[發明專利]一種發動機內窺鏡冷卻控制裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201410387900.6
• 申請日: 2014-08-08
• 公開（公告）號: CN104165770A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 寧海強;魏旭冠;余世林;謝元文;黃興華;王斌;顧赟;陳明輝
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍鎮江船艇學院
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明屬于發動機缸內燃燒測試技術領域，本發明主要涉及一種發動機內窺鏡冷卻控制裝置及控制方法。

背景技術

發動機燃燒可視化是研究其燃燒過程最先進、最有效的實驗手段之一。近年來，光學、計算機以及高速圖象處理技術的迅速發展為發動機燃燒可視化提供了強有力的工具。國內外研究者運用先進的測試技術，設計出各種柴油機燃燒可視化實驗裝置，對柴油機缸內燃燒的各個方面進行研究，獲得了大量燃燒過程的試驗數據，為系統、深入地了解發動機燃燒發生、發展的特征規律，進一步加深對柴油機燃燒過程的理解以及為柴油機燃燒系統的評價和改進提供幫助。可視化測試方法主要分為光學發動機測試和缸內內窺鏡測試。由于采用光學發動機法對發動機結構改動較大，國內外研究者多采用缸內內窺鏡測試法。后者需將工業用管式硬鏡內窺鏡插入燃燒室中，在測試中由于內窺鏡受發動機燃燒室高溫高壓燃氣的直接作用，因此，必須對其采取良好的冷卻措施，如果冷卻效果不好，或者冷卻管路堵塞，會造成鏡頭過熱損壞，不但影響研究工作的開展，而且大多采用進口的內窺鏡，價格極其昂貴，造成較大的經濟損失。目前國內內窺鏡測試系統中還沒有有關內窺鏡冷卻與保護裝置的報道。因此本發明從內窺鏡工作要求出發，為保證其在工作中可靠冷卻，需研究一種發動機內窺鏡冷卻控制裝置，以實現發動機內窺鏡在冷卻不良情況下自我保護，保證內窺鏡安全可靠運行。

發明內容

本發明的目的是設計一種發動機缸內燃燒測試用工業高溫內窺鏡冷卻控制裝置及控制方法，在開展發動機缸內燃燒與碳煙分布的可視化試驗研究中，利用該裝置可以實現內窺鏡冷卻空氣的自動開閉和冷卻效果不良時的自我保護，為內窺鏡安全可靠地工作提供技術保證。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案：一種發動機缸內燃燒測試用工業高溫內窺鏡冷卻控制裝置，該裝置包括電源、冷卻空氣源、JMP電子速度繼電器、空氣電磁閥、壓力繼電器、燃油電磁閥、發動機及安裝在發動機缸蓋上的內窺鏡；所述電源與JMP速度繼電器、壓力繼電器和燃油電磁閥相連；所述冷卻空氣源、空氣電磁閥、內窺鏡進氣端通過空氣管路串聯；所述JMP電子速度繼電器安裝于發動機的飛輪殼上；所述壓力繼電器連接在內窺鏡出氣端，所述燃油電磁閥由壓力繼電器的電信號控制。所述JMP電子速度繼電器將發動機的飛輪脈沖轉速信號轉變為電信號，當發動機轉速達到起動轉速時繼電器閉合，空氣電磁閥通電開啟。

所述JMP速度繼電器由轉速傳感器和控制器二部分組成，其中傳感器能將反映發動機轉速的電平取出，以推動觸點的離合，從而將發動機的轉速信號轉變為電信號制冷卻空氣電磁閥。當發動機轉速達到設定速度時，速度繼電器觸點閉合，冷卻空氣電磁閥通電打開，冷卻空氣進入內窺鏡。電子速度繼電器將發動機的飛輪脈沖轉速信號轉變為電信號，當發動機轉速達到起動轉速時繼電器閉合，空氣電磁閥通電，使內窺鏡冷卻空氣打開，當從內窺鏡出口出來的冷卻空氣壓力大于壓力繼電器設定的壓力時，壓力繼電器動作，燃油電磁閥通電打開，日用燃油箱內的燃油進入發動機，發動機可以順利啟動。在冷卻系統泄漏或氣路堵塞，內窺鏡出口冷卻空氣壓力變小，導致內窺鏡冷卻效果不良時，繼電器自動打開，控制發動機燃油的電磁閥斷電，切斷發動機燃油，使發動機自動停機,從而實現內窺鏡的自我保護。

上述方案中，所述JMP電子速度繼電器和空氣電磁閥中間連接一個延時繼電器，所述延時繼電器為斷電延時繼電器，其線圈與JMP速度繼電器控制電路串聯，當速度繼電器動作時，延時繼電器線圈通電，其觸點能夠迅速閉合；而當線圈斷電時，可以在設定的延時時間后觸點才斷開，這樣即可實現發動機停機后內窺鏡能夠繼續冷卻。

上述方案中，所述空氣電磁閥上設置了手動開關，所述冷卻空氣電磁閥由氣閥、電磁鐵和手動開關組成。電磁鐵線圈通電后產生電磁力克服彈簧力將氣閥打開；線圈斷電后氣閥通過彈簧力自動關閉空氣管路；電磁閥上的手動開關可以在線圈故障時，應急手動強制打開電磁閥，使內窺鏡繼續得到冷卻。

上述方案中，所述冷卻空氣源和空氣電磁閥中間連接了一個空氣壓力調節閥。

上述方案中，所述冷卻空氣源的壓力通過空氣壓力調節閥設置為0.6MPa。

上述方案中，所述內窺鏡放置于保護套管中，所述內窺鏡的光纖束頂端與冷卻空氣進口接頭連接，所述內窺鏡的光纖束底端設有出氣口，冷卻空氣經過內窺鏡光纖束底端出氣口進入保護套管內，保護套管的頂端設有冷卻空氣出口。