Устройство для измерения мгновенных температур и тепловых потоков на огневых поверхностях деталей камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания

 

сОюз собетсних

СОЦИиюстИЧЕСКИХ

РЕСПУБ ЛИК (51)5 С 01 М 15 00

ГОСУДФРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ

ПРИ ГКНТ СССР

J

I т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н а вт юсн ва саидатвъч в м

Фиг, 1 (21) 4697516/06 (22) 01.03.89 (46) 30.04.91. Бил. Н 16 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И. Ленина (72) Е.И. Третяк, С.Т. Рощенко и С.Л. Володин (53) 621.43-242(088.8) (56) Чайнов Н.Д. и др. Тепломеханическая напряженность деталей двигателей.

M., 1977...SU„„1645873 А 1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МГНОВЕННЫХ ТЕМПЕРАТУР И ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ

НА ОГНЕВЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ ДЕТАЛЕЙ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к устройствам для измерения мгновенных температур и тепловых потоков на огневьк поверхностях деталей камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

Цель изобретения заключается в повы1645873 шении точности измерений и долт овечности устройства путем нанесения чувствительной пленки на торец сердечника, изготовленного из материала исследуемоР детали, например поршня, Устройство содержит корпус 1 с размещенным в нем сердечником-электродом 2, состоящим из двух полуконусов, изолированных пластинчатой слюдой 3 между собой и по образующим конусов от корпуса 1, в который они запрессованы. Торец сердечника-электрода 2 снабжен слоем изолятора 4, через коИзобретение относится к испытаниям l0 двигателей внутреннего сгорания (PBC) а именно к устройствам для регистрации нестационарных характеристик теплообмена рабочего тела с огневыми поверхностями камеры сгорания ДВС.

Цель изобретения - повышение точности измерений, долговечности и приближение условий испытания к реальным.

На фиг. 1 показано предложенное устройство, общий вид; на фиг. 2 вид А на фиг„ 1; на фиг. 3 — эксйериментальные осциллограммы изменения температуры (t) и плотности (q) теплового потока на огневой поверхности головки цилиндра„

Устройство содержит корпус 1 с размещенным в нем сердечником-электродом 2 состоящим иэ двух полуко- 40 нусов, изолированных, например, слюдой 3 между собоР и от корпуса 1, в который они запрессованы. Торец сердечника-электрода 2 снабжен слоем изолятора 4, на который нанесена чув- 45 ствительная пленка 5, которая соединяет полуконусы между собой, образуя электрическое сопротивление. Ширина изолятора 4, а следовательно, и длина чувствительной пленки 5 равна

1, 5-2,0 мм. Изолятор 4 и чувствительная пленка 5 нанесены перпендикулярно сердечнику-электроду 2, причем чувствительная пленка 5 установлена заподлицо с исследуемой поверхнос15 тью камеры 6 сгорания и располагается от нее на расстоянии 0 < h cс 0,1 мм при общей толщине со слоем изолятора

4, равной 0,1 (g 4 1,0 мкм. Полуторый два полуконуса последовательно соединены чувствительной пленкой S.

Чувствительная пленка 5 устанавливается заподлицо с исследуемой поверхHocTblo камеры 6 сгорания, а полуконусы сердечника-электрода 2, на которых она размещена, соединены с выводами-токосъемами 7, подающими к ней питающий ток и позволяющими регистрировать его изменение в зависимости от сопротивления чувствительной пленки 5 пропорционально температурным колебаниям. 1 з.п „ф-лы, 3 ил, t конусы сердечника-электрода 2 соединены с выводами-токосъемниками 7.

С целью повьш ения точности измерений и долговечности устройства чувствительная пленка 5, установленная заподлицо с исследуемой поверхностью камеры 6 сгорания, размещена на составном сердечнике-электроде 2, выполненном из материала детали, например поршня, что обеспечивает идентичность температурных волн в исследуемой детали и сердечнике-электроде 2, а значит, в чувствительной пленке 5 за счет воспроизводства в последней условий подвода, отвода и распространения теплоты, аналогичных стенкам камеры 6 сгорания.

Устройство работает следующим образом, При испытании двигателя происходит изменение в течение цикла подвоI да и отвода тепла к стенкам камеры 6 сгорания, в результате изменяется и степень нагрева чувствительной пленки 5. Вследствие зависимости электрического сопротивления чувствительной пленки 5 от температуры изменяется и сила тока, который посредством выводов-токосъемников 7 и полуконусов сердечника-электрода 2 подается на чувствительную пленку 5.

Зарегистрировав с помощью измерительной аппаратуры (не указана) силу тока в течение цикла работы РВС и используя тарировочную зависимость силы тока от электрического сопротивления чувствительной пленки 5, получают мгновенную температуру исследуемой поверхности камеры 6 сгорания, Гармонический анализ температурных

164 колебаний позволяет рассчитать мгновенную плотность тепловых потоков исследуемой поверхности.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения мгновенных температур и тепловых потоков на огневых поверхностях деталей камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания, содержащее корпус, сердечник-электрод, состоящий из двух полуконусов, изолированных один от другого, и от корпуса, чувствительную пленку и выводы-токосъемники, соединенные с полуконусами, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и

5873 6 долговечности, торцы полуконусов выполнены из материала детали, в которой замеряется температура, и

5 снабжены слоем изолятора, через который они последовательно соединены между собой чувствительной пленкой, % нанесенной перпендикулярно к плоскости разъема сердечника-электрода, причем чувствительная пленка расположена от исследуемой поверхности на расстоянии 0 (h и 1 мкм при общей толщине с.о слоем изолятора, равной

0 - Р < 1 мкм.

15 2, Устройство по и. 1 р о т и и ч а ю ш е е с я тем, что ширина чувствительной пленки равна 0,4-0,6 мм, а длина равна ширине слоя изолятора и составляет 1,5-2,0 мм.