專利名稱：內燃機活塞內冷油道換熱試驗系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及內燃機活塞內冷油道換熱試驗系統，具體是指一種可觀測內燃機活塞內冷油道內冷卻機油分布與換熱情況的試驗系統。
背景技術：
隨著內燃機技術的不斷發展，內燃機壓縮比和升功率不斷提高，活塞在高溫、高壓、高頻的工作環境下工作，活塞的熱負荷越來越高。為了滿足內燃機的使用要求，目前像整體內冷油腔活塞、復合材料、鋼頂鋁裙、整體鍛鋼等活塞應運而生。這些高熱負荷內燃機活塞一般都采用內冷油道設計，冷卻機油在油道內流動吸收活塞熱量后流出，達到降低活塞溫度的目的，特別是能降低活塞頭部的溫度。冷卻機油在內冷油道內振蕩吸熱對內燃機的性能有較大影響。冷卻機油油道振蕩冷卻技術是指內燃機活塞在高熱負荷工況下工作時，冷卻機油在活塞的冷卻機油腔中振蕩起來吸收熱量，達到降低活塞溫度的目的。目前，對內冷油道振蕩冷卻技術的研究主要有以下三個方面
一·對內冷油道的結構位置和加工工藝的研究
對內冷油道的結構位置和加工工藝的研究的典型實例有1.南京林業大學張振軍、陳龍發和張雪藥的文章“振蕩油冷活塞生產工藝的研究”中，介紹了振蕩油冷活塞的技術特點，主要論述了該活塞國產化生產中內冷油道的成形技術、耐磨鑲圈與活塞銘基體的鑲鑄技術、鑄型設計及活塞毛坯的鑄造與熱處理等技術，并對生產材質的組織及性能進行了檢測分析和研究。2.中北大學呂彩琴、蘇鐵熊發表在《內燃機》2009. 02第一期上的文章“活塞冷卻機油腔位置對活塞強度的影響”中，采用有限元法對某型號柴油機活塞的冷卻機油腔位置的兩種不同的方案進行研究，分析了活塞分別在熱負荷作用下、慣性力作用下、以及在慣性力和熱負荷共同作用下的強度變化情況、通過對兩種方案比較，表明改進后活塞第一環內的溫度明顯降低證明了改進設計的有效性為該型號活塞的改進設計提供了依據。3.專利號為CN201110088218. 3的文獻中介紹了一種鋼活塞內冷油道的成型方法，成型后的內冷油道尺寸精度高，內冷油道處活塞基體的強度高。4.專利號CN201110373424. 9的文獻中介紹了一種加工活塞進油孔時的切屑液反沖排屑方法，采用切屑液反沖排屑方法，保證了活塞內冷油道的清潔，效果好、方法簡單。二 .對活塞內冷油道內冷卻機油換熱進行仿真和有限元分析
對活塞內冷油道內換熱情況進行仿真和有限元分析的典型實例有1.重慶大學機械工程學院張力、申正均和張勇發表的“增壓柴油機內冷油腔活塞結構分析及評價” 一文中，以增莊柴油機振蕩內冷卻機油腔活塞非對稱性結構為研究對象，構建了全活塞一活塞梢一連桿小頭的有限元接觸模型，分析了活塞工作條件下的導熱耦合關系，確定了當量換熱邊界條件；進行了在機械一熱負荷聯合作用下的結構應力及變形分析、為直觀反映溫度因素對活塞結構強度的影響，提出了對活塞結構強度進行合理判斷的應力一溫度散點圖評價方法；在此基礎上對原有的活塞結構進行了改進。2.芬蘭Helsinki理工大學的研究人員利用CFD軟件對缸內工作過程進行了仿真模擬計算以獲得比較準確地活塞頂部的熱邊界條件分布。