存储式活塞温度场测量及三维温度场计算
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
温度 信号 记忆 在存 储 器 中 。 存储 器 随活塞 一起 运 动 ． 与活 塞没 有相 对运 动 ，从 而获得 高 的可 靠性 和广 的 适 应性 。活塞 的热 和换 热非 常复杂 。 根据 经验半经 验 公式 确定 计算 边界 条件 ，利 用测 试结 果 修正 边界 条 件 ， 最终 的计 算结 果 与实测 结果 吻合较 好 ， 而 得 使 从
２ ０型发 动机的活塞 温度测试 实测数据 在存储 器 中一 个 周期 的数据截 图如图 ４ 。
１３ 隔温盒 及固定座设 计 ． 热 电偶 的低 温端 补偿 需要 一个恒 温环 境 ，同时
１４ 系统 高温误差标 定 ．
一
整 套 系统 在恒 温箱 内 ， 度加 热 到 １５ ， 温 温 ３℃ 恒
储器 中以 １ ６秒 为周 期 的 ８组 数据 规 律 循 环 记 录 。
热 电偶 低 温端温 度补偿 采用 Ｐ ｌ０铂 电阻 的桥式 补 ｔＯ
偿， 当环 境低 于 １ ０ ５ ％时 ， 动 机 活 塞温 度 测 量 时 ， 发
只需 在存 储器 中适 时 记 录铂 电 阻两端 的电压 Ｖ ｘ和 １ ０ 电阻 两 端 的 电压 ＶＩ０低 温端 实 测 温 度 Ｔ满 ｏｎ Ｏ 足公式 ：
统误 差 为 ２ ℃左 右 ， ５ 变化 甚微 ， 则上 可 以认 为 系统 原 误差 ＋ ５ ２ ℃时 ， 测量 误差在 ± ｃ之 内 。 １＝ 【
９ ０分钟 ， 进行 了系统误差 标定。标定采用 电位差计输
电路板 中的元 器件有 温 度要求 ，必 须对 电路板 进行
隔温处理 。本次试验 电路板 的隔温盒采用 四层结 构 ， 两 层 ０５ ｍ厚 的云母 片 ， 层云母 片紧贴 电路板 ， ． ａ ｒ 一 一
出电压模拟热 电偶输 出 ，电压从 ４ ２ Ｖ 到 ９ ５ Ｖ， ．ｍ ９ ．ｍ ７ 度输 出问隔 ２ ℃。系统误差随标定温度变化如 图 ８ ０ 。
Ｓ帅 ∞ ２ ０ ， ２ 雌 ０１ ９ ７
Ｓ ０ ０１ ３韩 ｅ ∞ ２ １ 。２ Ｓ 》 ３ ２ １ ０２ ｅ ０ ０ ０１ ３鬟 ０ ３ ２ １ ０越 野 ｅ ０ ｏ ０１ ￡
升 而 阻 值 下 降 ，当 其 阻 值 低 于 １ｋ ｎ 时 ，触 发 ５
羔２ ｛ 丢
爨 媒 ｉ 翔
部 附近 ， 二 环槽 的温 度 曲线与 其它 特征 点相 比 ， 第 比
ｉ ∞ ｌ ∞ ｌ ｝ ２ ０ ０ 签０ ∞
疋 泓 瞍 《 ℃’
图 ８ 测 量 系 统高 温 系 统 误 差
较平坦 。以最 大扭矩 工况为 主要测试 工况 ， 发动机运 行参数 为 ： 速 １ ０ 转 ５ ０～１ ０ ｒ ｎ， ８ ０／ ｍｉ 扭矩 为 ５ ０ ｍ， ８ Ｎ・
Ｓ Ｃ ４ １Ａ Ｃ ４ ５ Ｔ ５ Ｃ ０ Ｄ。 Ｄ ０ １开 始 工 作 ，巡 弋 开关 启 动 。 Ｓ Ｃ ４ １Ａ 程 序 控 制 Ｃ ４ ５ Ｔ ５Ｃ ０ Ｄ Ｄ ０ １以 ２秒 的 间 隔 ， 依
图 ４ 存储 器 中 实测 数 据 截 图
次 打开 与 它 连 接 的 ８路 通 道 ， 写入 存 储 器 中 。 在存
