一种发动机缸内测量信号的引出机构制造技术

本发明专利技术公开了一种发动机缸内测量信号的引出机构，包括伸缩空心管；伸缩空心管的一端固定在活塞中的冷却出油孔内；伸缩空心管侧壁上设有能将冷却油道与伸缩空心管的中空腔相连通的过油通道。伸缩空心管的另一端通过定位销与活塞冷却喷嘴滑动密封连接。信号传输线缠绕在伸缩空心管的外周或叠放在伸缩空心管的中空腔内，伸缩空心管能随着活塞的往复运动进行伸缩，信号传输线能随着伸缩空心管的伸缩进行展开与折叠。采用上述结构后，能在不影响发动机原有结构与性能的前提下，获得温度或其他缸内测量信号数据，并连续、可靠地传输至发动机外部。信号传输线的弯曲应力较小，能够承受多循环、长时间、大负荷、高转速等复杂工况的考验，可靠性好。

Injection mechanism for measuring signal in engine cylinder

The invention discloses an extraction mechanism of engine cylinder measuring signal, comprising a telescopic hollow tube; one end of the telescopic hollow tube is fixed on the piston in the oil cooling hole; the hollow tube can be telescopic oil channel cooling oil passage and a telescopic hollow tube in hollow cavity communicated with the side wall. The other end of the telescopic hollow pipe is sealed and connected with the piston cooling nozzle through a positioning pin. The signal transmission line is wound on the telescopic hollow tube of the peripheral or stacked in the hollow cavity of telescopic hollow tube, telescopic hollow tube with the reciprocating motion of the piston expansion, the signal transmission line with the telescopic hollow tube to expand and collapse. When the structure is adopted, the temperature or other measurement signals in the cylinder can be obtained without affecting the original structure and performance of the engine, and the engine can be continuously and reliably transmitted to the outside of the engine. The bending stress of the signal transmission line is small, and it can withstand the complex conditions such as multi cycle, long time, large load and high speed, and the reliability is good.