并把CFD仿真得出的結果作為FEA軟件仿真計算的邊界條件，對活塞進行傳熱與熱負荷分析的流固耦合仿真模擬，得出了準確度比較高的活塞傳熱和熱負荷分析結果。3.美國麻省理工大學的研究者們在柴油機傳熱和熱負荷仿真分析方面進行了研究，對缸內燃燒過程，通過建立缸內零維模型進行缸內燃燒工作過程模擬，對活塞和燃氣之間進行耦合計算來研究活塞的傳熱和熱負荷問題。綜合以上的研究分析發現，只是對活塞內冷油道位置結構、加工工藝以及利用軟件仿真方面有研究，但對內冷油道冷卻機油的振蕩分布情況缺少直接觀察。三.對活塞冷卻的仿真模擬試驗裝置的初步研究
對活塞冷卻的仿真模擬試驗裝置的初步研究的實例有專利號為CN200910047582. 8的文獻中提出了一種活塞振蕩冷卻仿真試驗裝置，該試驗裝置包括振蕩冷卻試驗臺、仿真活塞模型、供油系統、高速攝影設備，蕩冷卻試驗臺具有高速往復運動機構和導軌。但是該試驗裝置用高速往復運動機構模擬活塞運動，難以使活塞運動規律不失真，而且將攝像頭安裝在導軌機構上，活塞運動引起的震動對拍攝效果有很大的影響，還有拍攝角度不好，俯視拍攝活塞的頂部對了解冷卻機油振蕩分布情況不是很準確，不能拍攝到冷卻機油振蕩在截面的分布情況。
發明內容
本發明所要解決的技術問題提供一種觀察測量活塞內冷油道內冷卻機油振蕩分布和換熱情況的試驗系統裝置，以便通過直接測量的方式得到冷卻機油在內冷油道中的振蕩分布和換熱情況，從而為內冷油道的設計和冷卻效果的評價提供數據和參考。本發明解決其技術問題采用以下的技術方案
本發明提供的內燃機活塞內冷油道換熱試驗系統，其采用曲柄連桿機構帶動透明活塞在透明缸套內運動，以模擬內燃機活塞的實際運動，其為內燃機活塞運動的逆過程，并且采用高速拍攝裝置記錄活塞運動整個運動行程中冷卻機油在內冷油道中的振蕩情況和截面分布情況；所述活塞由活塞主體和活塞透明部分兩部分組成，所述缸套由缸套主體和缸套透明部分兩部分構成。所述活塞透明部分的實體可以是個包含內冷油道的四分之一內冷油道的四分之一圓柱；所述活塞主體的下部可以是圓柱體，上部四分之三的圓柱體包含內冷油道的四分之三內冷油道，恰好和活塞透明部分配合成一個活塞整體。所述活塞透明部分和缸套透明部分均可以由與空氣折射率接近的透明材料加工制成。所述缸套主體是個環形圓柱體；所述缸套透明部分，其內表面是一段圓弧面，其外表面是兩個垂直的平面組成的直角面，安裝的時候使直角面的兩個直角邊分別與透明活塞的兩個包含內冷油道截面的平面平行。所述圓柱面所在的圓弧的圓心角為100-110度；缸套透明部分的外表面是兩個垂直的平面組成的直角面，該直角面的兩直角邊分別與缸套主體的外表面所在的圓柱面相切，使缸套透明部分與活塞透明部分組成一個近似長方體的透明體。所述活塞透明部分和缸套透明部分組成一個近似于長方體的透明體，在這個透明的長方體中有一道弧形的間隙，這個間隙是活塞與缸體之間的間隙，對光線的偏移作用很小，便于從透明的長方體中能夠清晰的觀察到內冷油道的兩個截面和內冷油道的四分之一內冷油道。所述高速拍攝裝置是獨立地安裝在與底座支撐裝置獨立的攝影儀固定裝置上。本發明可以通過調節高速拍攝裝置與透明活塞的間距，選擇拍攝活塞工作過程，實現全程記錄內冷油道截面冷卻機油的振蕩情況，或只記錄部分行程中內冷油道截面冷卻機油的振蕩情況。本發明提供的上述內燃機活塞內冷油道換熱試驗系統，其用途是在內燃機活塞內冷油道換熱情況可視化試驗中的應用。本發明提供的上述內燃機活塞內冷油道換熱試驗系統，其在內燃機活塞內冷油道換熱情況可視化試驗中的應用時，可以采用包括以下步驟的方法