在 活 塞温 度测 试试 验 中， 隔温减 震盒使 存储 器的环 境 温度 降 至 ９ ￣ 内。 ０ ＧＣ 根据 所测 试验 结 果 ， 用 利
反算 法进 行 活塞三 维 温度场 的计 算 ， 分析 了天然 气发 动机 活塞 温度 随 工况 的 变化 。
Ｕ 刖 吾
压 记 录存储 器 单独 一块 电路板 ，分别 安装 在活 塞销 座 下端 。测量 系统原理 如 图 １所示 。
图 １
电记 仪 压录
严重 。替代 燃料兴 起 （ 天然气 ） 替代燃 料 中有 Ｓ Ｐ 如 ， ． 等杂质 ， 其氧 化物导 致活塞 高温腐蚀 。活 塞是高速 往
复运 动件 ． 测量 其 温度 非常 困难 ． 目前 活 塞稳 态温 度 测量 常用 是 热塞Ⅲ 硬 度塞及 易 熔合 金 ） 测试 简单 易 （ ，
（） ２
图５ 隔 温 盒 实测 温 度
整套 测量 系统安 装在 活塞销 座上 ，位 于活 塞下
方， 有紧 固螺钉 与活 塞销 座相连 ， 固定 座下 端有 活塞 图如 图 ６ 整套测量 系统的装配 实物 图如 图 ７ ， 。
销穿过 。固定 座选用 Ａ Ｍｇ Ｆ ２铝合金 ， １ ５２ 其外形 示意
张 志 勇 黄 荣华 程 伟 王 兆 文 ： 储 式 活 塞温 度 场 测 量 及 三 维 温 度 场 计 算 存
旱— — — — —’ 。
ｉ 设计研究
毛 ｆ — — ｍ ｆｆ
ｆ —
存储 式活塞温度场测量及 三维温 度场计算
Ｓｔ ｒ ｇ ｓｏ Ｔｅ ｐ ｒ ｔ ｅＭ ｅ ｓ ｅ ｅ ｎｄ Ｔｈｒ ｅ ｄｉ ｅ ｉ ｎａ ｍ ｐ ｒ ｔ ｅＦｉ ｌ ｏ ａ ｅＰｉｔ ｎ ｍ ｅ ａ ｕｒ ａ ｕｒ ｍ ｎｔ ａ ｅ － ｍ ｎｓｏ ｌ Ｔｅ ｅ ａ ｕｒ ｅ ｄ
开 —。 — ，
行 ， 精度 有 限 ； 电偶 测 量 精度 高 ， 但 热 可是 数 据 的 传
出机 构复 杂 ， 见诸 文献 的传 输机 构有 红外 遥测 、 副 连杆 机构 电磁感 应式 【 、 ５ Ｊ 点 式等 ， 及触 但其 可靠 理 不 震 图 手
从 图 ８可 以看 出 ， 采取 的隔热措 施 非常 得力 ， 使
得 这个测 量 系统在 １５ ３ ℃的环 境 中性能 稳定 ， 且系 而
润滑油 温度 ≤１ ０Ｃ 试 验时 调节发 动机 的燃 空 比 ， ０ ￣。 使
发动 机在 １ ０ 、６ ０ １０ 、８ ０／ ｉ ５ ０ １ ０ 、７ ０ １０ ｒ ｎ转 速下 输 出最 ｍ
路 和补 偿 电路 。 当环境 温 度低 于 ５ ｏＨ 温 度 开 关 ５ ￣， ｃ
成 ： 电偶 传感 器 ， 热 触发 开关 、 补偿 电路 ， 序模 拟 电 排 路 ， 录存储 器 、 记 隔温盒 、 固定座 。热 电偶 传感器 选用
标准 的简 易 热 电偶 。为使 整个 测量 系统 一起 与 活塞 装 配在 一起 ， 形 尺寸尽 可 能小 。触 发开关 电路 、 外 补 偿 电路 、 序模 拟开 关 电路集 成在 一个 电路 板 上 ． 排 电
间隔约 ０８ ． ｍＶ， 当于温度从 １０ 相 ２ ℃到 ２ ０ ４ ℃热 电偶 温