【技术实现步骤摘要】
一种发动机缸内测量信号的引出机构
本专利技术涉及一种内燃机测试装置，特别是一种发动机缸内测量信号的引出机构。
技术介绍
发动机工作过程中，缸内燃烧等参数直接影响发动机性能、经济性、可靠性等指标，所以很有必要测量缸内的一些参数，以指导发动机设计及性能开发等工作，但是由于活塞一直处于快速运动的状态，所以想测量缸内燃烧等参数存在很大的困难，即便布置了相关传感器，信号传输线也较难引出到外界。另外信号传输线在活塞高速运动时，也容易与其他部件干涉或本身因疲劳而折断。为克服上述技术问题，现有技术中存在有如下三种解决的技术方案：方案1：通过集成在活塞上的热电偶测温模块，模拟开关模块和存储器模块等一整套装置，随活塞一起运动，通过模拟开关电路控制温度测量和存储过程，待试验结束后读出存储器中的数据即可。方案1的具体实施方式，如公开号为CN102156005A的中国专利申请，其专利技术创造的名称为“内燃机通用型活塞温度测量装置”，该专利中，第一、第二隔温盒分别通过第一、第二固定座固定在活塞的二个销座上；模拟开关电路模块被封装在第一隔温盒内，模拟开关电路模块包括CPU、传感器接口、热电偶冷端补偿电路和启动触发开关，传感器接口的一端与分别于热电偶及热电偶冷端补偿电路相连，传感器接口的另一端与CPU相连，启动触发开关也连接在CPU上；存储器模块被封装在第二隔温盒内并通过导线与模拟开关电路模块相连，储存器模块带有电子时钟，定期采集并存储热电偶的数据。采用上述专利申请后，一次试验可以测量出一系列稳定工况下的活塞温度，提供了活塞温度测量的效率，缩短了稳态温度测量的测量时间，使不同工况下的稳态活塞温度测量过程大大简化。方案2：通过在活塞上钻孔安装带有薄膜热电偶的测温螺钉，并经补偿导线与数据采集放大发射装置连接，然后通过无线传输的方式将信号传输给信号接收装置，进而得到活塞处的温度数据。方案2的具体实施方式，如公开号为CN102853930A的中国专利申请，其包括数据采集放大发射装置、信号接收装置、计算机、测温螺钉和补偿导线，所述测温螺钉通过补偿导线与数据采集放大发射装置连接，所述数据采集放大发射装置通过无线传输信号与信号接收装置连接，所述信号接收装置通过数据线与计算机连接；所述测温螺钉上端面有薄膜热电偶。上述专利申请，利用先进的薄膜热电偶制备技术测温，保证了动态响应时间短，温度测量精度高，可以进行连续测量，另外采用小螺钉结构的传感器易于制作，并且易于安放在活塞上，结构简单、更换方便、可以标准化生产。方案3：在连杆上设计另外一套副连杆机构，将信号传输线沿着主连杆到副连杆，然后引出到设计的副活塞上，可测得稳定的温度信号。然而，现有技术中的上述三种解决技术方案，仍然存在着如下不足：1.方案1中，由于发动机高速运转，所以一次试验中的数据量相当庞大，对存储器的存储空间要求较大，另外，活塞处的高温也对测温系统中信号传输模块的可靠性有潜在威胁；对安装空间也有一定要求等。2.方案2中，采用无线传输信号，可能受到发动机高速运转过程中振动及其他信号的干扰，导致数据出现偏差。现有技术中没有提供相关的补偿电路或者屏蔽干扰信号的措施。3.上述方案3，结构复杂，要设计一个副连杆系统，而且破坏了连杆和机体，另外，连杆小头与活塞之间以及连杆与副连杆之间仍旧存在一定的摆动，仍然会存在引线弯曲断裂的风险。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种发动机缸内测量信号的引出机构，该发动机缸内测量信号的引出机构巧妙利用原发动机中活塞的机油震荡冷却机构，能在不影响发动机原有结构与性能的前提下，获得温度或其他缸内测量信号数据，并连续、可靠地传输至发动机外部。另外，信号传输线的弯曲应力较小，能够承受多循环、长时间、大负荷、高转速等复杂工况的考验，可靠性好。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种发动机缸内测量信号的引出机构，该引出机构安装在发动机缸内的活塞上，用于将活塞中的信号传输线引出至发动机外部。活塞中设置有传感器、横向的冷却油道和竖向的冷却出油孔，冷却油道与冷却出油孔相连通；信号传输线将设置在活塞中的传感器与发动机外部的监测装置相连接。引出机构为一根中空的伸缩空心管；伸缩空心管的一端伸入活塞中的冷却出油孔内，并与活塞固定连接；伸入冷却出油孔中的伸缩空心管侧壁上设置有过油通道，该过油通道能将冷却油道与伸缩空心管的中空腔相连通。伸缩空心管的另一端通过定位销与活塞冷却喷嘴滑动密封连接。信号传输线缠绕在伸缩空心管的外周或叠放在伸缩空心管的中空腔内，伸缩空心管能随着活塞的往复运动进行伸缩，信号传输线能随着伸缩空心管的伸缩进行展开与折叠。所述传感器包括温度传感器。