(1)將透明缸套固定在支撐底座上，再將透明活塞、曲柄連桿機構及端蓋安裝在支撐底座上，然后安裝該試驗系統中的油路系統和動力傳遞系統，經調試后使透明活塞能夠按照預期的規律做活塞運動；
(2)把高速拍攝裝置安裝在另一個地面固定的支座上，避免震動的干擾，攝像頭對準內冷油道的一個截面，根據需要拍攝行程的大小調節高速拍攝裝置和透明活塞之間的距離，達到試驗的要求；
(3)打開該試驗系統中的控制開關，使透明活塞在透明缸套內做往返運動，冷卻機油在該試驗系統的電控噴油裝置的控制下，及時將定量的冷卻機油噴射到內冷油道中，同時高速拍攝裝置拍攝記錄透明活塞運動過程中內冷油道截面冷卻機油的分布和振蕩情況；
(4)調節該試驗系統的變速器，改變輸入轉速，模擬內燃機不同的轉速下活塞的運動，同時高速拍攝裝置拍攝記錄活塞運動過程中內冷油道截面冷卻機油的分布和振蕩情況；
(5)整理高速拍攝裝置拍攝記錄下的數據，以供研究分析。本發明設計的原理是在曲軸上施加驅動力矩，利用曲柄連桿機構和缸套模擬活塞的實際工作過程，再對缸套和活塞的結構進行設計活塞剖去包含內冷油道的四分之一圓柱體，用透明材料加工與其配合的四分之一圓柱的活塞體，裝配成一個完整的活塞；缸套由兩個部分組成，缸套主體部分和缸套透明部分。缸套透明部分用和透明活塞相同的材料加工，截面圓弧的張角在100度到110度，太小的話可能擋到活塞內冷油道的橫截面，太大考慮到缸套的強度可能不足。這樣缸套和活塞的透明部分就組成了一個透明的近似長方體，活塞和缸套的間隙在折射率接近空氣折射率的情況下對光線的偏移很小，不影響觀察。將高速攝影設備的攝像頭對準活塞內冷油道的截面，調節高速攝影設備和活塞的距離合適時，恰好可以拍到活塞的行程長度。這樣在活塞運動不失真的條件下，高速攝影設備就可以記錄下活塞整個運動過程中冷卻機油在內冷油道中的振蕩分布情況。本發明與現有技術相比具有以下的主要優點1.活塞運動更逼真
采用活塞、缸套以及曲柄連桿機構來模擬活塞的實際運動，就相當于活塞運動的逆過程，曲軸輸入驅動力矩帶動活塞做活塞運動。這樣模擬活塞運動更加接近實際運動，觀察結果更加準確。相比其他的試驗裝置，本發明的試驗裝置模擬活塞運動更加接近活塞實際運動規律。2.可操控性好，觀察方便
采用特殊結構的缸套和活塞，使活塞和缸套的透明部分形成一個透明的長方體。不僅方便觀察冷卻機油在內冷油道的振蕩情況，而且角度獨特可以拍攝到截面，能夠了解冷卻機油在內冷油道內的振蕩分布和換熱情況。3.觀察范圍廣，行程長
可以通過調節高速攝影裝置和活塞的間距，使高速攝影裝置可以拍攝到活塞的整個行程，這樣整個工作行程中的振蕩情況都被記錄下來；本試驗裝置中有變速器，調節輸入的轉速，可以模擬活塞在不同發動機轉速的工況下，觀察冷卻機油在內冷油道的振蕩情況。