张 志 勇 黄 荣 华 程 伟 王 兆 文 ： 储 式 活 塞 温 度 场 测 量 及 三 维 温 度 场 计 算 存
＾
３
三驾
滔
时 ， 活塞 的冷却 最 为 明显 ， 图 １ 看 就 是 各特 对 从 ０上 征点 温升 速率 比较 低 ． 曲线 显得 平坦 ； 油冷 喷 嘴主要 对 着 活塞 裙部 喷油 冷却 ，所 以第 二环 槽位 于 活塞裙
活塞 是 内燃机 的 主要受 热 件之一 。其可 靠性 对 内燃 机 的寿命 、 可靠 性 、 排放 和 经济 性有 着重 要 的影 响 。活塞 工作 特点 是受 热 面积 大 ， 热条 件差 ， 散 随着
发动 机强 化程 度 的不 断提 高 ，其 热 负荷 问题 愈来 愈
巡
弋
关
１１ 热 电偶 封装 及 巡弋 开关 电路模 块 ．
Ｋ 型热 电偶封 装成 闷头 ， 闷头外 径直 径为 ３ ｍ， ａ ｒ 内径 １ ｍｍ， 有一定 锥度 。埋设 在 闷头 内的热 电偶 ． ８ 带
限和 结构 复杂 。作 者结 合热 塞 和热 电偶 两种 测试 手 段 的优 点 ， 用热 电偶作 为测 温 传感 器 热 电偶 的 利 将
个 比较 器 Ｌ ３ Ｍ１ ９组成 ， 当热 敏 电阻 随着周 围温 度上
ｅ ０
图３
Ｔ
存储 器 图
Ｔ 确
１
２ ￡
州
§ ， ２ １ ∞ 凝 ｅ ∞ ０ ０１
Ｓ ０ ３２ １ ０２ ｅ ， ０ ０１ ： ０ ３
｛ ｌ ０ 蚍 ０ ｊ
Ｓ ３ ２ １ ０２ ｅ ０ ０ ０１ ３ ４ Ｓ ０ ３ ２ １ ０２ ： ｅ ０ ０１ ４ ０ ３ ￣
参 考热频 加热理论 公式 ：
ｒ— — ｒ＝
到准 确度 和精 度更 高温 度场 ， 同时 ， 以为进 一步 的 可
热分析 提供较 为精确 的边界 条件 。
Ａ Ｏ ） Ａ ｃ （ 、 一） 卫 （ ｒ Ｔ ＂ ￣ ｓ 一 盟 Ｐ Ｖ ） ｆ ，＝ ｔ ０２ ／ ‘ —ａ １ ｑ ｅ
导 线先 用玻 璃纤 维绝 缘 ，使用 高 温导热 绝缘 胶 与 闷 头 封装 ， 闷头外 部 的热 电偶导 丝使 用玻 璃纤 维绝 缘 。
热 电偶封 装 图如 图 ２ 绝 缘层 的外 面包 高温耐 油塑料 。
套 管 ，套 管 的 最大 使 用 温度 ２ ０Ｃ，短 时 耐温 高 达 ６ｑ
３０ ２ ％。热 电偶测 温触点 距离活塞 表面距 离 的选 取可
图 ２ 热 电 偶堵 头
处 于关 闭状态 ， 整个 开关 电路处 在低 功耗状 态 ： 当环 境 温度持续 高于 ５ ℃时 ，触发 开关 唤醒巡 弋开 关开 ５ 始工 作 。发动 机不 做试验 ，整 个 电路都在 低 功耗状 态， 而发 动机 开始做 试验 时 ， 弋开 关 电路 的环 境温 巡 度会 随着 缸套温 度 的上 升而迅 速高 于 ５ ，巡 弋开 ５ 关 可 以正常工 作 。巡弋 开关 的设计 保证 发动 机试验 有 充足 的时间 。触发开关 有一个 Ｎ Ｃ热敏 电阻和一 Ｔ
２
内 燃 机 与 配 件
２ １ 年 第 ９期 ０１
层 云母 片紧贴 隔热盒 内壁 ： 于两 层云母 片之 间 ． 充 填
两层 ｌ ｍ 厚 的绝热板 。 ｍ 恒温盒 材质选用 ０５ ． ｍｍ 不锈
钢 。在发动机 ６ ０分钟 的试 验过程 中隔温盒 内的实测
