液體容積測(cè)量法測(cè)量摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比

1、摘要:本文在分析國(guó)內(nèi)摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)量壓縮比技術(shù)的現(xiàn)狀及缺陷的基礎(chǔ)上,提出了改進(jìn)的壓縮比測(cè)量方法液體測(cè)量。文章詳細(xì)論述了液體測(cè)量方法的原理、關(guān)鍵問題以及液體的選擇,為工程設(shè)計(jì)提供了一定的參考依據(jù)。 關(guān)鍵詞:發(fā)動(dòng)機(jī);壓縮比;液體測(cè)量 中圖分類號(hào):TP274文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 由于環(huán)境保護(hù)和人類可持續(xù)發(fā)展的要求,低能耗和低污染已成為摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展目標(biāo),要求發(fā)動(dòng)機(jī)既要保證良好的動(dòng)力性又要低油耗,摩托車的壓縮比直接與發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、扭矩、油耗、排放密切相關(guān),是影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的一個(gè)重要結(jié)構(gòu)參數(shù)。 容積測(cè)量的方法大多采用液體或者氣體測(cè)量。由于氣體受壓力和溫度的作用對(duì)其體積影響比較大,目前我國(guó)摩托車企業(yè)測(cè)量壓縮

2、比的方法主要是液體容積測(cè)量法,如圖1所示。 一、體測(cè)量方法的關(guān)鍵 液體測(cè)量方法就是用液體代替燃?xì)?經(jīng)過火花塞孔灌入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒工作室。通過測(cè)量灌入的液體容積來分別測(cè)出汽缸余隙容積Vc、汽缸最大容積Va。從而根據(jù)公式計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比。液體測(cè)量方法的關(guān)鍵是: 1.由于發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒工作室通過火花塞孔形成的是一個(gè)單孔容器,在向其中灌入液體時(shí),其中的空氣必須排出干凈。否則測(cè)出的容積不等于實(shí)際容積。 2.用于測(cè)量的液體必須滿足兩個(gè)必備的要求:首先,為了防止液體從缸體、活塞環(huán)、活塞形成的密封面泄露,要求液體有一定的粘度。在考慮這一問題時(shí),由于在這幾個(gè)密封面中,間隙最大的就是活塞環(huán)的開口間隙,所以在選擇測(cè)量液

3、體粘度時(shí),以活塞環(huán)的開口間隙為依據(jù)。其次,為了使測(cè)量液體能充滿整個(gè)燃燒室,液體還必須具有一定的流動(dòng)性。 二、液體測(cè)量方法的原理 由于發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒工作室通過火花塞孔形成的是一個(gè)單孔容器,如果只往容器中灌入液體,就無法形成一個(gè)液體流動(dòng)的通道。當(dāng)活塞在其中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),不宜測(cè)量液體容積的變化。我們考慮應(yīng)當(dāng)想辦法讓單孔容器變成雙孔容器。如圖 2所示。 為了把燃燒室中的空氣排干凈,我們?cè)谝后w通過的路徑上增加了一個(gè)泵,以加大液體灌入燃燒工作室的壓力,這有利于空氣的排除。整個(gè)液體經(jīng)過的路徑是: 加壓泵就像一個(gè)單向閥,當(dāng)泵入燃燒室液體后,液體就不能回流。這時(shí)液體的流動(dòng)只能因活塞的移動(dòng)而流動(dòng)。量杯 1 的液面在測(cè)

4、量的過程中必須高過發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室部位,并要預(yù)留一定的容積,以便保證當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)時(shí),從燃燒室中排出的液體容積能用量杯 1 進(jìn)行計(jì)量,便能得出汽缸余隙容積Vc。 對(duì)于一個(gè)固定的已知測(cè)量系統(tǒng)來說,要盡量減小管1、管2,量杯1儲(chǔ)液部分的容積。量杯的計(jì)量柱的讀數(shù)應(yīng)分度較小,這樣對(duì)液面變化的反應(yīng)更為靈敏一些。 三、液體粘度的研究及測(cè)量液體的選擇 液體在外力作用下流動(dòng)時(shí),液體分子間的內(nèi)聚力會(huì)阻礙其分子間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),因而產(chǎn)生一種內(nèi)摩擦力,這一特性稱為液體的粘性。我們?cè)谘芯恐欣靡后w的粘性,防止液體從汽缸和活塞環(huán)的結(jié)合部位及活塞環(huán)開口處漏出;同時(shí),測(cè)量液體的粘性也不能太高,以免粘結(jié)在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)腔里面,客觀上造成了測(cè)量

5、誤差,影響測(cè)量精度。選擇合適粘度的測(cè)量液體,對(duì)本系統(tǒng)的測(cè)量十分重要。但有時(shí)產(chǎn)品液油粘度并不合適我們的要求,這是可把兩種不同的液油混合起來使用,這稱為調(diào)合油。 我們采用的是發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑機(jī)油和煤油的混合物作為測(cè)量液體。要保證測(cè)量液不泄漏,有兩個(gè)方面的因素:液體的粘度和量杯液面高度。第一點(diǎn)上面已經(jīng)解釋過,第二點(diǎn)可以從活塞環(huán)的密封原理進(jìn)行解釋。 實(shí)際測(cè)量中,引起壓縮比測(cè)量誤差的因素是多方面的,主要是以下兩個(gè)方面:測(cè)量液體可能泄漏的影響量杯計(jì)量精度的影響。 該系統(tǒng)是用測(cè)量液來代替發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)膺M(jìn)行壓縮比的測(cè)量,由于是在冷機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行,肯定與發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作狀態(tài)有一定的差異。同時(shí)活塞環(huán)與活塞、汽缸形成的迷宮式

6、密封也不可能像熱機(jī)狀態(tài)下那樣理想。在通過量杯1的計(jì)量柱找活塞的上、下止點(diǎn)時(shí),由于是人眼觀察液面的變化,無可避免存在一定的誤差,從而引起汽缸最大容積和汽缸余歇的誤差。對(duì)于汽缸工作容積,如果保持觀察液柱的位置不變,旋轉(zhuǎn)曲軸,由于這時(shí)讀取的是液面的高度差,引起的汽缸工作容積的誤差就要比汽缸最大容積和汽缸余歇的誤差小。故在實(shí)際測(cè)量中應(yīng)該使用汽缸工作容積。在測(cè)量順序上,如果我們先測(cè)量汽缸最大容積,再旋轉(zhuǎn)曲軸測(cè)量汽缸余歇,這時(shí),由于測(cè)量液體有一個(gè)向下的慣性,可能就會(huì)增加液體的泄漏趨勢(shì),應(yīng)當(dāng)先測(cè)量汽缸余歇,再測(cè)量汽缸工作容積。 本文是結(jié)合某工業(yè)集團(tuán)摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)氣門相位、壓縮比測(cè)量裝置這一課題,對(duì)有關(guān)摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比測(cè)量方法和裝置進(jìn)行分析論述的,特別在測(cè)量方法的原理、關(guān)鍵問題等方面作了較詳細(xì)的研究,對(duì)摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)開發(fā)人員在品質(zhì)控制上有著重要的參考價(jià)值。 參考文獻(xiàn): 1楊光興等.摩托