[發(fā)明專利]可內(nèi)置橫隔板的氣體燃料定容燃燒室

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010132372.1
• 申請(qǐng)日: 2010-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN101832174A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張紅光;白小磊;韓雪嬌;孫曉娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F02B23/04
• 分類號(hào): F02B23/04;F02B23/08
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 吳蔭芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種燃燒氣體燃料的內(nèi)置橫隔板定容燃燒室(CVCC)，主要用于對(duì)影響各種氣體燃料定容燃燒的各種因素進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)實(shí)際應(yīng)用的內(nèi)燃機(jī)的性能進(jìn)行優(yōu)化，屬于內(nèi)燃機(jī)燃燒研究領(lǐng)域。

背景技術(shù)

國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的研究氣體燃料定容燃燒的裝置為定容燃燒室或定容燃燒彈。現(xiàn)有定容燃燒室或定容燃燒彈的主要結(jié)構(gòu)為圓球形、圓桶形、或橢圓形的封閉統(tǒng)一空間，燃料和空氣在此空間內(nèi)進(jìn)行混合和燃燒。現(xiàn)有定容燃燒室的主要缺點(diǎn)在于：1、只能對(duì)液體燃料進(jìn)行燃燒的研究；2、由于燃燒室結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，只能用火花塞置頂點(diǎn)火，不加隔板時(shí)不能在燃燒室中心點(diǎn)火，無(wú)法研究球型火焰的擴(kuò)散和層流燃燒；3、隔板的形狀和開孔單一，不能研究火焰的狹縫淬熄效應(yīng)；4、不能上下同時(shí)點(diǎn)火模仿發(fā)動(dòng)機(jī)的EGR效應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服了現(xiàn)有定容燃燒室無(wú)法同時(shí)用于壓燃燃燒和中心點(diǎn)燃燃燒研究的缺陷，提出了一種燃燒氣體燃料的可內(nèi)置橫隔板的定容燃燒室。在不加橫隔板時(shí)，就是一個(gè)常見(jiàn)的一體式的燃燒室，可以實(shí)現(xiàn)中心電極點(diǎn)火，從而對(duì)氣體燃料的層流燃燒特性進(jìn)行研究；在燃燒室內(nèi)加可變異形橫隔板時(shí)，將一個(gè)統(tǒng)一式燃燒室分隔為上燃燒室和下燃燒室，上燃燒室用于火花點(diǎn)燃燃燒研究，下燃燒室用于壓燃燃燒或引燃燃燒研究，為研究目前燃燒天然氣等氣體燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)均質(zhì)混合氣壓燃和爆燃現(xiàn)象提供借鑒；此外，在加置帶不同狹縫的橫隔板時(shí)可以用來(lái)研究火焰的狹縫淬熄效應(yīng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種可內(nèi)置橫隔板的氣體燃料定容燃燒室，主要包括有本體、前端蓋和嵌在前端蓋中的視窗，本體和視窗圍成燃燒室，并且本體左右內(nèi)壁上設(shè)有1～5對(duì)的橫隔板插槽，并設(shè)有橫隔板，橫隔板插入插槽將燃燒室分為上燃燒室和下燃燒室；在本體上還設(shè)置有與上燃燒室連通的火花塞安裝孔、耐高溫高壓閥安裝孔、上進(jìn)排氣閥安裝孔，與下燃燒室連通的火花塞式壓力傳感器安裝孔、下進(jìn)排氣閥安裝孔，與上燃燒室或與下燃燒室連通的溫度傳感器安裝孔；視窗為高強(qiáng)度透明介質(zhì)，從前端蓋內(nèi)側(cè)嵌入，前端蓋外側(cè)設(shè)擋住視窗的凸沿；橫隔板上設(shè)置有1～9個(gè)直徑相同的通孔或1～9條狹縫，通孔的直徑為0.5mm～2.0mm，狹縫的寬度為0.5mm～3.0mm；并且，在燃燒室左右兩側(cè)的正中心部位設(shè)置有正極點(diǎn)火針安裝孔和負(fù)極點(diǎn)火針安裝孔。

