缸體燃燒室容積的測(cè)量裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種缸體燃燒室容積的測(cè)量裝置，用于活塞在缸體內(nèi)處于上止點(diǎn)時(shí)活塞最高點(diǎn)高于缸體上平面的情況下測(cè)量缸體燃燒室容積V；所述測(cè)量裝置包括：致動(dòng)器，與所述活塞連接，用于將所述活塞移動(dòng)到所述缸體的預(yù)定位置處；與所述活塞聯(lián)接的位移傳感器，用于測(cè)量所述活塞的所述上止點(diǎn)與所述預(yù)定位置之間的距離H；設(shè)置在所述缸體上平面處的光電開關(guān)，用于檢測(cè)所述活塞最高點(diǎn)是否高于所述缸體上平面，當(dāng)所述活塞最高點(diǎn)不高于所述缸體上平面時(shí)發(fā)出開關(guān)信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)所述致動(dòng)器；控制器，分別與所述光電開關(guān)和所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接；其中，當(dāng)所述控制器接收到來(lái)自所述光電開關(guān)的所述開關(guān)信號(hào)時(shí)控制所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止工作。
【專利說明】缸體燃燒室容積的測(cè)量裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種缸體燃燒室容積的測(cè)量裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)活塞在上止點(diǎn)時(shí),活塞頂部上方整個(gè)空間(由活塞頂、氣缸蓋底面和氣缸套表面之間所包圍的空間)的容積稱為燃燒室容積。其中大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞在氣缸內(nèi)處于上止點(diǎn)時(shí)，活塞最高點(diǎn)低于缸體上平面。此時(shí)，活塞頂表面與缸體形成一個(gè)腔體，即為發(fā)動(dòng)機(jī)缸體燃燒室。通常采用滴定的方法來(lái)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)缸體燃燒室容積。
[0003]而某些機(jī)型的活塞在上止點(diǎn)時(shí)，活塞最高點(diǎn)高出缸體的上平面，按通常滴定法根本無(wú)法測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)缸體燃燒室容積。對(duì)于該問題，目前行業(yè)內(nèi)還沒有相關(guān)的正式記錄和相應(yīng)的解決措施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種缸體燃燒室容積測(cè)量裝置及相應(yīng)的測(cè)量方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的某些活塞位于上止點(diǎn)時(shí)，活塞最高點(diǎn)高于缸體上平面時(shí)，無(wú)法按照滴定法測(cè)量缸體燃燒室容積的問題。
[0005]一方面，本發(fā)明提供一種缸體燃燒室容積的測(cè)量裝置，用于在活塞在缸體內(nèi)處于上止點(diǎn)時(shí)活塞最高點(diǎn)高于缸體上平面的情況下測(cè)量缸體燃燒室容積V ;所述測(cè)量裝置包括:
[0006]致動(dòng)器，與所述活塞連接，用于將所述活塞移動(dòng)到所述缸體的預(yù)定位置處；其中，所述活塞位于所述預(yù)定位置時(shí)，活塞最高點(diǎn)不高于所述缸體上平面；
[0007]與所述活塞聯(lián)接的位移傳感器，用于測(cè)量所述活塞的所述上止點(diǎn)與所述預(yù)定位置之間的距離H ；
[0008]設(shè)置在所述缸體上平面處的光電開關(guān)，用于檢測(cè)所述活塞最高點(diǎn)是否高于所述缸體上平面，當(dāng)所述活塞最高點(diǎn)不高于所述缸體上平面時(shí)發(fā)出開關(guān)信號(hào)；
[0009]驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)所述致動(dòng)器；
