[發(fā)明專利]對(duì)汽油機(jī)缸蓋進(jìn)氣道流體參數(shù)進(jìn)行測(cè)量的裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010190371.2
• 申請(qǐng)日: 2010-06-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101929920A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王天友;楊晟華;魯楨;劉書(shū)亮;張建昭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M15/04
• 分類號(hào): G01M15/04
• 代理公司: 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 董一寧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測(cè)試汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道氣體流動(dòng)狀態(tài)參數(shù)的測(cè)試技術(shù)與裝置。

背景技術(shù)

為了獲得發(fā)動(dòng)機(jī)良好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放特性，要求汽油機(jī)缸蓋進(jìn)氣道必須有足夠高的流量系數(shù)、滾流強(qiáng)度和滾流比等參數(shù)。

汽油機(jī)缸內(nèi)氣體的滾流是在進(jìn)氣過(guò)程中形成的一種繞氣缸軸線垂直線旋轉(zhuǎn)的氣流運(yùn)動(dòng)，滾流運(yùn)動(dòng)可以有效的改善汽油機(jī)的燃燒性能。目前要精確測(cè)量汽油機(jī)的滾流比或滾流強(qiáng)度，傳統(tǒng)的做法是單獨(dú)設(shè)計(jì)一套與氣流運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸心一致的葉片風(fēng)速儀安裝在固定的位置，利用氣流帶動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)，通過(guò)風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)速來(lái)測(cè)試汽油機(jī)的滾流強(qiáng)度與滾流比，這樣無(wú)疑增加了氣道穩(wěn)流試驗(yàn)臺(tái)的安裝與測(cè)試的復(fù)雜性，并且測(cè)試時(shí)由于其結(jié)構(gòu)的原因會(huì)造成滾流湍動(dòng)能損失，因此不能對(duì)滾流強(qiáng)度和滾流比進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。除此方法外，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)滾流測(cè)試還有采用以下方法：1）用激光多普勒測(cè)速儀測(cè)缸內(nèi)流場(chǎng)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理獲得缸內(nèi)滾流數(shù)據(jù)。這種測(cè)試方法測(cè)試精度高，但技術(shù)非常復(fù)雜，測(cè)試周期相當(dāng)長(zhǎng)（一般測(cè)試一套數(shù)據(jù)需要幾個(gè)月時(shí)間）。該技術(shù)主要用于基礎(chǔ)研究，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上應(yīng)用困難。2）用熱線風(fēng)速儀測(cè)缸內(nèi)流場(chǎng)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理獲得缸內(nèi)滾流數(shù)據(jù)。這種方法測(cè)試精度也比較高，同樣也存在技術(shù)復(fù)雜，測(cè)試周期長(zhǎng)的缺陷。

本發(fā)明提供了一種可以將氣體滾流流動(dòng)轉(zhuǎn)換為渦流流動(dòng)的裝置，而且這種裝置能夠減少湍動(dòng)能的損失，而且操作簡(jiǎn)單，拆裝方便，極大的縮短測(cè)試周期，可以滿足基礎(chǔ)研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，提供一種對(duì)內(nèi)燃機(jī)缸蓋進(jìn)氣道流體參數(shù)測(cè)量裝置，可以使?jié)M足汽油機(jī)滾流強(qiáng)度和滾流比的測(cè)試要求。