所述伸缩空心管由若干根油管相互套叠形成，相邻两根油管之间均为滑动连接。每根油管均为锥形管。伸缩空心管的伸缩长度大于大于发动机冲程。伸缩空心管外周套装有弹簧，该弹簧的一端与活塞固定连接，弹簧的另一端与活塞冷却喷嘴固定连接，弹簧随着伸缩空心管的伸缩进行展开与折叠，信号传输线沿着弹簧的螺旋方向粘接固定在弹簧的螺旋线圈上。伸缩空心管侧壁上设置的过油通道与冷却油道的高度相平齐。本专利技术采用上述结构后，具有如下有益效果：1.适用性广，可以用于不同的发动机。2.通过机械接触式测量，受到干扰的可能性小，实现通过温度传感器或其他传感器直接测量缸内信号，并连续、可靠地传输至发动机外部的效果，信号能实时准确传输。3.信号传输线的弯曲应力较小，能够承受多循环、长时间、大负荷、高转速等复杂工况的考验，可靠性好，可以帮助获得发动机工作于各种工况下的缸内燃烧数据。4.引出机构对信号传输线有固定及导向作用，避免信号传输线的随机摆动引起与其他运动件的干涉，提高测量系统的可靠性。5.巧妙利用原发动机中活塞的机油震荡冷却机构，改动小，结构简单，试验成本低，容易实施，尽量在不影响发动机的原有结构与性能的前提下获得需要的数据。6.由于引出机构中伸缩空心管内部同时作为活塞冷却润滑油的通道，这样的机构有以下几点好处：首先，可以保证不影响活塞的正常冷却；其次润滑油可以对该机构起到润滑作用，保证其可靠工作；另外润滑油对其中的信号传输线有一定的缓冲作用，进一步提高其可靠性。附图说明图1显示了发动机缸内引出机构位于伸长状态时的结构示意图。图2显示了发动机缸内引出机构位于收缩状态时的结构示意图。图3显示了本专利技术一种发动机缸内测量信号的引出机构的结构示意图。图4显示了图3中圆圈Ⅰ区的放大结构示意图。图5显示了图3中圆圈Ⅱ区的放大结构示意图。图6显示了实施例2中信号传输线的布置结构示意图。图7显示了图6中伸缩空心管与活塞的连接结构示意图。其中有：1.传感器；1-a.温度传感器；1-b.压力传感器；1-c.第三传感器；2.活塞；3.伸缩空心管；4.信号传输线；5.活塞冷却喷嘴；6.过油通道；7.定位销；8.螺旋线圈；9.；10.弹簧座。具体实施方式下面结合附图和具体较佳实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1和图2所示，一种发动机缸内测量信号的引出机构，该引出机构安装在发动机缸内的活塞2上，用于将活塞中的信号传输线4引出至发动机外部。活塞中设置有传感器1、横向的冷却油道和竖向的冷却出油孔，冷却油道与冷却出油孔相连通，信号传输线将设置在活塞中的传感器与发动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机缸内测量信号的引出机构，其特征在于：该引出机构安装在发动机缸内的活塞上，用于将活塞中的信号传输线引出至发动机外部；活塞中设置有传感器、横向的冷却油道和竖向的冷却出油孔，冷却油道与冷却出油孔相连通；信号传输线将设置在活塞中的传感器与发动机外部的监测装置相连接；引出机构为一根中空的伸缩空心管；伸缩空心管的一端伸入活塞中的冷却出油孔内，并与活塞固定连接；伸入冷却出油孔中的伸缩空心管侧壁上设置有过油通道，该过油通道能将冷却油道与伸缩空心管的中空腔相连通；伸缩空心管的另一端通过定位销与活塞冷却喷嘴滑动密封连接；信号传输线缠绕在伸缩空心管的外周或叠放在伸缩空心管的中空腔内，伸缩空心管能随着活塞的往复运动进行伸缩，信号传输线能随着伸缩空心管的伸缩进行展开与折叠。

【技术特征摘要】
1.一种发动机缸内测量信号的引出机构，其特征在于：该引出机构安装在发动机缸内的活塞上，用于将活塞中的信号传输线引出至发动机外部；活塞中设置有传感器、横向的冷却油道和竖向的冷却出油孔，冷却油道与冷却出油孔相连通；信号传输线将设置在活塞中的传感器与发动机外部的监测装置相连接；引出机构为一根中空的伸缩空心管；伸缩空心管的一端伸入活塞中的冷却出油孔内，并与活塞固定连接；伸入冷却出油孔中的伸缩空心管侧壁上设置有过油通道，该过油通道能将冷却油道与伸缩空心管的中空腔相连通；伸缩空心管的另一端通过定位销与活塞冷却喷嘴滑动密封连接；信号传输线缠绕在伸缩空心管的外周或叠放在伸缩空心管的中空腔内，伸缩空心管能随着活塞的往复运动进行伸缩，信号传输线能随着伸缩空心管的伸缩进行展开与折叠。2.根据权利要求1所述的发动机缸内测量信号的引出机构，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑金保，孙呈祥，缪雪龙，吴东兴，洪建海，袁宝良，夏少华，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32