[0010]控制器，分別與所述光電開關(guān)和所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接；其中，當(dāng)所述控制器接收到來(lái)自所述光電開關(guān)的所述開關(guān)信號(hào)時(shí)控制所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止工作。
[0011]所述測(cè)量裝置還包括:
[0012]滴定器，用于滴定測(cè)量所述活塞位于所述預(yù)定位置時(shí)的第一缸體燃燒室容積VI。
[0013]另一方面，本發(fā)明還提供一種缸體燃燒室容積的測(cè)量方法，用于在活塞在缸體內(nèi)處于上止點(diǎn)時(shí)活塞最高點(diǎn)高于所述缸體的上平面的情況下測(cè)量缸體燃燒室容積V，包括步驟:
[0014]將所述活塞在所述缸體內(nèi)定位到所述上止點(diǎn)之下的預(yù)定位置處；在所述預(yù)定位置處，所述活塞最高點(diǎn)不高于所述缸體的所述上平面；其中，所述活塞的所述預(yù)定位置與所述上止點(diǎn)之間具有距離H ；[0015]利用滴定法測(cè)量所述活塞位于所述預(yù)定位置時(shí)的第一缸體燃燒室容積Vl ；
[0016]根據(jù)所述距離H和所述活塞的直徑D，以及所述第一缸體燃燒室容積Vl計(jì)算獲得所述活塞位于所述上止點(diǎn)時(shí)的缸體燃燒室容積V。
[0017]所述計(jì)算步驟中，根據(jù)所述距離H和所述直徑D計(jì)算獲得下移容積V2，缸體燃燒室容積 V=V1-V2。
[0018]本發(fā)明提供的缸體燃燒室容積測(cè)量方法對(duì)測(cè)量工具和距離H并不做具體限定，測(cè)量結(jié)果的誤差基本上是來(lái)自于測(cè)量誤差，而本方法不會(huì)帶來(lái)額外的誤差，因此利用現(xiàn)有的工具設(shè)備就能夠方便的獲得缸體燃燒室容積。在利用本發(fā)明提供的測(cè)量工具能夠簡(jiǎn)單方便的獲得高精度的測(cè)量結(jié)果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1所示為活塞位于上止點(diǎn)時(shí)缸體與活塞結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2所示為圖1所示的活塞下移一定距離后的缸體與活塞結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例二提供的缸體燃燒室容積測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0023]實(shí)施例一
[0024]活塞101在氣缸的缸體102內(nèi)位于上止點(diǎn)時(shí)的位置如圖1中所示。活塞101的最高點(diǎn)110高于缸體上平面103，導(dǎo)致無(wú)法按照滴定法測(cè)量缸體燃燒室容積。本實(shí)施例提供的方法是將活塞101下移一定距離之后使得活塞最高點(diǎn)110基本平齊于甚至低于缸體上平面103，從而可以利用滴定法進(jìn)行測(cè)量，然后計(jì)算獲得缸體燃燒室容積。
[0025]如圖2中所示，將活塞101從其上止點(diǎn)下移一定距離H，使得活塞最高點(diǎn)110低于缸體上平面103。這樣，活塞101的包括最高點(diǎn)110在內(nèi)的整個(gè)頂表面114與缸體102形成一個(gè)腔體112。這個(gè)腔體112是指在缸體102內(nèi)從活塞101的頂表面114到缸體102的上平面103之間的空間。此時(shí)，按照通常的滴定法在腔體112內(nèi)滴入滴定液，即可測(cè)得腔體112的第一缸體燃燒室容積VI。根據(jù)活塞101的直徑D (其與缸體102的內(nèi)徑基本相同)以及活塞101下移距離H，即可計(jì)算獲得這樣的下移導(dǎo)致的下移容積V2= (D/2) ~2*H。因此，當(dāng)活塞101處于圖1所示的上止點(diǎn)位置時(shí)，其缸體燃燒室容積V=V1-V2。其中，距離H的具體數(shù)值可以在實(shí)際測(cè)量過程中測(cè)量獲得。
[0026]需要理解的是，這樣得到的缸體燃燒室容積V有可能為負(fù)數(shù)。這表明，當(dāng)活塞處于如圖1所示的上止點(diǎn)位置時(shí)，其頂表面114上高出缸體上平面103的部分的體積大于低于缸體上平面103的部分的容積；在這樣的情況下，活塞本身對(duì)整個(gè)燃燒室容積的貢獻(xiàn)為負(fù)。
[0027]在不同于圖2的實(shí)施例中，活塞101可以在缸體102內(nèi)下移更遠(yuǎn)或更近的距離。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，可以使得活塞101下移至其最高點(diǎn)110與缸體上平面103基本平齊的位置。