以下結(jié)合附圖1～3對(duì)本發(fā)明的技術(shù)原理予以說(shuō)明。對(duì)汽油機(jī)缸蓋進(jìn)氣道流體參數(shù)測(cè)量裝置具有：測(cè)試臺(tái)臺(tái)面、連接盤(pán)、壓板、模擬缸套、定位板、待測(cè)缸蓋等。連接盤(pán)是一個(gè)空心圓盤(pán)，連接盤(pán)內(nèi)圓上端面與外圓的下端面均設(shè)有止口，連接盤(pán)外圓下端面的止口臥入測(cè)試臺(tái)臺(tái)面里，測(cè)試臺(tái)臺(tái)面通過(guò)螺栓與連接盤(pán)固定為一體。連接盤(pán)上面設(shè)有壓板，滾流模擬缸套下端焊有法蘭；缸套的上端為90°空心彎頭，缸套下端的法蘭置于連接盤(pán)內(nèi)圓上端面的止口內(nèi)，通過(guò)壓板及螺栓將滾流模擬缸套與連接盤(pán)固定為一體，滾流模擬缸套的上端通過(guò)定位板與相應(yīng)的待測(cè)缸蓋固定連接。葉片風(fēng)速儀置于測(cè)試臺(tái)臺(tái)面的下方。滾流模擬缸套彎頭的直徑D與待測(cè)缸蓋上的進(jìn)氣道直徑相等；滾流模擬缸套彎頭的高度H分別為H=5D或H=1.75D。

一般情況下，氣流經(jīng)氣道進(jìn)入汽油機(jī)中的汽缸時(shí)，該氣流旋轉(zhuǎn)軸心與汽缸軸線相垂直，形成一種旋流，也就是滾流，而本裝置的模擬缸套上端設(shè)計(jì)成一個(gè)90度的彎頭與待測(cè)缸蓋進(jìn)行連接，這樣進(jìn)入待測(cè)缸蓋的氣流就發(fā)生了90度的轉(zhuǎn)換，即將氣體滾流運(yùn)動(dòng)的軸心轉(zhuǎn)換成與氣缸的軸心一致，從而使渦流動(dòng)量計(jì)與葉片風(fēng)速儀也可以對(duì)滾流比進(jìn)行測(cè)試，這樣就可以用測(cè)渦流的裝置對(duì)滾流進(jìn)行測(cè)量。若采用傳統(tǒng)的辦法，重新設(shè)計(jì)一個(gè)滾流專用的葉片風(fēng)速儀，首先得卸掉氣道試驗(yàn)臺(tái)原有的渦流動(dòng)量計(jì)或葉片風(fēng)速儀，然后再安裝滾流專用葉片風(fēng)速儀。

本發(fā)明的特點(diǎn)及有益效果是：

利用測(cè)渦流的裝置可以方便的對(duì)滾流運(yùn)動(dòng)進(jìn)行測(cè)試，而且該測(cè)試結(jié)構(gòu)能夠減少湍動(dòng)能的損失，湍動(dòng)能能較好的被葉片風(fēng)速儀吸收，可以對(duì)滾流強(qiáng)度和滾流比進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)試。同時(shí)該裝置操作簡(jiǎn)單，拆裝方便，縮短了測(cè)試周期。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明滾流測(cè)試裝置示意圖。

圖2為本發(fā)明滾流測(cè)試裝置上部示意圖。

圖3滾流模擬缸套剖面圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖并通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的原理和裝置做進(jìn)一步的說(shuō)明。

對(duì)汽油機(jī)缸蓋進(jìn)氣道流體參數(shù)進(jìn)行測(cè)量的裝置，具體結(jié)構(gòu)是：測(cè)試臺(tái)臺(tái)面1通過(guò)螺栓與連接盤(pán)2固定，連接盤(pán)2內(nèi)圓上端面與外圓下端面均設(shè)有止口。連接盤(pán)2上面設(shè)有壓板3，滾流模擬缸套4下端焊有法蘭；滾流模擬缸套4上端為90°空心彎頭。滾流模擬缸套4下端法蘭置于連接盤(pán)2內(nèi)圓上端面止口內(nèi)，通過(guò)壓板3及螺栓將滾流模擬缸套4與連接盤(pán)2固定為一體。滾流模擬缸套4的上端通過(guò)定位板5與相應(yīng)的待測(cè)缸蓋6固定連接，葉片風(fēng)速儀7置于測(cè)試臺(tái)臺(tái)面1的下方（如圖1～2）。滾流模擬缸套4彎頭的直徑D與待測(cè)缸蓋6上的進(jìn)氣道直徑相等；滾流模擬缸套4彎頭的高度H分別為H=5D或H=1.75D（如圖3）。