【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及發動機活塞，尤其涉及為一種可自檢活塞摩擦力動態的智能化內燃機。
技術介紹
1、隨著現代內燃機技術的不斷發展，對于內燃機性能的要求日益提高。活塞作為內燃機的關鍵部件之一，其與氣缸壁之間的摩擦力對內燃機的整體性能有著極為關鍵的影響。在傳統的內燃機設計與運行過程中，活塞摩擦力的監測與控制一直是一個難題。
2、一方面，活塞摩擦力直接關系到內燃機的機械效率。過大的活塞摩擦力會導致內燃機在運行過程中需要消耗更多的能量來克服摩擦阻力，從而降低燃油經濟性。據相關研究表明，在一些傳統內燃機中，活塞摩擦損失可占總機械損失的30%-50%左右，這無疑是一個相當可觀的能量損耗比例。例如，在汽車發動機中，較高的活塞摩擦力會使得車輛的燃油消耗增加，續航里程縮短，同時也會增加尾氣排放，對環境造成更大的壓力。
3、另一方面，活塞摩擦力還會影響內燃機的可靠性和耐久性。長期處于高摩擦狀態下的活塞與氣缸壁，容易出現磨損、拉傷等故障，這不僅會降低內燃機的使用壽命，還可能引發一系列安全問題。例如，在一些工業用內燃機中，如果活塞摩擦力異常增大且未及時發現和處理，可能導致活塞與氣缸壁之間的配合間隙增大，進而出現漏氣、動力下降等現象，嚴重時甚至會造成發動機停機，影響生產作業的正常進行。
4、然而，現有的內燃機技術大多缺乏對活塞摩擦力的動態、精準監測手段。一些傳統的檢測方法往往只能在發動機停機后或通過間接測量參數來估算活塞摩擦力，無法實時、準確地獲取活塞在運行過程中的摩擦力變化情況，且檢測單元只有一個，在損壞后缺乏替補，需要直接
技術實現思路
1、針對現有技術存在的不足，本專利技術目的是提供一種可自檢活塞摩擦力動態的智能化內燃機，能夠多檢測單元同步啟用檢測，能夠進行多檢測端核準數據異常狀態，以解決現有的活塞摩擦力無法實時、準確地獲取活塞在運行過程中的摩擦力變化情況，且檢測單元只有一個，在損壞后缺乏替補，需要直接進行維修更換，間接的增大了故障率，同時檢測端少，缺乏測控的校準效果，出現意外情況，不能及時核準異常數據的問題。
2、為了實現上述目的，本專利技術是通過如下的技術方案來實現：一種可自檢活塞摩擦力動態的智能化內燃機，包括曲軸箱、轉動安裝在曲軸箱內部的傳動曲軸、固定安裝在曲軸箱一側的缸蓋、可拆卸安裝在曲軸箱靠近傳動曲軸一側的密封蓋、固定安裝在曲軸箱內部位于缸蓋內側的缸套、轉動安裝在傳動曲軸上的曲柄連桿以及滑動安裝在缸套內壁的活塞，所述傳動曲軸的一端通過曲柄連桿與活塞傳動連接，使活塞在缸套的內壁作直線往復運動，所述活塞內壁靠近缸蓋一側的兩端均固定安裝有安裝座，其特征在于：還包括可校準多端壓電檢測機構，設置于安裝座內，且用于校準活塞的摩擦力數據，以及進行可替換式檢測工作；
3、摩擦數據傳輸機構，設置于密封蓋的一側，且用于傳輸可校準多端壓電檢測機構的摩擦力檢測數據；
4、檢測端切換機構，設置于安裝座的內部，且用于轉換壓電檢測的檢測端；
5、潤滑油溫控機構，設置于密封蓋靠近傳動曲軸的一側，且用于控制潤滑油在曲軸箱內的工況溫度。
6、進一步地，所述可校準多端壓電檢測機構包括滑動塊、壓電傳感器、抵緊塊、滑動安裝槽以及微調缸壁貼合組件，所述滑動塊和壓電傳感器均設置有三組，且三組所述的滑動塊和壓電傳感器均呈扇形等距離分布，所述壓電傳感器可拆卸安裝在滑動塊遠離安裝座的一側，所述滑動安裝槽開設在安裝座靠近滑動塊的一側，且與滑動塊滑動配合，所述抵緊塊固定安裝在滑動塊遠離壓電傳感器的一端，所述抵緊塊與滑動安裝槽滑動配合，所述微調缸壁貼合組件設置于壓電傳感器上，且用于對壓電傳感器與滑動塊之間的間距進行微調貼合缸套的內壁。