所述橫隔板上等間隔設(shè)置有可將上燃燒室分成更多燃燒室的縱隔板2～4片，并在本體的頂壁上設(shè)置有2～4條可插入縱隔板的縱隔板定位槽。縱隔板的優(yōu)選數(shù)為：2或4片。

所述橫隔板上通孔的數(shù)目?jī)?yōu)選為：橫隔板位于中心的1個(gè)或一字均勻排列的3個(gè)或均勻“田”字排列的9個(gè)。對(duì)于設(shè)置有縱隔板的橫隔板，由縱隔板隔出的各區(qū)域中孔的優(yōu)選數(shù)目為位于各區(qū)域中心的1個(gè)或一字均勻排列的3個(gè)。所述橫隔板上的通孔的直徑優(yōu)選為：0.5mm或1.0mm或1.5mm或2.0mm。

所述橫隔板上狹縫的數(shù)目?jī)?yōu)選為：位于橫隔板中心的1條或均勻排列的3條或5條或7條或9條。對(duì)于設(shè)置有縱隔板的橫隔板，由縱隔板隔出的各區(qū)域中狹縫的優(yōu)選數(shù)目為位于各區(qū)域中心的1條或均勻排列的3條。所述橫隔板上的狹縫的寬度優(yōu)選為：0.5mm或1.0mm或1.5mm或2.0mm或2.5mm或3mm。

本裝置的燃燒室內(nèi)腔優(yōu)選為正方體，且燃燒室的邊長(zhǎng)不小于100mm。

在本體上還設(shè)置有與下燃燒室連通的火花塞安裝孔。當(dāng)插入橫隔板時(shí)，利用上下火花塞點(diǎn)火的時(shí)序，可模擬發(fā)動(dòng)機(jī)EGR效應(yīng)(一個(gè)燃燒室先點(diǎn)火產(chǎn)生的廢氣通過(guò)隔板小孔進(jìn)入另外一個(gè)燃燒室，然后另一個(gè)火花塞立刻點(diǎn)火)。

本裝置的主要優(yōu)點(diǎn)在于：1、采用內(nèi)置異性橫隔板，可對(duì)燃燒室進(jìn)行靈活分隔，可將一個(gè)統(tǒng)一式燃燒室分隔為上燃燒室和下燃燒室；2、增加了用途，不加隔板時(shí)可研究可燃?xì)怏w的層流燃燒特性，加隔板時(shí)用于壓燃燃燒或引燃燃燒或狹縫淬熄效應(yīng)的研究；3、上、下兩個(gè)燃燒室分別獨(dú)立地充入可燃?xì)怏w空氣混合氣，使得形成的混合氣更加均勻；4、燃燒室整體結(jié)構(gòu)為正方體，有利于統(tǒng)一燃燒試驗(yàn)時(shí)球型火焰的傳播擴(kuò)散；5、專門針對(duì)氣體燃料所設(shè)計(jì)的燃燒裝置；6、采用的橫隔板上帶有縱隔板，可將上燃燒室進(jìn)一步的分割；7、可視化窗口的石英玻璃可依靠燃燒室內(nèi)部高壓氣體實(shí)現(xiàn)自密封；8、對(duì)于氣體燃料燃燒后會(huì)在石英玻璃上產(chǎn)生大量水汽問(wèn)題，而石英玻璃經(jīng)常拆卸容易損壞，本發(fā)明將石英玻璃安裝在前端蓋上，清洗時(shí)只拆卸前端蓋即可；9、燃燒室頂部和底部同時(shí)裝有火花塞，控制兩者的點(diǎn)火時(shí)序，可用來(lái)模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的EGR效應(yīng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例——?dú)怏w燃料CVCC試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)

圖2為圖1所示實(shí)施例CVCC裝配簡(jiǎn)圖