一种活塞环-缸套摩擦实验系统技术方案

本发明专利技术为一种活塞环

【技术实现步骤摘要】
一种活塞环
‑
缸套摩擦实验系统


[0001]本专利技术属于发动机节能
，具体是一种活塞环
‑
缸套摩擦实验系统。该系统能够基于热管理对活塞环
‑
缸套进行摩擦功耗实验，揭示活塞环
‑
缸套系统的传热规律。

技术介绍

[0002]随着社会的快速发展，对能源与环境提出了较高要求，也给传统内燃机行业带来了巨大挑战。内燃机作为传统的能源装置，对内燃机节能进行伸入研究将会产生巨大的经济和社会效益。低摩擦是内燃机节能的重要技术之一，活塞环
‑
缸套摩擦损失约占内燃机机械损失的20～30％，是内燃机最主要的机械损失来源。
[0003]目前，国内外研究者大多选择摩擦试验机，将缸套和活塞环切割后取一段试样进行摩擦功耗实验，由于实验切割的缸套和活塞环的分段试样较小，而且需要将整个分段样本浸入润滑油中或只对某一点供油保证润滑，故不能反应实验过程中缸套整体的温度和材料变形的空间分布。
[0004]申请号为201710565266.4的中国专利申请公开了一种基于热管理的活塞环
‑
缸套低摩擦实验系统及其使用方法，该系统设置在单缸机内，需要对单缸机进行改造，增加了实验成本。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术拟解决的技术问题是，提供一种活塞环
‑
缸套摩擦实验系统。
[0006]本专利技术解决所述技术问题采用的技术方案如下：
[0007]一种活塞环
‑
缸套摩擦实验系统，包括活塞环、缸套、活塞环
‑
缸套固定组件、活塞环
‑
缸套加热组件、润滑油供油组件和动力组件；其特征在于，所述活塞环
‑
缸套固定组件包括外壳、弹性止推杆、钢珠、拉压传感器、支架和活塞环夹具；支架位于动力组件的单缸机上，外壳位于支架上，外壳底部的内壁上设有环形油槽，外壳的底部设有与环形油槽相通的出油口；缸套位于外壳内，缸套的侧壁正对外壳的环形油槽；缸套的外壁上设有上部凸台和下部凸台，弹性止推杆的一端穿过外壳的侧壁与缸套的上部凸台紧密接触，缸套的下部凸台与外壳内壁之间设有钢珠，缸套的底部通过拉压传感器与外壳的底部连接；活塞环固定在活塞环夹具的上部，活塞环的外壁与缸套的内壁接触，活塞环夹具的下部穿过支架，与动力组件连接，动力组件实现活塞环在缸套内的往复运动；
[0008]所述润滑油供油组件包括供油油路和供油盖；供油盖的上部与外壳的上部连接，供油盖的盖体位于缸套内，供油盖盖体的四周边缘靠近缸套内壁，供油盖上设有供油口；供油油路的一端与供油口连接，另一端与外壳上的出油口连接。
[0009]进一步的，所述供油盖呈伞型或者锥形，包括上供油盖和下供油盖，上供油盖罩在下供油盖上，两者之间形成空腔。
[0010]进一步的，所述活塞环夹具包括连接轴、上夹板和下夹板；活塞环位于上夹板和下
夹板之间，下夹板安装在连接轴的上端，连接轴的下端与动力组件连接；连接轴为中空结构。
[0011]进一步的，所述活塞环
‑
缸套加热组件包括环形电加热器、测温热电偶和电加热棒；缸套的外壁沿缸套轴向安装有多个环形电加热器和多组电加热棒，每组电加热棒包括呈圆周分布在缸套外壁上的电加热棒；活塞环的内壁安装有环形电加热器，测温热电偶用于测量活塞环和缸套的温度。
[0012]与现有的技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0013]1.由于单缸机的作用只是带动活塞环在缸套内做往复运动，因此本专利技术将实验系统设置在单缸机外，不需要对单缸机内部结构进行改造，不仅节约成本，而且实验操作简单。
[0014]2.该系统设计了独立的润滑油供油油路，与单缸机的供油油路分开，更好地对缸套进行润滑。供油盖能够对缸套进行圆周供油，进而对缸套进行整机润滑。外壳的底部设有环形油槽，方便润滑油的回收，有利于润滑油的循环利用。
[0015]3.中空式的活塞环夹具方便安装环形电加热器和测温热电偶，以及方便走线，故导线不会因为活塞环夹具的往复运动受到拉扯导致断裂。缸套外壁上分布的环形电加热器和电加热棒有利于对活塞环
‑