7、進一步地，所述摩擦數據傳輸機構包括信號處理發射器和壓電測試儀，所述信號處理發射器固定安裝在密封蓋遠離傳動曲軸的一側，所述壓電測試儀固定安裝在密封蓋遠離傳動曲軸的一側且位于信號處理發射器的一側，所述壓電測試儀經信號線連接信號處理發射器，所述抵緊塊上開設有穿線孔，六組所述壓電傳感器均經信號線穿過穿線孔與壓電測試儀電性連接，所述信號處理發射器經信號線與外接控制器電性連接。
8、進一步地，所述檢測端切換機構包括驅動抵緊柱、電機、驅動安裝架、蝸桿、蝸輪、傳動軸和抵緊適配組件，所述驅動安裝架固定安裝在安裝座內壁靠近缸蓋的一側，所述傳動軸縱向轉動安裝在驅動安裝架的內部，所述蝸桿與傳動軸十字交錯轉動安裝在驅動安裝架的頂部，所述電機固定安裝在驅動安裝架上且位于蝸桿的一端，所述電機經信號線與外接控制器電性連接，所述電機的輸出端與蝸桿固定安裝，所述傳動軸的表面固定安裝有蝸輪，所述蝸輪與蝸桿相互嚙合，所述傳動軸與驅動抵緊柱固定安裝，所述抵緊適配組件設置于驅動抵緊柱上，且用于抵動抵緊塊迫使滑動塊帶動壓電傳感器貼緊缸套的內壁。
9、進一步地，所述抵緊塊遠離驅動抵緊柱的一端兩側均設置有拉簧，所述拉簧一端與抵緊塊固定安裝，另一端與滑動安裝槽內壁靠近滑動塊的一側固定安裝。
10、進一步地，所述活塞靠近曲柄連桿的一側通過螺栓可拆卸安裝有密封板，所述驅動抵緊柱靠近密封板的一側固定安裝有限位柱，所述密封板靠近所述限位柱的一側開設有與限位柱轉動配合的限位槽。
11、進一步地，所述潤滑油溫控機構包括固定安裝在密封蓋靠近傳動曲軸一側中心處的潤滑油冷卻器、固定安裝在密封蓋靠近傳動曲軸一側的潤滑油加熱器以及固定安裝在密封蓋靠近傳動曲軸另一側的溫度傳感器，所述密封蓋靠近傳動曲軸的一側還安裝有噴油器，所述噴油器連通外部潤滑油泵，所述潤滑油泵的進油端經進油管路連接曲軸箱內的潤滑油，所述潤滑油泵的出油端經出油管路連接噴油嘴，所述噴油嘴朝向所述活塞，所述潤滑油溫控機構經信號線纜連接外接控制器，所述外接控制器再經信號線與潤滑油泵電性連接。
12、進一步地，所述微調缸壁貼合組件包括調節板和鎖緊螺絲，所述調節板設置有兩組，且固定安裝在壓電傳感器靠近滑動塊一端的兩側，所述調節板與滑動塊的內部滑動配合，所述鎖緊螺絲縱向設置有兩個且均螺紋連接在滑動塊上，且用于對調節板鎖緊固定。
13、進一步地，所述抵緊適配組件包括凸輪塊、滑桿和彈簧，所述彈簧固定安裝在凸輪塊靠近驅動抵緊柱的一側，且縱向等距離排列設置有三組，所述驅動抵緊柱的內部開設有與滑桿滑動配合的通孔，所述彈簧套設在滑桿的表面，且一端與驅動抵緊柱固定安裝，另一端與凸輪塊固定安裝。
14、本專利技術的有益效果：本專利技術通過可校準多端壓電檢測機構對活塞的摩擦力進行多端檢測，同時可以搭配摩擦數據傳輸機構與外接控制器進行數據監測配合潤滑油溫控機構對曲軸箱內部的潤滑油進行溫度控制使其適應活塞的工作環境，同時當檢測的數據異常時可通過檢測端切換機構切換可校準多端壓電檢測機構中的檢測單元，確保檢測數據精準，以及提高其檢測作用的使用壽命。
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1.一種可自檢活塞摩擦力動態的智能化內燃機，包括曲軸箱（1）、轉動安裝在曲軸箱（1）內部的傳動曲軸（2）、固定安裝在曲軸箱（1）一側的缸蓋（3）、可拆卸安裝在曲軸箱（1）靠近傳動曲軸（2）一側的密封蓋（4）、固定安裝在曲軸箱（1）內部位于缸蓋（3）內側的缸套（6）、轉動安裝在傳動曲軸（2）上的曲柄連桿（21）以及滑動安裝在缸套（6）內壁的活塞（5），所述傳動曲軸（2）的一端通過曲柄連桿（21）與活塞（5）傳動連接，使活塞（5）在缸套（6）的內壁作直線往復運動，所述活塞（5）內壁靠近缸蓋（3）一側的兩端均固定安裝有安裝座（51），其特征在于：還包括可校準多端壓電檢測機構，設置于安裝座（51）內，且用于校準活塞（5）的摩擦力數據，以及進行可替換式檢測工作；
