质；所述冷却套本体下部设置力传感器，所述冷却套本体外侧由上至下均匀布置六个温度传感器；所述缸套中下部外壁均匀喷涂有保温涂层。本发明主要利用单缸机缸套温度场控制的装置进行单缸柴油机缸套的部位不同程度温度控制。

技术领域

本发明涉及柴油机技术领域，具体而言，尤其涉及一种单缸柴油机缸套温度场控制装置与方法。

背景技术

近年来，柴油机的强化指标不断提高，缸套及其活塞环组摩擦副受到的机械载荷和热负荷随之不断增加，对柴油机缸套进行合理温度场控制十分必要。传统的柴油机缸套冷却采用整体式的无差别的风冷或水冷结构。实际上，从内燃机摩擦学角度考虑，缸套-活塞环组摩擦副在行程不同位置处于不同的润滑状态，上止点附近位置为混合润滑甚至边界润滑状态，行程中段及下止点附近位置为流体润滑状态。因此，期望在上止点附近位置控制较低温度，使得润滑油粘度更高，成膜能力更强，减少微凸体接触摩擦；而在行程中段及下止点附近位置，控制较高温度，使得润滑油粘度维持较低状态，从而减少流体剪切摩擦，在整个工作循环内降低摩擦功，提高柴油机热效率。目前已有的冷却结构与方法无法满足上述使用要求。

发明内容

根据上述提出现有技术存在的问题，而提供一种单缸柴油机缸套温度场控制装置与方法。本发明主要利用单缸机缸套温度场控制的装置进行单缸柴油机缸套的部位不同程度温度控制。

本发明采用的技术手段如下：

一种单缸柴油机缸套温度场控制装置，包括：套设于缸套上部的环形冷却套本体；所述冷却套本体上部开设冷却腔，所述冷却腔通过焊接于外侧的铝板形成密闭结构；所述冷却腔设置进水口和出水口；所述冷却腔内部充满冷却介质；所述冷却套本体下部设置力传感器，所述冷却套本体外侧由上至下均匀布置六个温度传感器；所述缸套中下部外壁均匀喷涂有保温涂层。

进一步地，所述冷却套本体采用过盈配合的方式套设于所述缸套外侧，且所述冷却套本体的中心线与所述缸套的中心线重合。

进一步地，所述冷却套本体侧面设置限位顶丝。

进一步地，所述保温涂层为0.5mm的氧化锆。

进一步地，所述冷却腔采用机加工与焊接工艺成型。

进一步地，所述冷却腔用于冷却所述缸套上止点附近位置，所述保温涂层用于对所述缸套中下部止点附近位置进行保温，且下层保温面积为上层冷却面积的两倍。

进一步地，所述冷却套本体下部设置安装槽，所述安装槽分为上下两部分，所述力传感器为拉压传感器，所述拉压传感器设置于下部安装槽，所述拉压传感器下端螺柱连接于单缸柴油机，上端螺柱伸入上部安装槽，并通过螺帽与所述冷却套本体固定连接。

本发明还提供了一种通过上述单缸柴油机缸套温度场控制装置进行缸套温度场控制的方法，包括以下步骤：

(1)将所述冷却套本体与所述缸套过盈配合压装为一体结构，安装于单缸柴油机上；

(2)将单缸柴油机启动后低速低负载运行五分钟以上，由恒温水柜通过所述进水口向所述冷却腔内通入冷却介质进行冷却，同时通过所述力传感器在线监测单缸柴油机的缸套-活塞环组摩擦力变化状态并通过所述温度传感器监测温度；

(3)通过对设置于所述恒温水柜与所述进水口之间的离心泵和球阀进行调速和开度控制进而控制所述冷却介质的流量，通过所述恒温水柜控制冷却介质的温度；