缸套进行温度分布控制，通过环形电加热器和电加热棒的协调控制既可以使缸套的温度分布均匀，也可以使缸套上分布不同的温度区域，以研究热参数对摩擦功耗的影响，方便进行热管理。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的整理结构示意图；
[0017]图2是本专利技术的环形电加热器和电加热棒在缸套上的分布图；
[0018]图3是本专利技术的供油盖的结构示意图；
[0019]图4是本专利技术的活塞环与活塞环夹具的安装图；
[0020]图中，1、外壳；2、缸套；3、弹性止推杆；4、环形电加热器；5、测温热电偶；6、供油盖；7、钢珠；8、拉压传感器；9、支架；10、连接杆；11、曲柄连杆机构；12、单缸机；13、流量计；14、节流阀；15、活塞环夹具；16、恒温油浴锅；17、活塞环；18、润滑油冷却器；19、联轴器；20、调速电机；22、蠕动泵；23、润滑油滤清器；24、电加热棒；
[0021]101、环形油槽；102、出油口；201、上部凸台；202、下部凸台；601、供油口；602、上供油盖；603、下供油盖；1501、连接轴；1502、上夹板；1503、下夹板；1504、隔板；1505、引线孔。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和具体实施方式进一步解释本专利技术的技术方案，但并不以此限定本申请的保护范围。
[0023]本专利技术为一种活塞环
‑
缸套摩擦实验系统，包括活塞环17、缸套2、活塞环
‑
缸套固定组件、活塞环
‑
缸套加热组件、润滑油供油组件和动力组件；
[0024]所述活塞环
‑
缸套固定组件包括外壳1、弹性止推杆3、钢珠7、拉压传感器8、支架9和活塞环夹具15；支架9固定在动力组件的单缸机12上，外壳1固定在支架9上，外壳1底部的内壁上设有环形油槽101，外壳1的底部设有与环形油槽101相通的出油口102；缸套2位于外
壳1内，缸套2的侧壁正对外壳1的环形油槽101；缸套2的外壁上设有上部凸台201和下部凸台202，弹性止推杆3的一端穿过外壳1的侧壁与缸套2的上部凸台201紧密接触，缸套2的下部凸台202与外壳1内壁之间设有钢珠7，缸套2的下部凸台202的底部通过拉压传感器8与外壳1的底部连接，实现缸套2的浮动固定；活塞环17固定在活塞环夹具15的上部，活塞环17的外壁与缸套2的内壁接触，活塞环夹具15的下部穿过支架9，与动力组件连接，动力组件带动活塞环夹具15沿着缸套2轴向往复运动，实现活塞环17在缸套2内的往复运动；
[0025]所述润滑油供油组件包括供油油路和供油盖6；供油盖6呈伞型或者锥形，供油盖6的上部通过连接杆10与外壳1的上部连接，供油盖6的盖体位于缸套2内，供油盖6盖体的四周边本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种活塞环
‑
缸套摩擦实验系统，包括活塞环、缸套、活塞环
‑
缸套固定组件、活塞环
‑
缸套加热组件、润滑油供油组件和动力组件；其特征在于，所述活塞环
‑
缸套固定组件包括外壳、弹性止推杆、钢珠、拉压传感器、支架和活塞环夹具；支架位于动力组件的单缸机上，外壳位于支架上，外壳底部的内壁上设有环形油槽，外壳的底部设有与环形油槽相通的出油口；缸套位于外壳内，缸套的侧壁正对外壳的环形油槽；缸套的外壁上设有上部凸台和下部凸台，弹性止推杆的一端穿过外壳的侧壁与缸套的上部凸台紧密接触，缸套的下部凸台与外壳内壁之间设有钢珠，缸套的底部通过拉压传感器与外壳的底部连接；活塞环固定在活塞环夹具的上部，活塞环的外壁与缸套的内壁接触，活塞环夹具的下部穿过支架，与动力组件连接，动力组件实现活塞环在缸套内的往复运动；所述润滑油供油组件包括供油油路和供油盖；供油盖的上部与外壳的上部连接，供油盖的盖体位于缸套内，供油盖盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓日，宋振，李孟涵，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：