温度 变化如 图 ５所示 。
启 功能 ； ） 有断 电过 程避 免 数据 丢失 功 能 ；） 免 ４具 ５避 存储器 在数据读 取过程 中 的数 据丢失 （ 括 电源 电量 包
’ 、ｆ
图 ６ 固 定座 示 意 图
耗 尽 的情 况）６ 当存 储器 存 满时 ， ；） 自动溢 出 ， 只保 留 溢 出前 的数据 。本次试 验 的存储 器如 图 ３ Ｅ ＤＩ０ 。 Ｑ ８—
１２ 记录存储 器 ．
记录 仪功 能依次 记 录巡 弋 开关 电路输 出 的热 电 偶信 号 ，有如 下特 点 ： ）能 以一 定频 率采集 记 录数 １ 据 ：）能够 消 除和避 免多路 开关 在切 换过程 中对 记 ２
、
录仪 采集 系统 的 电量冲击 ； ） ３ 自带时 钟 ， 具有 定 时开
张 志 勇 ’ 黄 荣华 ’ 程 伟
王 兆文 ’
（ ． 中科技 大学 ２东风 汽车有 限公 司商用 车研发 中心 ） １华 ．
［ 要 ］ 计 一套 基 于 芯 片存储 的稳 定 工 况活 塞 温度 测 量装 置 ， 摘 设 该装 置 具 有 测试 精 度 好 ， 系统
测量 误 差 达± ℃ ； 量 系统与 活 塞 没有相 对运 动 ， １ 测 可靠性 高 ， 大提 高 了活 塞稳 定 工 况测 试 效 率 。 大
Ｖ “
１ 测 量 系 统
储 存 式 活 塞 温 度 测 量 系 统 主 要 有 七 个 部 分 组
式 中 ａ ６１ １ － ２ ‘ ４ ．， ＝ ． １ ５ ＝ ．ｘ ０ ｍ ／ ｐ＝ ４４ ００ ４ 。 ４ ｓ， ０
燃气波 动 的频 率 ， Ａ ｇ （，） ｔ ０ —— 与 受 热零 件 表 面直 接接 触 的燃 气 在 丁 Ｔ 时刻 温度与其 平均 温度之差 ｆ） Ｋ： △ｇ ｘ — 燃气 温度波 动的最大振 幅ｆ） ｔｍａ— Ｋ。 巡弋开关模块包括三部分 ： 温度开关 、 模拟开关 电
２ ０型发 动机的活塞 温度测试 实测数据 在存储 器 中一 个 周期 的数据截 图如图 ４ 。
１３ 隔温盒 及固定座设 计 ． 热 电偶 的低 温端 补偿 需要 一个恒 温环 境 ，同时
１４ 系统 高温误差标 定 ．
一
整 套 系统 在恒 温箱 内 ， 度加 热 到 １５ ， 温 温 ３℃ 恒
储器 中以 １ ６秒 为周 期 的 ８组 数据 规 律 循 环 记 录 。
热 电偶 低 温端温 度补偿 采用 Ｐ ｌ０铂 电阻 的桥式 补 ｔＯ
偿， 当环 境低 于 １ ０ ５ ％时 ， 动 机 活 塞温 度 测 量 时 ， 发
只需 在存 储器 中适 时 记 录铂 电 阻两端 的电压 Ｖ ｘ和 １ ０ 电阻 两 端 的 电压 ＶＩ０低 温端 实 测 温 度 Ｔ满 ｏｎ Ｏ 足公式 ：
统误 差 为 ２ ℃左 右 ， ５ 变化 甚微 ， 则上 可 以认 为 系统 原 误差 ＋ ５ ２ ℃时 ， 测量 误差在 ± ｃ之 内 。 １＝ 【
９ ０分钟 ， 进行 了系统误差 标定。标定采用 电位差计输
电路板 中的元 器件有 温 度要求 ，必 须对 电路板 进行
隔温处理 。本次试验 电路板 的隔温盒采用 四层结 构 ， 两 层 ０５ ｍ厚 的云母 片 ， 层云母 片紧贴 电路板 ， ． ａ ｒ 一 一