[0028]實(shí)施例二
[0029]本實(shí)施例提供一種用于測(cè)量活塞位于上止點(diǎn)時(shí)高出缸體上平面時(shí)的缸體燃燒室容積測(cè)量裝置。其中，活塞位于上止點(diǎn)時(shí)缸體與活塞的結(jié)構(gòu)如圖1中所示。本實(shí)施例提供的測(cè)量裝置如圖3中所示，包括控制器105，與控制器105連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)106和光電開關(guān)108，以及與驅(qū)動(dòng)電機(jī)106相連接的致動(dòng)器107。通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)106驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器107將活塞101從圖1所示的上止點(diǎn)位置移動(dòng)到缸體的預(yù)定位置處，使得活塞101位于所述預(yù)定位置時(shí)活塞最高點(diǎn)110不高于所述缸體上平面103。驅(qū)動(dòng)電機(jī)106具體可采用步進(jìn)電機(jī)，以便于精確的控制致動(dòng)器107的調(diào)節(jié)距離。致動(dòng)器107具體可以為線性致動(dòng)器或者絲桿，并可從上方抵靠活塞101，從而在驅(qū)動(dòng)電機(jī)106的驅(qū)動(dòng)下向下壓動(dòng)活塞101，從而使其沿著缸體102向下移動(dòng)。
[0030]光電開關(guān)108可以設(shè)置在如圖1中所示的缸體上平面103處，其檢測(cè)光線與缸體上平面103基本平齊。例如，光電開關(guān)108的位置可以設(shè)置成使其檢測(cè)光線基本貼合缸體上平面103。而且，光電開關(guān)108的檢測(cè)光線可以與活塞最高點(diǎn)110的沿豎向的運(yùn)動(dòng)路徑對(duì)準(zhǔn)。這樣，當(dāng)活塞101向下移動(dòng)到其最高點(diǎn)110基本平齊于所述缸體上平面103時(shí)，光電開關(guān)108就會(huì)發(fā)出開關(guān)信號(hào)(由于光電開關(guān)108中的光發(fā)射器發(fā)出的檢測(cè)光線不再被活塞101所遮擋，從而由光電開關(guān)108中的光接收器接收到該檢測(cè)光線)?？刂破?05接收到來(lái)自所述光電開關(guān)108的開關(guān)信號(hào)時(shí)，控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)106停止工作。這樣可以使得活塞101停止在其最高點(diǎn)110與所述缸體上平面103基本平齊的預(yù)定位置，相比于圖2中所示的活塞位置，由于活塞101下降距離縮短，使得第一缸體燃燒室容積Vl較小。這樣，在用滴定法測(cè)量該第一缸體燃燒室容積Vl時(shí)，可以減少滴定液的用量，從而提高測(cè)量效率并減少測(cè)量誤差。測(cè)量裝置還包括與所述活塞101聯(lián)接的位移傳感器104，用于測(cè)量所述活塞的上止點(diǎn)與預(yù)定位置之間的距離H。該位移傳感器104可以為設(shè)置在活塞101的下方的直線位移傳感器。
[0031]在實(shí)際測(cè)量中，還可以通過致動(dòng)器107帶動(dòng)活塞連桿運(yùn)動(dòng)，從而使得活塞101在缸體102內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)。通過位移傳感器104實(shí)時(shí)測(cè)量活塞101在缸體102內(nèi)所處的位置，從而能夠準(zhǔn)確的確定活塞101處于上止點(diǎn)時(shí)的位置。相比于現(xiàn)有技術(shù)中通過人為的尋找上止點(diǎn)位置，本裝置中采用位移傳感器104測(cè)量活塞101的整個(gè)運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)的高度值，從而能夠精確的找到活塞101的上止點(diǎn)位置。
[0032]更進(jìn)一步地，所述測(cè)量裝置還包括滴定器(圖中未示出)，用于滴定測(cè)量所述活塞位于所述預(yù)定位置時(shí)的第一缸體燃燒室容積VI。