2.根據權利要求1所述的一種可自檢活塞摩擦力動態的智能化內燃機，其特征在于：所述可校準多端壓電檢測機構包括滑動塊（52）、壓電傳感器（53）、抵緊塊（522）、滑動安裝槽（524）以及微調缸壁貼合組件，所述滑動塊（52）和壓電傳感器（53）均設置有三組，且三組所述的滑動塊（52）和壓電傳感器（53）均呈扇形等距離分布，
3.根據權利要求2所述的一種可自檢活塞摩擦力動態的智能化內燃機，其特征在于：所述摩擦數據傳輸機構包括信號處理發射器（44）和壓電測試儀（45），所述信號處理發射器（44）固定安裝在密封蓋（4）遠離傳動曲軸（2）的一側，所述壓電測試儀（45）固定安裝在密封蓋（4）遠離傳動曲軸（2）的一側且位于信號處理發射器（44）的一側，所述壓電測試儀（45）經信號線連接信號處理發射器（44），所述抵緊塊（522）上開設有穿線孔（523），六組所述壓電傳感器（53）均經信號線穿過穿線孔（523）與壓電測試儀（45）電性連接，所述信號處理發射器（44）經信號線與外接控制器電性連接。
4.根據權利要求2所述的一種可自檢活塞摩擦力動態的智能化內燃機，其特征在于：所述檢測端切換機構包括驅動抵緊柱（54）、電機（55）、驅動安裝架（551）、蝸桿（552）、蝸輪（553）、傳動軸（554）和抵緊適配組件，所述驅動安裝架（551）固定安裝在安裝座（51）內壁靠近缸蓋（3）的一側，所述傳動軸（554）縱向轉動安裝在驅動安裝架（551）的內部，所述蝸桿（552）與傳動軸（554）十字交錯轉動安裝在驅動安裝架（551）的頂部，所述電機（55）固定安裝在驅動安裝架（551）上且位于蝸桿（552）的一端，所述電機（55）經信號線與外接控制器電性連接，所述電機（55）的輸出端與蝸桿（552）固定安裝，所述傳動軸（554）的表面固定安裝有蝸輪（553），所述蝸輪（553）與蝸桿（552）相互嚙合，所述傳動軸（554）與驅動抵緊柱（54）固定安裝，所述抵緊適配組件設置于驅動抵緊柱（54）上，且用于抵動抵緊塊（522）迫使滑動塊（52）帶動壓電傳感器（53）貼緊缸套（6）的內壁。
5.根據權利要求2所述的一種可自檢活塞摩擦力動態的智能化內燃機，其特征在于：所述抵緊塊（522）遠離驅動抵緊柱（54）的一端兩側均設置有拉簧（521），所述拉簧（521）一端與抵緊塊（522）固定安裝，另一端與滑動安裝槽（524）內壁靠近滑動塊（52）的一側固定安裝。
6.根據權利要求5所述的一種可自檢活塞摩擦力動態的智能化內燃機，其特征在于：所述活塞（5）靠近曲柄連桿（21）的一側通過螺栓可拆卸安裝有密封板（511），所述驅動抵緊柱（54）靠近密封板（511）的一側固定安裝有限位柱，所述密封板（511）靠近所述限位柱的一側開設有與限位柱轉動配合的限位槽。
7.根據權利要求1所述的一種可自檢活塞摩擦力動態的智能化內燃機，其特征在于：所述潤滑油溫控機構包括固定安裝在密封蓋（4）靠近傳動曲軸（2）一側中心處的潤滑油冷卻器（41）、固定安裝在密封蓋（4）靠近傳動曲軸（2）一側的潤滑油加熱器（42）以及固定安裝在密封蓋（4）靠近傳動曲軸（2）另一側的溫度傳感器（43），所述密封蓋（4）靠近傳動曲軸（2）的一側還安裝有噴油器，所述噴油器連通外部潤滑油泵，所述潤滑油泵的進油端經進油管路連接曲軸箱內的潤滑油，所述潤滑油泵的出油端經出油管路連接噴油嘴，...