出电压模拟热 电偶输 出 ，电压从 ４ ２ Ｖ 到 ９ ５ Ｖ， ．ｍ ９ ．ｍ ７ 度输 出问隔 ２ ℃。系统误差随标定温度变化如 图 ８ ０ 。
Ｓ帅 ∞ ２ ０ ， ２ 雌 ０１ ９ ７
Ｓ ０ ０１ ３韩 ｅ ∞ ２ １ 。２ Ｓ 》 ３ ２ １ ０２ ｅ ０ ０ ０１ ３鬟 ０ ３ ２ １ ０越 野 ｅ ０ ｏ ０１ ￡
升 而 阻 值 下 降 ，当 其 阻 值 低 于 １ｋ ｎ 时 ，触 发 ５
羔２ ｛ 丢
爨 媒 ｉ 翔
部 附近 ， 二 环槽 的温 度 曲线与 其它 特征 点相 比 ， 第 比
ｉ ∞ ｌ ∞ ｌ ｝ ２ ０ ０ 签０ ∞
疋 泓 瞍 《 ℃’
图 ８ 测 量 系 统高 温 系 统 误 差
较平坦 。以最 大扭矩 工况为 主要测试 工况 ， 发动机运 行参数 为 ： 速 １ ０ 转 ５ ０～１ ０ ｒ ｎ， ８ ０／ ｍｉ 扭矩 为 ５ ０ ｍ， ８ Ｎ・
Ｓ Ｃ ４ １Ａ Ｃ ４ ５ Ｔ ５ Ｃ ０ Ｄ。 Ｄ ０ １开 始 工 作 ，巡 弋 开关 启 动 。 Ｓ Ｃ ４ １Ａ 程 序 控 制 Ｃ ４ ５ Ｔ ５Ｃ ０ Ｄ Ｄ ０ １以 ２秒 的 间 隔 ， 依
图 ４ 存储 器 中 实测 数 据 截 图
次 打开 与 它 连 接 的 ８路 通 道 ， 写入 存 储 器 中 。 在存
在 活 塞温 度测 试试 验 中， 隔温减 震盒使 存储 器的环 境 温度 降 至 ９ ￣ 内。 ０ ＧＣ 根据 所测 试验 结 果 ， 用 利
反算 法进 行 活塞三 维 温度场 的计 算 ， 分析 了天然 气发 动机 活塞 温度 随 工况 的 变化 。
Ｕ 刖 吾
压 记 录存储 器 单独 一块 电路板 ，分别 安装 在活 塞销 座 下端 。测量 系统原理 如 图 １所示 。
图 １
电记 仪 压录
严重 。替代 燃料兴 起 （ 天然气 ） 替代燃 料 中有 Ｓ Ｐ 如 ， ． 等杂质 ， 其氧 化物导 致活塞 高温腐蚀 。活 塞是高速 往
复运 动件 ． 测量 其 温度 非常 困难 ． 目前 活 塞稳 态温 度 测量 常用 是 热塞Ⅲ 硬 度塞及 易 熔合 金 ） 测试 简单 易 （ ，
（） ２
图５ 隔 温 盒 实测 温 度
整套 测量 系统安 装在 活塞销 座上 ，位 于活 塞下
方， 有紧 固螺钉 与活 塞销 座相连 ， 固定 座下 端有 活塞 图如 图 ６ 整套测量 系统的装配 实物 图如 图 ７ ， 。
销穿过 。固定 座选用 Ａ Ｍｇ Ｆ ２铝合金 ， １ ５２ 其外形 示意
张 志 勇 黄 荣华 程 伟 王 兆 文 ： 储 式 活 塞温 度 场 测 量 及 三 维 温 度 场 计 算 存
旱— — — — —’ 。
ｉ 设计研究
毛 ｆ — — ｍ ｆｆ
ｆ —
存储 式活塞温度场测量及 三维温 度场计算
Ｓｔ ｒ ｇ ｓｏ Ｔｅ ｐ ｒ ｔ ｅＭ ｅ ｓ ｅ ｅ ｎｄ Ｔｈｒ ｅ ｄｉ ｅ ｉ ｎａ ｍ ｐ ｒ ｔ ｅＦｉ ｌ ｏ ａ ｅＰｉｔ ｎ ｍ ｅ ａ ｕｒ ａ ｕｒ ｍ ｎｔ ａ ｅ － ｍ ｎｓｏ ｌ Ｔｅ ｅ ａ ｕｒ ｅ ｄ
开 —。 — ，
行 ， 精度 有 限 ； 电偶 测 量 精度 高 ， 但 热 可是 数 据 的 传