圖1為內燃機活塞內冷油道換熱試驗系統總體的結構示意 圖2為圖1中特殊結構缸套和活塞的主剖視結構示意 圖3為圖2的俯視 圖4為圖2中特殊結構活塞的詳細標示結構示意 圖5為圖4的俯視 圖6為圖2中特殊結構缸套的詳細標示結構示意 圖7為圖6所示特殊結構缸套的外觀結構示意 圖8為圖1中模擬活塞運動的試驗裝置俯視圖的結構示意 圖9為圖8中A—A劑面結構意 圖10為圖8中B— B剖面結構示意 圖11為內冷油道內冷卻機油換熱分布情況的試驗數據 圖中1.電機控制裝置；2.電機；3.離合器；4.變速器；5.底座及支撐裝置；
6.曲軸；7.連桿；8.活塞；9.缸套；10.高速攝影設備；11.噴油控制系統；12.高壓油泵；13.噴油嘴；14.油箱；15.缸套主體；16.缸套透明部分；17.圓弧面；18.直角面；19.活塞主體；20.內冷油道；21.四分之一內冷油道；22.四分之三內冷油道；23活塞透明部分；24攝影儀固定裝置。
具體實施例方式以下結合實施例及附圖對本發明的具體實施作進一步的詳細描述，但不限定本發明。內燃機活塞內冷油道換熱試驗系統，包括特殊結構的活塞和缸套，模擬活塞運動的曲軸連桿機構，底座支撐裝置，高速攝影設備，控制噴油系統以及動力傳遞系統。通過特殊結構的活塞和缸套，可以直觀地觀察到內冷油道的截面和一部分內冷油道。動力由電機輸出，經過離合器變速箱傳到曲軸，曲軸帶動活塞在缸套中做活塞運動。冷卻機油由高壓油泵在電控噴油的控制下以合適的時間和角度噴射到內冷油道的進油孔中。在活塞做往返運動的過程中，高速攝影設備通過特殊結構的活塞和缸套記錄下內冷油道截面冷卻機油的振蕩和分布情況。
本發明提供的內燃機活塞內冷油道換熱試驗系統，該系統采用曲柄連桿機構帶動透明活塞在透明缸套內運動，以模擬內燃機活塞的實際運動，其為內燃機活塞運動的逆過程，并且采用高速拍攝裝置記錄活塞運動整個運動行程中冷卻機油在內冷油道中的振蕩情況和截面分布情況。該系統的結構如圖1至圖10所示包括動力傳遞系統，電控噴油裝置，高速拍攝設備，觀測用特殊結構缸套和活塞，底座及支撐裝置。所述動力傳遞系統包括電機控制裝置1、電機2、離合器3、變速器4、曲軸6和連桿
7。動力由電機輸出，通過離合器3、變速器4傳到曲軸6，由曲柄連桿機構驅動活塞8運動，模擬活塞8在缸套9中的往返運動，這樣就能夠使活塞運動更加真實，提高試驗的準確度。所述的離合器3為了提高系統工作可靠性，并且保護裝置而設置的。所述的變速器4的作用是調節輸入轉速，模擬內燃機活塞在不同的發動機轉速下工作，觀察內冷油道冷卻機油振蕩情況。所述的電控噴油裝置，包括噴油控制系統11、高壓油泵12、噴油嘴13和油箱14。在噴油控制系統11的控制下，高壓油泵12在準確的時刻和位置角度將定量的冷卻機油噴射到內冷油道20中。所述的觀測用缸套和活塞具有特別設計的結構，以便觀察。之所以采用如圖2至圖7所示的具有特別設計的活塞8、缸套9以及曲柄連桿機構，是為了保證活塞運動不失真，能夠準確地觀察冷卻機油的振蕩分布情況。所述的活塞8包括活塞主體19、內冷油道20和活塞透明部分23 (圖4、圖5)，其中活塞主體19的下部分是個圓柱體，上部分是個四分之三的圓柱體。活塞透明部分23在俯視圖上看是個四分之一圓，在左視圖上為包含內冷油道的矩形；活塞透明部分的實體是個包含四分之一內冷油道21的四分之一圓柱，在缸套外側可以清楚的看到四分之一內冷油道21和內冷油道20的兩個橫截面。