【技術特征摘要】
1.一種可自檢活塞摩擦力動態的智能化內燃機，包括曲軸箱（1）、轉動安裝在曲軸箱（1）內部的傳動曲軸（2）、固定安裝在曲軸箱（1）一側的缸蓋（3）、可拆卸安裝在曲軸箱（1）靠近傳動曲軸（2）一側的密封蓋（4）、固定安裝在曲軸箱（1）內部位于缸蓋（3）內側的缸套（6）、轉動安裝在傳動曲軸（2）上的曲柄連桿（21）以及滑動安裝在缸套（6）內壁的活塞（5），所述傳動曲軸（2）的一端通過曲柄連桿（21）與活塞（5）傳動連接，使活塞（5）在缸套（6）的內壁作直線往復運動，所述活塞（5）內壁靠近缸蓋（3）一側的兩端均固定安裝有安裝座（51），其特征在于：還包括可校準多端壓電檢測機構，設置于安裝座（51）內，且用于校準活塞（5）的摩擦力數據，以及進行可替換式檢測工作；
2.根據權利要求1所述的一種可自檢活塞摩擦力動態的智能化內燃機，其特征在于：所述可校準多端壓電檢測機構包括滑動塊（52）、壓電傳感器（53）、抵緊塊（522）、滑動安裝槽（524）以及微調缸壁貼合組件，所述滑動塊（52）和壓電傳感器（53）均設置有三組，且三組所述的滑動塊（52）和壓電傳感器（53）均呈扇形等距離分布，所述壓電傳感器（53）可拆卸安裝在滑動塊（52）遠離安裝座（51）的一側，所述滑動安裝槽（524）開設在安裝座（51）靠近滑動塊（52）的一側，且與滑動塊（52）滑動配合，所述抵緊塊（522）固定安裝在滑動塊（52）遠離壓電傳感器（53）的一端，所述抵緊塊（522）與滑動安裝槽（524）滑動配合，所述微調缸壁貼合組件設置于壓電傳感器（53）上，且用于對壓電傳感器（53）與滑動塊（52）之間的間距進行微調貼合缸套（6）的內壁。
3.根據權利要求2所述的一種可自檢活塞摩擦力動態的智能化內燃機，其特征在于：所述摩擦數據傳輸機構包括信號處理發射器（44）和壓電測試儀（45），所述信號處理發射器（44）固定安裝在密封蓋（4）遠離傳動曲軸（2）的一側，所述壓電測試儀（45）固定安裝在密封蓋（4）遠離傳動曲軸（2）的一側且位于信號處理發射器（44）的一側，所述壓電測試儀（45）經信號線連接信號處理發射器（44），所述抵緊塊（522）上開設有穿線孔（523），六組所述壓電傳感器（53）均經信號線穿過穿線孔（523）與壓電測試儀（45）電性連接，所述信號處理發射器（44）經信號線與外接控制器電性連接。
4.根據權利要求2所述的一種可自檢活塞摩擦力動態的智能化內燃機，其特征在于：所述檢測端切換機構包括驅動抵緊柱（54）、電機（55）、驅動安裝架（551）、蝸桿（552）、蝸輪（553）、傳動軸（554）和抵緊適配組件，所述驅動安裝架（551）固定安裝在安裝座（51）內壁靠近缸蓋（3）的一側，所述傳動軸（554）縱向轉動安裝在驅動安裝架（551）的內部，所述蝸桿（552）與傳動軸（554）十字交錯轉動安裝在驅動安裝架（551）的頂部，所述電機（55）固定安裝...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王乾廷，銀增輝，張恩來，薛亞輝，權國政，高浩，
申請(專利權)人：廈門理工學院，
類型：發明
國別省市：
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