出机 构复 杂 ， 见诸 文献 的传 输机 构有 红外 遥测 、 副 连杆 机构 电磁感 应式 【 、 ５ Ｊ 点 式等 ， 及触 但其 可靠 理 不 震 图 手
从 图 ８可 以看 出 ， 采取 的隔热措 施 非常 得力 ， 使
得 这个测 量 系统在 １５ ３ ℃的环 境 中性能 稳定 ， 且系 而
润滑油 温度 ≤１ ０Ｃ 试 验时 调节发 动机 的燃 空 比 ， ０ ￣。 使
发动 机在 １ ０ 、６ ０ １０ 、８ ０／ ｉ ５ ０ １ ０ 、７ ０ １０ ｒ ｎ转 速下 输 出最 ｍ
路 和补 偿 电路 。 当环境 温 度低 于 ５ ｏＨ 温 度 开 关 ５ ￣， ｃ
成 ： 电偶 传感 器 ， 热 触发 开关 、 补偿 电路 ， 序模 拟 电 排 路 ， 录存储 器 、 记 隔温盒 、 固定座 。热 电偶 传感器 选用
标准 的简 易 热 电偶 。为使 整个 测量 系统 一起 与 活塞 装 配在 一起 ， 形 尺寸尽 可 能小 。触 发开关 电路 、 外 补 偿 电路 、 序模 拟开 关 电路集 成在 一个 电路 板 上 ． 排 电
间隔约 ０８ ． ｍＶ， 当于温度从 １０ 相 ２ ℃到 ２ ０ ４ ℃热 电偶 温
张 志 勇 黄 荣 华 程 伟 王 兆 文 ： 储 式 活 塞 温 度 场 测 量 及 三 维 温 度 场 计 算 存
＾
３
三驾
滔
时 ， 活塞 的冷却 最 为 明显 ， 图 １ 看 就 是 各特 对 从 ０上 征点 温升 速率 比较 低 ． 曲线 显得 平坦 ； 油冷 喷 嘴主要 对 着 活塞 裙部 喷油 冷却 ，所 以第 二环 槽位 于 活塞裙
活塞 是 内燃机 的 主要受 热 件之一 。其可 靠性 对 内燃 机 的寿命 、 可靠 性 、 排放 和 经济 性有 着重 要 的影 响 。活塞 工作 特点 是受 热 面积 大 ， 热条 件差 ， 散 随着
发动 机强 化程 度 的不 断提 高 ，其 热 负荷 问题 愈来 愈
巡
弋
关
１１ 热 电偶 封装 及 巡弋 开关 电路模 块 ．
Ｋ 型热 电偶封 装成 闷头 ， 闷头外 径直 径为 ３ ｍ， ａ ｒ 内径 １ ｍｍ， 有一定 锥度 。埋设 在 闷头 内的热 电偶 ． ８ 带
限和 结构 复杂 。作 者结 合热 塞 和热 电偶 两种 测试 手 段 的优 点 ， 用热 电偶作 为测 温 传感 器 热 电偶 的 利 将
个 比较 器 Ｌ ３ Ｍ１ ９组成 ， 当热 敏 电阻 随着周 围温 度上
ｅ ０
图３
Ｔ
存储 器 图
Ｔ 确
１
２ ￡
州
§ ， ２ １ ∞ 凝 ｅ ∞ ０ ０１
Ｓ ０ ３２ １ ０２ ｅ ， ０ ０１ ： ０ ３
｛ ｌ ０ 蚍 ０ ｊ
Ｓ ３ ２ １ ０２ ｅ ０ ０ ０１ ３ ４ Ｓ ０ ３ ２ １ ０２ ： ｅ ０ ０１ ４ ０ ３ ￣
参 考热频 加热理论 公式 ：
ｒ— — ｒ＝
到准 确度 和精 度更 高温 度场 ， 同时 ， 以为进 一步 的 可
热分析 提供较 为精确 的边界 条件 。
Ａ Ｏ ） Ａ ｃ （ 、 一） 卫 （ ｒ Ｔ ＂ ￣ ｓ 一 盟 Ｐ Ｖ ） ｆ ，＝ ｔ ０２ ／ ‘ —ａ １ ｑ ｅ