活塞透明部分用某種與空氣折射率接近的透明材料(例如玻璃或透明塑料)制作，與活塞主體19組成一個完整的活塞；這樣就可以從側面觀察到內冷油道的截面。裝配活塞整體時要保證活塞透明部分23中的四分之一內冷油道21和活塞主體19的四分之三內冷油道22接合平滑，不能影響冷卻機油的流動。為了模擬活塞運動，又不影響觀察效果，在活塞頭部和裙部設有活塞環。在保證活塞運動不失真的情況下，減少原來活塞的活塞環和改變活塞環的位置，既有利于觀察內冷油道的截面，又方便活塞的加工。所述的缸套9由缸套主體15和缸套透明部分16組成(圖6、圖7)。缸套透明部分16設計巧妙，解決了拍攝過程中光線的折射問題。缸套透明部分，其內部是個圓弧面17，夕卜部是個直角面18 (外部做成一個直角的形狀)，直角面的兩直角邊分別與缸套主體15外部圓柱所在的圓柱面相切，并且與活塞的兩直角邊平行。圓弧面17所對的圓心角在100度到110度，使缸套透明部分的張角為100度到110度，這主要是為了保證能夠觀察到里面的活塞透明部分，角度太小的話會擋住里面的活塞截面，不利于觀察；角度太大不僅浪費材料，活塞缸套的強度也受到影響。缸套透明部分是用與活塞透明部分相同的材料加工制成的，加工時應該避免內部產生氣泡、雜質等影響觀察的缺陷。這樣裝配完成后，透明活塞部分和缸套透明部分就組成了一個透明的長方體(圖2、圖3);該長方體中間有一個四分之一圓弧的細小縫隙，在透明材料折射率與空氣折射率比較接近的情況下，根據光的折射規律可知光線的偏移很小，不影響觀察。在這樣特殊結構的缸套和活塞的條件下，方便觀察內冷油道的橫截面，從而可以通過高速攝影設備10直觀地記錄下冷卻機油在內冷油道橫截面的振蕩和分布情況。所述曲柄連桿機構，由曲軸6、連桿7、活塞8和缸套9組成，其中曲軸6在電機2的帶動下做圓周運動，曲軸6通過連桿7帶動活塞8在缸套9內做往返運動，模擬活塞實際工作過程。參見圖8至圖10，圖中所示的是模擬活塞運動的試驗裝置。該試驗裝置包括底座及支撐裝置5、曲軸6、連桿7、活塞8、缸套9、高壓油泵12和噴油嘴13。這個裝置中的曲軸、連桿、活塞、缸套、底座及支撐裝置可以很準確的模擬活塞運動規律。在曲軸上施加驅動力矩，通過曲柄連桿機構帶動活塞在缸套中往復運動。這相當于活塞運動的逆過程，使試驗中的活塞運動更加接近實際運動規律。冷卻機油在電控噴油裝置的控制下，通過高壓油泵將冷卻機油經過噴油嘴噴射到活塞的內冷油道的進油孔中。冷卻機油在內冷油道中振蕩流動后，從出油孔流到底座中。在這過程中，高速攝影裝備10就可以記錄下冷卻機油在內冷油道的振蕩情況和通過截面的分布情況。高速攝影裝備10可以采用2000幀每秒的高速攝像機。所述高速拍攝裝置10可以獨立地安裝在與底座支撐裝置獨立的攝影儀固定裝置24上。所述攝影儀固定裝置24為現有技術，其由鋼質支架與固定螺栓組成，攝影儀通過螺栓固定在鋼質支架上，鋼質支架通過螺栓固定在地面。本發明提供的內燃機活塞內冷油道換熱試驗系統，其工作過程是參見圖1，通過電機控制裝置I開啟電機2，動力從電機2輸出，離合器3閉合，動力經過變速器4傳到曲軸6，曲軸6通過曲柄連桿結構帶動活塞8在缸套9內做往返運動。