液体容积测量法测量摩托车发动机压缩比.doc

摘要:本文在分析国内摩托车发动机测量压缩比技术的现状及缺陷的基础上,提出了改进的压缩比测量方法液体测量。文章详细论述了液体测量方法的原理、关键问题以及液体的选择,为工程设计提供了一定的参考依据。 关键词:发动机;压缩比;液体测量 中图分类号:TP274文献标识码:A 由于环境保护和人类可持续发展的要求,低能耗和低污染已成为摩托车发动机的发展目标,要求发动机既要保证良好的动力性又要低油耗,摩托车的压缩比直接与发动机的功率、扭矩、油耗、排放密切相关,是影响发动机性能的一个重要结构参数。 容积测量的方法大多采用液体或者气体测量。由于气体受压力和温度的作用对其体积影响比较大,目前我国摩托车企业测量压缩比的方法主要是液体容积测量法,如图1所示。 一、体测量方法的关键 液体测量方法就是用液体代替燃气,经过火花塞孔灌入发动机燃烧工作室。通过测量灌入的液体容积来分别测出汽缸余隙容积Vc、汽缸最大容积Va。从而根据公式计算出发动机的压缩比。液体测量方法的关键是: 1.由于发动机燃烧工作室通过火花塞孔形成的是一个单孔容器,在向其中灌入液体时,其中的空气必须排出干净。否则测出的容积不等于实际容积。 2.用于测量的液体必须满足两个必备的要求:首先,为了防止液体从缸体、活塞环、活塞形成的密封面泄露,要求液体有一定的粘度。在考虑这一问题时,由于在这几个密封面中,间隙最大的就是活塞环的开口间隙,所以在选择测量液体粘度时,以活塞环的开口间隙为依据。其次,为了使测量液体能充满整个燃烧室,液体还必须具有一定的流动性。 二、液体测量方法的原理 由于发动机燃烧工作室通过火花塞孔形成的是一个单孔容器,如果只往容器中灌入液体,就无法形成一个液体流动的通道。当活塞在其中做往复运动时,不宜测量液体容积的变化。我们考虑应当想办法让单孔容器变成双孔容器。如图 2所示。 为了把燃烧室中的空气排干净,我们在液体通过的路径上增加了一个泵,以加大液体灌入燃烧工作室的压力,这有利于空气的排除。整个液体经过的路径是: 加压泵就像一个单向阀,当泵入燃烧室液体后,液体就不能回流。这时液体的流动只能因活塞的移动而流动。量杯 1 的液面在测量的过程中必须高过发动机燃烧室部位,并要预留一定的容积,以便保证当活塞运动时,从燃烧室中排出的液体容积能用量杯 1 进行计量,便能得出汽缸余隙容积Vc。 对于一个固定的已知测量系统来说,要尽量减小管1、管2,量杯1储液部分的容积。量杯的计量柱的读数应分度较小,这样对液面变化的反应更为灵敏一些。 三、液体粘度的研究及测量液体的选择 液体在外力作用下流动时,液体分子间的内聚力会阻碍其分子间的相对运动,因而产生一种内摩擦力,这一特性称为液体的粘性。我们在研究中利用液体的粘性,防止液体从汽缸和活塞环的结合部位及活塞环开口处漏出;同时,测量液体的粘性也不能太高,以免粘结在发动机内腔里面,客观上造成了测量误差,影响测量精度。选择合适粘度的测量液体,对本系统的测量十分重要。但有时产品液油粘度并不合适我们的要求,这是可把两种不同的液油混合起来使用,这称为调合油。 我们采用的是发动机的润滑机油和煤油的混合物作为测量液体。要保证测量液不泄漏,有两个方面的因素:液体的粘度和量杯液面高度。第一点上面已经解释过,第二点可以从活塞环的密封原理进行解释。 实际测量中,引起压缩比测量误差的因素是多方面的,主要是以下两个方面:测量液体可能泄漏的影响量杯计量精度的影响。 该系统是用测量液来代替发动机燃气进行压缩比的测量,由于是在冷机状态下进行,肯定与发动机的实际工作状态有一定的差异。同时活塞环与活塞、汽缸形成的迷宫式密封也不可能像热机状态下那样理想。在通过量杯1的计量柱找活塞的上、下止点时,由于是人眼观察液面的变化,无可避免存在一定的误差,从而引起汽缸最大容积和汽缸余歇的误差。对于汽缸工作容积,如果保持观察液柱的位置不变,旋转曲轴,由于这时读取的是液面的高度差,引起的汽缸工作容积的误差就要比汽缸最大容积和汽缸余歇的误差小。故在实际测量中应该使用汽缸工作容积。在测量顺序上,如果我们先测量汽缸最大容积,再旋转曲轴测量汽缸余歇,这时,由于测量液体有一个向下的惯性,可能就会增加液体的泄漏趋势,应当先测量汽缸余歇,再测量汽缸工作容积。 本文是结合某工业集团摩托车发动机气门相位、压缩比测量装置这一课题,对有关摩托车发动机压缩比测量方法和装置进行分析论述的,特别在测量方法的原理、关键问题等方面作了较详细的研究,对摩托车发动机技术开发人员在品质控制上有着重要的参考价值。 参考文献: 1杨光兴等.摩托