[發(fā)明專利]一種發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸連桿模擬機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510566365.5
• 申請(qǐng)日: 2015-09-08
• 公開（公告）號(hào): CN105136464B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓偉強(qiáng);錢云壽;趙家輝;邱鵬;楊皓然
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西華大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M15/02
• 分類號(hào): G01M15/02
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司51200
• 代理人: 崔建中

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及定容燃燒彈可視化試驗(yàn)系統(tǒng)，具體涉及一種應(yīng)用于定容燃燒彈可視化系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸連桿模擬機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

面對(duì)當(dāng)前能源危機(jī)和環(huán)境污染日益嚴(yán)重，合理利用資源和尋找清潔理想的代用燃料成為當(dāng)務(wù)之急；為了獲得發(fā)動(dòng)機(jī)最佳經(jīng)濟(jì)性、排放性和動(dòng)力性，最根本是要解決發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃料噴霧混合及燃燒機(jī)理問題；但是發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室是封閉不可見的，這為研究帶來非常大的困難；因此為了解決這個(gè)難題，定容燃燒彈可視化試驗(yàn)系統(tǒng)就應(yīng)運(yùn)而生了，這為研究發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒機(jī)理帶來巨大的便利和幫助；韓國(guó)東亞大學(xué)Yu liu等人利用定容燃燒彈可視化系統(tǒng)研究缸內(nèi)直噴天然氣噴霧發(fā)展過程、著火機(jī)率以及燃燒火焰?zhèn)鞑ミ^程，研究觀察了空氣流速、噴射壓力、環(huán)境溫度以及環(huán)境壓力對(duì)天然氣噴霧和燃燒過程的影響；Derek Bradley 等人在定容燃燒彈可視化系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行了甲烷—空氣燃燒速度、馬克斯坦長(zhǎng)度、火焰淬熄等燃燒參數(shù)的計(jì)算研究；Zuohua Huang等人利用定容燃燒彈模擬天然氣直噴，進(jìn)行了天然氣—?dú)錃狻諝饣旌蠚馊紵匦缘难芯浚籎.k.Yeom等人在定容燃燒彈中放置擋塊，以用來模擬燃燒室形狀研究燃燒室形狀對(duì)噴霧發(fā)展的影響。

上述在定容燃燒彈可視化試驗(yàn)系統(tǒng)基礎(chǔ)上研究燃料噴射和燃燒時(shí)，幾乎都是在模擬當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞運(yùn)動(dòng)在上止點(diǎn)附近時(shí)的某一狀態(tài)，即模擬研究燃燒室內(nèi)靜態(tài)狀態(tài)；這相較于真實(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)活塞運(yùn)動(dòng)具有較大的落差；發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中時(shí)，活塞會(huì)對(duì)氣缸內(nèi)的氣體進(jìn)行壓縮，導(dǎo)致缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)變得很是復(fù)雜；活塞運(yùn)動(dòng)對(duì)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)和燃燒機(jī)理具有十分重要的影響作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于定容燃燒彈可視化系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸連桿模擬機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸連桿模擬機(jī)構(gòu)，包括活塞、活塞導(dǎo)向板、安裝座、連桿和單拐曲軸；所述活塞導(dǎo)向板具有兩塊，平行且對(duì)稱地固定設(shè)置于安裝座的一側(cè)；所述活塞為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，設(shè)置于兩塊活塞導(dǎo)向板之間，與活塞導(dǎo)向板滑動(dòng)配合；單拐曲軸包括曲柄、連桿軸頸和主軸；活塞靠近安裝座一面為內(nèi)凹面，內(nèi)凹面的相對(duì)面與連桿一端可轉(zhuǎn)動(dòng)連接；連桿另一端通過連桿軸頸分別與對(duì)稱設(shè)置于其兩側(cè)的左曲柄、右曲柄連接；主軸包括左軸和右軸，左軸一端與左曲柄固定連接，另一端連接曲軸位置傳感器；右軸一端連接右曲柄固定連接，另一端通過聯(lián)軸器連接電機(jī)；還包括有控制機(jī)構(gòu)，曲軸位置傳感器和電機(jī)連接到控制機(jī)構(gòu)。

作為優(yōu)選，所述控制機(jī)構(gòu)包括信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換器、接口電路、ECU、驅(qū)動(dòng)電路；電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速依次經(jīng)過信號(hào)調(diào)理、第一接口電路，傳到ECU；曲軸位置傳感器（16）接收的信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換器后經(jīng)過第一接口電路傳到ECU；所述ECU還連接有第二接口電路，第二接口電路連接驅(qū)動(dòng)電路。

作為優(yōu)選，所述活塞導(dǎo)向板相對(duì)面上對(duì)稱的設(shè)置有矩形槽，活塞與活塞導(dǎo)向板上的矩形槽滑動(dòng)配合。

作為優(yōu)選，所述活塞與連桿連接面設(shè)置有矩形凹槽，活塞銷可轉(zhuǎn)動(dòng)的架設(shè)在矩形凹槽相對(duì)面的兩個(gè)銷孔上，連桿與活塞銷固定連接。

作為優(yōu)選，所述連桿通過限位套筒與活塞銷固定連接。

作為優(yōu)選，所述連桿與主軸連接端通過連桿螺栓與連桿蓋固定連接；曲柄通過連桿軸頸分別與連桿和連桿蓋連接；連桿軸頸外部設(shè)置有軸瓦。

作為優(yōu)選，所述ECU還連接顯示器。

作為優(yōu)選，所述曲軸位置傳感器為旋轉(zhuǎn)光電編碼器式傳感器。

作為優(yōu)選，所述連桿桿身上設(shè)置有凹槽。

作為優(yōu)選，所述連桿與活塞連接端設(shè)置有襯套。

本發(fā)明的有益效果是：

1本發(fā)明與可視化定容系統(tǒng)配合使用可真實(shí)地模擬燃燒室活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)；

2本發(fā)明采用外觀為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)的活塞，燃燒室的形狀設(shè)置不規(guī)則形狀，可以便于光學(xué)系統(tǒng)拍攝實(shí)驗(yàn)所需的圖片；

3本發(fā)明活塞結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其燃燒室形狀可根據(jù)活塞內(nèi)凹面的形狀變化，便于實(shí)驗(yàn)研究；

4本發(fā)明設(shè)置于定容器內(nèi)部，不會(huì)有活塞密封問題，可靠性高；

5本發(fā)明使用曲軸傳感器，檢測(cè)曲軸的運(yùn)動(dòng)，相應(yīng)的得到活塞的運(yùn)動(dòng)狀況，根據(jù)活塞運(yùn)動(dòng)研究不同時(shí)刻噴射和點(diǎn)火對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。

附圖說明

圖1為本發(fā)明側(cè)視圖。

圖2為本發(fā)明俯視圖。

圖3為本發(fā)明活塞正視圖。

圖4為本發(fā)明正視圖的A-A剖面圖。

圖5為發(fā)明控制結(jié)構(gòu)流程圖。