上止點(diǎn)相位測(cè)定

這種方法是采用適當(dāng)?shù)膫鞲衅鲗?duì)動(dòng)態(tài)上止點(diǎn)直接進(jìn)行測(cè)量。圖1是利用電容變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)上止點(diǎn)測(cè)量的原理圖,傳感器電極和殼體之間有絕緣套,電容傳感器裝在缸蓋上。當(dāng)活塞頂運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí),傳感器上的定極板與活塞(電容動(dòng)極板)之間的電容量最大。因此利用電容測(cè)量裝置即可得到活塞上止點(diǎn)信號(hào)。

倒拖法又叫氣缸純壓縮線法。這種方法是測(cè)量不供油時(shí)的氣缸壓縮線(對(duì)多缸機(jī)可用停缸法制取,對(duì)單缸機(jī)用電機(jī)拖動(dòng)),在靠近曲線上端作若干條平行于大氣壓力線的直線,連接這些直線的中點(diǎn)即可得到上止點(diǎn)線(如圖2所示)。通常認(rèn)為這條壓力線是對(duì)稱的,但實(shí)際上由于氣缸內(nèi)的壓縮氣體和氣缸壁的熱交換在壓縮與膨脹過程中并非等同,以及不可避免地存在少量泄漏,所以壓力曲線并不對(duì)稱。因此按上述方法所獲得的上止點(diǎn)線可能不垂直,與大氣壓力線有一定的差角Δα。采用這種方法時(shí),平行線越靠近曲線上端,則所得上止點(diǎn)精度越高。

上止點(diǎn)相位對(duì)研究?jī)?nèi)燃機(jī)工作過程和進(jìn)行有關(guān)參數(shù)的計(jì)算有重要的影響,若上止點(diǎn)位置偏差1°CA,就可能使平均指示壓力產(chǎn)生約5.5%的誤差和平均扭矩約5%的誤差。由于種種原因,使得內(nèi)燃機(jī)在工作時(shí)的上止點(diǎn)相位與靜態(tài)上止點(diǎn)相位存在差異,因此需要對(duì)上止點(diǎn)相位進(jìn)行重新確定。確定上止點(diǎn)相位的方法很多,常見的有以下幾種:

這種方法是以發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上的靜態(tài)上止點(diǎn)標(biāo)記為基準(zhǔn),用盤車使活塞(多缸機(jī)以第一缸為主)到達(dá)氣缸最上部后再下行,用千分表按等行程中點(diǎn)法仔細(xì)找出活塞最高點(diǎn),即為上止點(diǎn)。如磁電法、閃光停像法等。

以上三種方法中,靜態(tài)上止點(diǎn)定位精度較低,動(dòng)態(tài)上止點(diǎn)測(cè)量精度最高,但需要附加測(cè)量裝置,且測(cè)量結(jié)果受環(huán)境影響較大。倒拖法幾乎不需要附加測(cè)量裝置(對(duì)單缸機(jī)需電機(jī)拖動(dòng)),且精度較高,是動(dòng)態(tài)情況下獲取上止點(diǎn)的較適用可靠的方法。尤其是在野外測(cè)量的情況下,可以減少由于電路或轉(zhuǎn)速引起的誤差。

精確確定活塞靜態(tài)上止點(diǎn),對(duì)理論研究、使用維修都具有重要意義。它是發(fā)動(dòng)機(jī)配氣相位和供油、點(diǎn)火提前角的基準(zhǔn),它們的數(shù)值是否精確,因而直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能。例如,上止點(diǎn)位置誤差0.2°曲軸轉(zhuǎn)角,氣缸平均指示壓力的相對(duì)誤差可達(dá)1-2%。而且在諸如示功圖熱力分析計(jì)算等內(nèi)燃機(jī)理論研究方面的定量精度上也至關(guān)重要。

目前確定活塞上止點(diǎn)位置的常規(guī)方法,最廣泛的是用百分表找最大值法。

這種方法是先將百分表指針靠緊在活塞頂部,再輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸使活塞上升,當(dāng)表針指示最大值時(shí)即為活塞上止點(diǎn),作出相應(yīng)的飛輪記號(hào)即可。這種方法的最大缺點(diǎn)是測(cè)量時(shí)需在上止點(diǎn)附近微量來回?fù)u動(dòng)曲軸,以判斷百分表最大值位置。

由上述可知,在上止點(diǎn)附近,曲軸轉(zhuǎn)過較大角度時(shí)其活塞的位移變化卻很小,如481型發(fā)動(dòng)機(jī),當(dāng)曲軸偏離上止點(diǎn)1°轉(zhuǎn)角時(shí),活塞位移變化僅為0.0121mm,偏離5°轉(zhuǎn)角時(shí)位移也只有0.2414mm。因此有時(shí)曲軸已偏離上止點(diǎn)位置轉(zhuǎn)過一微小角度,但活塞位移在百分表上幾乎沒有反映。這種人手的微量轉(zhuǎn)動(dòng)操作,特別是對(duì)技術(shù)不熟練的人,也較難進(jìn)行控制,往往活塞已越過最高點(diǎn),而無法捕捉到百分表上的最大數(shù)值。用這種方法測(cè)量,由于只測(cè)量一次,故無法消除因曲柄連桿機(jī)構(gòu)配合件不均勻磨損引起的測(cè)量誤差,特別是測(cè)量時(shí)需要微量搖動(dòng)曲軸,更增加了百分表在上止點(diǎn)讀數(shù)的波動(dòng)性。