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引擎汽缸垫片设计分析

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引擎的设计,必须确保燃烧室內的通道是完全密闭的。为了达到这个目的,引擎元件包括螺栓、润滑剂、金属垫片和衬垫设计等都必须经过正确地使用。I-Scan® 系统可以协助您量测引擎封口的动态压力分布,并且提供重要的讯息來判断是否符合要求。压力分布量测系统可用于引擎组装时,模拟启动和静止状态,量测其中心垫环密封压力之变化情形。将厚度只有0.1mm的超薄型压力感测片放置于引擎箱和引擎盖垫片之间,并安装固定好。在下面将会分几个测试阶段,并量测其压力分布情形。如下面的量测结果显示,系统会将所量测到各种不同的压力范围,分別以不同的颜色表示,其对应的压力值可参考软体画面右上方的压力对照表。其中图片中所显示的空白处,在衬垫环顶部和底部的位置即表示该处沒有压力数据。而其他无数据显示的区域,主要是疑问感测片除去了这些部分。这次的量测结果,可以从图片中的颜色看出,此衬垫环仍有些压力分布不均的问题,而主要高压的位置,是落在螺栓固定的地方。

 

利用一片金属垫环,将引擎箱与引擎盖组装在一起,而在这个位置所量测到的压力分布情形如图2所示。若将固定螺栓旋紧45度时,则彼此间的装配压力会随着提高(3)。若再进一步旋紧45度,则压力就会更进一步地升高(4)。透过上面三种登记的装配程度,在此就会产生三种登记(递增)的空气压力,传入密闭的引擎室內,而在引擎燃烧的每个循环,也将会有三种登记(递减)的空气泄露成都。图5即为此时的压力量测结果,部份压力可能会有些微的降低,主要是因为引擎室內,汽缸的高压所造成的。在经过上面所介绍的程序后,再将內部气体排出,最后所量测到引擎装配的压力数控如图6所显示。一但所有的测试完成时,即可描绘出各个阶段的压力曲线(7)。由最终结果的曲线可看出后半部的装配压力大约降了5 %。另外也可做些额外的测试,包括启动引擎并量测其压力该变量,这些改变可能是由震动或扭力所造成的。而压力分布量测系统,是唯一能夠做到上述条件。包括量测密封环境动态压力分布的技术。