[0033]根據(jù)所述第一缸體燃燒室容積V1、距離H以及活塞直徑D可以計(jì)算獲得活塞位于上止點(diǎn)時(shí)的缸體燃燒室容積V=Vl-Ji (D/2)~2*H。采用本實(shí)施例中提供的測(cè)量裝置，能夠簡(jiǎn)單快捷的測(cè)量得到計(jì)算缸體燃燒室容積V所必須的參數(shù)，并且盡可能的縮短活塞下移的距離使得活塞最高點(diǎn)不突出缸體上平面，從而提高測(cè)量精度。
[0034]以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行的修改或者同等替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種缸體燃燒室容積的測(cè)量裝置，用于活塞在缸體內(nèi)處于上止點(diǎn)時(shí)活塞最高點(diǎn)高于缸體上平面的情況下測(cè)量缸體燃燒室容積V ;所述測(cè)量裝置包括: 致動(dòng)器(107)，與所述活塞(101)連接，用于將所述活塞(101)移動(dòng)到所述缸體的預(yù)定位置處；其中，所述活塞(101)位于所述預(yù)定位置時(shí)，所述活塞最高點(diǎn)(110)不高于所述缸體上平面(103)； 與所述活塞(101)聯(lián)接的位移傳感器(104)，用于測(cè)量所述活塞(101)的所述上止點(diǎn)與所述預(yù)定位置之間的距離H ； 設(shè)置在所述缸體上平面處的光電開關(guān)(108)，用于檢測(cè)所述活塞最高點(diǎn)(110)是否高于所述缸體上平面(103)，當(dāng)所述活塞最高點(diǎn)(110)不高于所述缸體上平面(103)時(shí)發(fā)出開關(guān)信號(hào); 驅(qū)動(dòng)電機(jī)(106)，驅(qū)動(dòng)所述致動(dòng)器(107); 控制器(105)，分別與所述光電開關(guān)(108)和所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(106)相連接；其中，當(dāng)所述控制器(105)接收到來(lái)自所述光電開關(guān)(108)的所述開關(guān)信號(hào)時(shí)控制所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(106)停止工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的缸體燃燒室容積的測(cè)量裝置，其特征在于，還包括: 滴定器，用于滴定測(cè)量所述活塞(101)位于所述預(yù)定位置時(shí)的第一缸體燃燒室容積VI。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的缸體燃燒室容積的測(cè)量裝置，其特征在于，在所述預(yù)定位置處，所述活塞最高點(diǎn)(110)與所述缸體上平面(103)基本平齊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的缸體燃燒室容積的測(cè)量裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(106)為步進(jìn)電機(jī)。
5.一種缸體燃燒室容積的測(cè)量方法，用于在活塞在缸體內(nèi)處于上止點(diǎn)時(shí)活塞最高點(diǎn)高于所述缸體的上平面的情況下測(cè)量缸體燃燒室容積V，包括步驟: 將所述活塞在所述缸體內(nèi)定位到所述上止點(diǎn)之下的預(yù)定位置處；在所述預(yù)定位置處，所述活塞最高點(diǎn)不高于所述缸體的所述上平面；其中，所述活塞的所述預(yù)定位置與所述上止點(diǎn)之間具有距離H ； 利用滴定法測(cè)量所述活塞位于所述預(yù)定位置時(shí)的第一缸體燃燒室容積Vl ； 根據(jù)所述距離H和所述活塞的直徑D，以及所述第一缸體燃燒室容積Vl計(jì)算獲得所述活塞位于所述上止點(diǎn)時(shí)的缸體燃燒室容積V。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的缸體燃燒室容積的測(cè)量方法，其特征在于，所述計(jì)算步驟中，根據(jù)所述距離H和所述直徑D計(jì)算獲得下移容積V2，缸體燃燒室容積V=V1-V2。
【文檔編號(hào)】G01F17/00GK103438952SQ201310346728
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月9日
【發(fā)明者】賈文超, 童向榮, 陳啟云, 李慧軍, 由毅, 馮擎峰 申請(qǐng)人:浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團(tuán)有限公司