导 线先 用玻 璃纤 维绝 缘 ，使用 高 温导热 绝缘 胶 与 闷 头 封装 ， 闷头外 部 的热 电偶导 丝使 用玻 璃纤 维绝 缘 。
热 电偶封 装 图如 图 ２ 绝 缘层 的外 面包 高温耐 油塑料 。
套 管 ，套 管 的 最大 使 用 温度 ２ ０Ｃ，短 时 耐温 高 达 ６ｑ
３０ ２ ％。热 电偶测 温触点 距离活塞 表面距 离 的选 取可
图 ２ 热 电 偶堵 头
处 于关 闭状态 ， 整个 开关 电路处 在低 功耗状 态 ： 当环 境 温度持续 高于 ５ ℃时 ，触发 开关 唤醒巡 弋开 关开 ５ 始工 作 。发动 机不 做试验 ，整 个 电路都在 低 功耗状 态， 而发 动机 开始做 试验 时 ， 弋开 关 电路 的环 境温 巡 度会 随着 缸套温 度 的上 升而迅 速高 于 ５ ，巡 弋开 ５ 关 可 以正常工 作 。巡弋 开关 的设计 保证 发动 机试验 有 充足 的时间 。触发开关 有一个 Ｎ Ｃ热敏 电阻和一 Ｔ
２
内 燃 机 与 配 件
２ １ 年 第 ９期 ０１
层 云母 片紧贴 隔热盒 内壁 ： 于两 层云母 片之 间 ． 充 填
两层 ｌ ｍ 厚 的绝热板 。 ｍ 恒温盒 材质选用 ０５ ． ｍｍ 不锈
钢 。在发动机 ６ ０分钟 的试 验过程 中隔温盒 内的实测
温度 变化如 图 ５所示 。
启 功能 ； ） 有断 电过 程避 免 数据 丢失 功 能 ；） 免 ４具 ５避 存储器 在数据读 取过程 中 的数 据丢失 （ 括 电源 电量 包
’ 、ｆ
图 ６ 固 定座 示 意 图
耗 尽 的情 况）６ 当存 储器 存 满时 ， ；） 自动溢 出 ， 只保 留 溢 出前 的数据 。本次试 验 的存储 器如 图 ３ Ｅ ＤＩ０ 。 Ｑ ８—
１２ 记录存储 器 ．
记录 仪功 能依次 记 录巡 弋 开关 电路输 出 的热 电 偶信 号 ，有如 下特 点 ： ）能 以一 定频 率采集 记 录数 １ 据 ：）能够 消 除和避 免多路 开关 在切 换过程 中对 记 ２
、
录仪 采集 系统 的 电量冲击 ； ） ３ 自带时 钟 ， 具有 定 时开
张 志 勇 ’ 黄 荣华 ’ 程 伟
王 兆文 ’
（ ． 中科技 大学 ２东风 汽车有 限公 司商用 车研发 中心 ） １华 ．
［ 要 ］ 计 一套 基 于 芯 片存储 的稳 定 工 况活 塞 温度 测 量装 置 ， 摘 设 该装 置 具 有 测试 精 度 好 ， 系统
测量 误 差 达± ℃ ； 量 系统与 活 塞 没有相 对运 动 ， １ 测 可靠性 高 ， 大提 高 了活 塞稳 定 工 况测 试 效 率 。 大
Ｖ “
１ 测 量 系 统
储 存 式 活 塞 温 度 测 量 系 统 主 要 有 七 个 部 分 组
式 中 ａ ６１ １ － ２ ‘ ４ ．， ＝ ． １ ５ ＝ ．ｘ ０ ｍ ／ ｐ＝ ４４ ００ ４ 。 ４ ｓ， ０
燃气波 动 的频 率 ， Ａ ｇ （，） ｔ ０ —— 与 受 热零 件 表 面直 接接 触 的燃 气 在 丁 Ｔ 时刻 温度与其 平均 温度之差 ｆ） Ｋ： △ｇ ｘ — 燃气 温度波 动的最大振 幅ｆ） ｔｍａ— Ｋ。 巡弋开关模块包括三部分 ： 温度开关 、 模拟开关 电