一种发动机活塞热疲劳试验装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及热疲劳试验技术领域，尤其涉及一种发动机活塞热疲劳试验装置及其方法。本发明专利技术所设计的发动机活塞热疲劳试验装置，包括发动机活塞、试验台、冷却系统和加热系统，发动机活塞包括燃烧室喉口、活塞气门坑和活塞燃烧室，加热系统为火焰加热系统，火焰加热系统包括液化气灶和覆盖在液化气灶燃烧口上的火盖，火盖呈圆盘形状，火盖上与燃烧室喉口对应的圆周上均匀布置有第一燃烧孔；火盖上与活塞气门坑底部对应的圆周上开有第二燃烧孔；火盖上与活塞气门坑顶部对应的圆周上开有第三燃烧孔；火盖上与活塞燃烧室底部的圆周上均匀开有第四燃烧孔。本发明专利技术的发动机活塞热疲劳试验装置通过设计火盖上燃烧孔的大小数量和疏密，能够准确地模拟活塞的温度场。

A thermal fatigue test device for engine piston and its method

【技术实现步骤摘要】
一种发动机活塞热疲劳试验装置及其方法
本专利技术涉及热疲劳试验
，尤其涉及一种发动机活塞热疲劳试验装置及其方法。
技术介绍
当前，发动机活塞负荷急剧加大，其热疲劳特性受到广泛关注，考核发动机活塞热疲劳特性的传统方法是发动机热冲击台架试验，热冲击台架试验属于可靠性试验，是对发动机整机性能进行判定，但是热冲击台架试验无法测量发动机单个零件(如发动机活塞)的极限性能。对于单个零件，如缸盖、活塞、气门挺杆等，目前一般采用加速热疲劳试验，加速热疲劳试验可对比判定发动机受热件的热疲劳性能极限和可靠性，是一种可靠、快速、节能的发动机受热件单品试验方法，加速热疲劳试验是通过模拟受热件的热状态并强化试验条件，在短时间内完成的热疲劳试验，但是目前的加速热疲劳试验的温度场普遍存在温度模拟不准确的缺陷，尤其对于发动机活塞，发动机活塞工作时，整个顶部都处于高温状态，并由于高温交变燃气的作用，各部位的温度并不相同，形成了如图1所示的温度场，其温度梯度使活塞内部产生热应力和热变形，是活塞产生热疲劳失效的主要原因，所以，能否准确的模拟活塞的温度场，是衡量热疲劳试本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机活塞热疲劳试验装置，包括发动机活塞(100)、试验台(200)、冷却系统(300)和加热系统，所述发动机活塞(100)包括燃烧室喉口(110)、活塞气门坑(120)和活塞燃烧室(130)，其特征在于，所述加热系统为火焰加热系统(400)，所述火焰加热系统(400)包括液化气灶(410)和覆盖在液化气灶(410)燃烧口上的火盖(420)，所述火盖(420)呈圆盘形状，所述火盖(420)上与燃烧室喉口(110)对应的圆周上均匀布置有9～12个第一燃烧孔(421)，每个第一燃烧孔(421)的直径为4～5mm；所述火盖(420)上与活塞气门坑(120)底部对应的圆周上开有15～18个第二...

【技术特征摘要】
1.一种发动机活塞热疲劳试验装置，包括发动机活塞(100)、试验台(200)、冷却系统(300)和加热系统，所述发动机活塞(100)包括燃烧室喉口(110)、活塞气门坑(120)和活塞燃烧室(130)，其特征在于，所述加热系统为火焰加热系统(400)，所述火焰加热系统(400)包括液化气灶(410)和覆盖在液化气灶(410)燃烧口上的火盖(420)，所述火盖(420)呈圆盘形状，所述火盖(420)上与燃烧室喉口(110)对应的圆周上均匀布置有9～12个第一燃烧孔(421)，每个第一燃烧孔(421)的直径为4～5mm；所述火盖(420)上与活塞气门坑(120)底部对应的圆周上开有15～18个第二燃烧孔(422)，每个第二燃烧孔(422)的直径为1～2mm，且与活塞气门坑(120)正对的第二燃烧孔(422)的数量占第二燃烧孔(422)总数量的2/3；所述火盖(420)上与活塞气门坑(120)顶部对应的圆周上开有8～10个第三燃烧孔(423)，每个第三燃烧孔(423)的直径为2～3mm，且与活塞气门坑(120)正对的第三燃烧孔(423)的数量占第三燃烧孔(423)总数量的1/3；所述火盖(420)上与活塞燃烧室(130)底部的圆周上均匀开有4～6个第四燃烧孔(424)，每个第四燃烧孔(424)的直径为2～3mm。


2.根据权利要求1所述的发动机活塞热疲劳试验装置，其特征在于，所述发动机活塞(100)的活塞燃烧室(130)中心设有一个测温孔，所述燃烧室喉口(110)分别设有四个测温孔，所述活塞气门坑(120)底部分别设有四个测温孔，所述活塞顶面上设有四个测温孔，每一个测温孔中均对应安装有一个热电偶。


3.根据权利要求2所述的发动机活塞热疲劳试验装置，其特征在于，所述燃烧室喉口(110)设有的四个测温孔分别为第一测温孔(f)、第二测温孔(g)、第三测温孔(h)和第四测温孔(i)，所述第一测温孔(f)、所述第二测温孔(g)、所述第三测温孔(h)和所述第四测温孔(i)均匀分布在发动机活塞(100)的侧壁上，且第一测温孔(f)、所述第二测温孔(g)、所述第三测温孔(h)和所述第四测温孔(i)分别从发动机活塞(100)的侧壁沿水平方向向燃烧室喉口(110)部位延伸，孔径均为1～2mm，且靠近燃烧室喉口(110)的孔端面与燃烧室喉口(110)的距离为3～5mm。


4.根据权利要求1所述的发动机活塞热疲劳试验装置，其特征在于，它还包括摆动装置(500)，所述摆动装置(500)包括气缸(510)、托架(520)和托料板(530)，所述托架(520)的一端与所述气缸(510)的伸缩杆活动连接，所述气缸(510)的固定端与所述试验台(200)铰接，所述托架(520)的中部通过支撑轴(521)与所述试验台(200)转动连接，所述托架(520)的另一端固定有用于搁置发动机活塞(100)的托料板(530)，所述托料板(530)上开有供发动机活塞(100)的顶面伸出的通孔。


5.根据权利要求4所述的发动机活塞热疲劳试验装...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴永强，赵俊平，樊晓光，鲁福来，陈林，牛恩来，余金科，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42