每當活塞8運動到合適的位置時，冷卻機油在電控噴油裝置I的控制下通過高壓油泵12，將冷卻機油經過高壓油泵12和噴油嘴13噴射到內冷油道20的進油孔。在活塞8做往返運動的同時，高速拍攝裝置10拍攝下內冷油道20內的冷卻機油振蕩分布情況。試驗結束后，分析高速拍攝設備拍攝的照片，就可以直觀的了解到冷卻機油在內冷油道20的振蕩分布情況和在截面的分布情況。利用本發明“內燃機活塞內冷油道換熱試驗系統”進行活塞內冷油道中冷卻機油振蕩分析試驗，通過觀察測量得到冷卻機油在活塞內冷油道20中振蕩換熱的情況，如圖11所示。圖11中t0-t7表示從冷卻機油噴射到冷卻機油在內冷油道振蕩穩定運轉之間的不同時刻t0初始時刻，tl開始噴油時刻，t2冷卻機油在進油管中，t3冷卻機油剛進入內冷油道，t4冷卻機油量達到內冷油道的一半，t5冷卻機油開始振蕩，t6冷卻機油振蕩換熱，t7噴油結束冷卻機油在油道內振蕩。圖11中A0-A7表示內冷油道(包括進油孔)縱切面中冷卻機油在t0-t7時刻縱切面的分布情況A0初始時刻進油孔內還沒冷卻機油，A1-A3冷卻機油在進油孔逐漸上升，A4冷卻機油到達內冷油道，A5冷卻機油量接近內冷油道的50%，A6-A7穩定運轉時冷卻機油在縱切面分布情況。圖11中B0-B7表示冷卻機油在內冷油道橫截面對應t0-t7時刻的分布情況B0對應初始時刻t0橫切面還沒有冷卻機油，B1-B2冷卻機油在進油孔中橫切面中沒有冷卻機油，B3冷卻機油剛進入內冷油道，B4冷卻機油由進油孔進入兩邊油道，B5冷卻機油量達到內冷油道的50%，B6-B7穩定運轉時冷卻機油在內冷油道橫切面振蕩分布情況。
權利要求
1.內燃機活塞內冷油道換熱試驗系統，其特征是該試驗系統采用曲柄連桿機構帶動透明活塞在透明缸套內運動，以模擬內燃機活塞的實際運動，其為內燃機活塞運動的逆過程， 并且采用高速拍攝裝置(10)記錄活塞運動整個運動行程中冷卻機油在內冷油道中的振蕩情況和截面分布情況；所述活塞(8)由活塞主體(19)和活塞透明部分(23)兩部分組成，所述缸套(9 )由缸套主體(15 )和缸套透明部分(16 )兩部分構成。
2.根據權利要求1所述的內燃機活塞內冷油道換熱試驗系統，其特征在于所述活塞透明部分(23)的實體是個包含內冷油道的四分之一內冷油道(21)的四分之一圓柱；所述活塞主體(19)的下部是圓柱體，上部四分之三的圓柱體包含內冷油道的四分之三內冷油道 (22)，恰好和活塞透明部分配合成一個活塞整體。
3.根據權利要求1所述的內燃機活塞內冷油道換熱試驗系統，其特征在于所述活塞透明部分(23 )和缸套透明部分(16 )均由與空氣折射率接近的透明材料加工制成。
4.根據權利要求1所述的特殊結構和形狀的缸套9，其特征在于所述缸套主體(15)是個環形圓柱體；所述缸套透明部分(16)，其內表面是一段圓弧面，其外表面是兩個垂直的平面組成的直角面，安裝的時候使直角面的兩個直角邊分別與透明活塞的兩個包含內冷油道截面的平面平行。
5.根據權利要求4所述的內燃機活塞內冷油道換熱試驗系統，其特征在于所述圓柱面所在的圓弧的圓心角為100-110度；缸套透明部分(16)的外表面是兩個垂直的平面組成的直角面，該直角面的兩直角邊分別與缸套主體(15)的外表面所在的圓柱面相切，使缸套透明部分(16)與活塞透明部分(23)組成一個近似長方體的透明體。
6.根據權利要求1所述的內燃機活塞內冷油道換熱試驗系統，其特征在于所述活塞透明部分(23)和缸套透明部分(16)組成一個近似于長方體的透明體，在這個透明的長方體中有一道弧形的間隙，這個間隙是活塞與缸體之間的間隙，對光線的偏移作用很小，便于從透明的長方體中能夠清晰的觀察到內冷油道的兩個截面和內冷油道的四分之一內冷油道 (21)。
7.根據權利要求1所述的內燃機活塞內冷油道換熱試驗系統，其特征在于高速拍攝裝置(10 )是獨立地安裝在與底座支撐裝置(5 )獨立的攝影儀固定裝置(24 )上。
8.根據權利要求7所述的內燃機活塞內冷油道換熱試驗系統，其特征在于通過調節高速拍攝裝置(10)與透明活塞的間距，選擇拍攝活塞工作過程，實現全程記錄內冷油道截面冷卻機油的振蕩情況，或只記錄部分行程中內冷油道截面冷卻機油的振蕩情況。
9.權利要求1至8中任一權利要求所述內燃機活塞內冷油道換熱試驗系統的用途，其特征是該試驗系統在內燃機活塞內冷油道換熱情況可視化試驗中的應用。
10.根據權利要求9所述的用途，其特征在于采用包括以下步驟的方法(1)將透明缸套(9)固定在支撐底座上，再將透明活塞、曲柄連桿機構及端蓋安裝在支撐底座上，然后安裝該試驗系統中的油路系統和動力傳遞系統，經調試后使透明活塞能夠按照預期的規律做活塞運動；(2)把高速拍攝裝置(10)安裝在另一個地面固定的支座上，避免震動的干擾，攝像頭對準內冷油道的一個截面，根據需要拍攝行程的大小調節高速拍攝裝置和透明活塞之間的距離，達到試驗的要求；(3)打開該試驗系統中的控制開關，使透明活塞在透明缸套(9)內做往返運動，冷卻機油在該試驗系統的電控噴油裝置的控制下，及時將定量的冷卻機油噴射到內冷油道中， 同時高速拍攝裝置拍攝記錄透明活塞運動過程中內冷油道截面冷卻機油的分布和振蕩情況；(4 )調節該試驗系統的變速器，改變輸入轉速，模擬內燃機不同的轉速下活塞的運動， 同時高速拍攝裝置拍攝記錄活塞運動過程中內冷油道截面冷卻機油的分布和振蕩情況；(5)整理高速拍攝裝置拍攝記錄下的數據，以供研究分析。
全文摘要
本發明是一種內燃機活塞內冷油道換熱試驗系統，該系統采用曲柄連桿機構帶動透明活塞在透明缸套內運動，以模擬內燃機活塞的實際運動，其為內燃機活塞運動的逆過程，并且采用高速拍攝裝置(10)記錄活塞運動整個運動行程中冷卻機油在內冷油道中的振蕩情況和截面分布情況；所述活塞(8)由活塞主體(19)和活塞透明部分(23)兩部分組成，所述缸套(9)由缸套主體(15)和缸套透明部分(16)兩部分構成。本發明具有活塞運動更逼真，可操控性好，觀察方便，觀察范圍廣和行程長等優點。
文檔編號G01M15/05GK103048141SQ20121058868
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月31日 優先權日2012年12月31日
發明者錢作勤, 姚志敏, 程君林 申請人:武漢理工大學