[發(fā)明專利]一種模擬發(fā)動(dòng)機(jī)條件的多功能燃燒測(cè)試裝置及試驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610950636.1
• 申請(qǐng)日: 2016-10-25
• 公開（公告）號(hào): CN106525443B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 紀(jì)常偉;王杜;楊金鑫;汪碩峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M15/05
• 分類號(hào): G01M15/05;G01M15/10
• 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: 劉萍

一種模擬發(fā)動(dòng)機(jī)條件的多功能燃燒測(cè)試裝置及試驗(yàn)方法，屬于內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域。本裝置包括裝置主體，主體石英玻璃，主體石英玻璃壓蓋，端蓋，活塞，活塞石英玻璃，活塞石英玻璃壓蓋；裝置主體為中空?qǐng)A柱體，端蓋在裝置主體軸向斷面處機(jī)械聯(lián)接，其凸臺(tái)位于裝置主體內(nèi)部，主體石英玻璃位于主體光學(xué)通孔內(nèi)，主體石英玻璃壓蓋位于裝置主體前段的平面上，與其機(jī)械聯(lián)接；活塞位于石英玻璃主體內(nèi)部可以進(jìn)行軸向移動(dòng)，活塞石英玻璃位于活塞階梯型光學(xué)通孔內(nèi)，活塞石英玻璃壓蓋位于活塞上端面，與其機(jī)械聯(lián)接；采用本發(fā)明可以有效的對(duì)缸內(nèi)氣流、噴射、初始溫度壓力、初始?xì)怏w分布、燃料種類變化等因素進(jìn)行試驗(yàn)研究，同時(shí)兼具了定容彈成本低廉，操作簡單，試驗(yàn)效率高的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提供一種多功能燃燒測(cè)試裝置，具體涉及一種模擬發(fā)動(dòng)機(jī)條件的多功能燃燒測(cè)試裝置及試驗(yàn)方法，屬于內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著汽車數(shù)量的急劇增加，汽車排放加劇了大氣的污染和環(huán)境的惡化，汽車排放物成為城市空氣污染的主要源頭，降低發(fā)動(dòng)機(jī)污染氣體排放已經(jīng)成為內(nèi)燃機(jī)繼續(xù)發(fā)展亟待解決的重要問題之一，而傳統(tǒng)化石能源消耗日益增加所造成的各類問題也不容忽視。因此，目前節(jié)能減排已經(jīng)成為了內(nèi)燃機(jī)發(fā)展和研究主要課題和方向，對(duì)內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)燃燒的優(yōu)化，使得燃料可以更加完全的燃燒，內(nèi)燃機(jī)熱效率有所提高，是內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排的重要方法。

以往在研究內(nèi)燃機(jī)燃燒噴霧情況時(shí)，主要在實(shí)際內(nèi)燃機(jī)中或在定容燃燒彈中進(jìn)行。在實(shí)際內(nèi)燃機(jī)中研究時(shí)，缸內(nèi)的氣流、噴射、點(diǎn)火和內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行工況等因素均會(huì)對(duì)缸內(nèi)燃燒造成影響，且各個(gè)因素之間往往互相干涉，控制策略非常復(fù)雜，因此難以對(duì)單一因素變化對(duì)燃燒的影響進(jìn)行研究，且內(nèi)燃機(jī)在運(yùn)行時(shí)存在明顯的循環(huán)變動(dòng)，不利于分析研究。而定容燃燒彈則模擬了內(nèi)燃機(jī)在上止點(diǎn)時(shí)的燃燒情況，并對(duì)其進(jìn)行研究，相比實(shí)際內(nèi)燃機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，便于控制，每次只進(jìn)行一次燃燒。然而，在定容彈中研究時(shí)對(duì)燃燒的因素進(jìn)行了過多的簡化，與實(shí)際內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)的實(shí)際燃燒情況相差較大，火焰一般從定容彈中心開始發(fā)展，且只能研究燃燒初始溫度、壓力、燃料種類等變化對(duì)燃燒造成的影響。因此為了詳細(xì)的研究內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)燃燒的情況，有必要制作一種模擬發(fā)動(dòng)機(jī)條件的燃燒測(cè)試裝置。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有研究設(shè)備和方法存在的問題和不足，本發(fā)明提出了一種模擬發(fā)動(dòng)機(jī)條件的多功能燃燒測(cè)試裝置及控制方法，兼具定容燃燒彈的成本低廉、操作簡單的優(yōu)點(diǎn)，易于控制初始溫度壓力與實(shí)際內(nèi)燃機(jī)中的影響因素，通過設(shè)置活塞，將火焰初始位置設(shè)置在近壁面處，可以利用該設(shè)備模擬內(nèi)燃機(jī)中實(shí)際燃燒情況，研究氣流、點(diǎn)火、噴射、初始溫度壓力和燃料種類變化等對(duì)缸內(nèi)燃燒造成的影響。可以使用直接拍攝法，紋影法，測(cè)光測(cè)量法等對(duì)燃燒情況進(jìn)行測(cè)量。通過改變組成部件還可以對(duì)噴霧、氣體分層、排放情況等進(jìn)行研究，提高了測(cè)試設(shè)備的適用范圍。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本裝置主要包括；裝置主體，主體石英玻璃，主體石英玻璃壓蓋，端蓋，活塞，活塞石英玻璃，活塞石英玻璃壓蓋

所述的裝置主體為具有一定長度的中空?qǐng)A柱結(jié)構(gòu)，裝置主體1外表面結(jié)構(gòu)上分為前后兩段。前段外表面斷面為矩形，后端外表面斷面為圓形，最頂端有頂板用于和端蓋進(jìn)行機(jī)械聯(lián)接；前段矩形斷面上設(shè)置有凸臺(tái)和階梯型光學(xué)通孔，用于安放主體石英玻璃并與主體石英玻璃壓蓋進(jìn)行機(jī)械聯(lián)接；同時(shí)設(shè)置了若干個(gè)微型取樣孔，用于對(duì)裝置內(nèi)的氣體進(jìn)行取樣，通孔前段設(shè)置螺紋孔，在不取樣時(shí)用螺釘進(jìn)行密封。所述的裝置主體后部為具有一定厚度的中空?qǐng)A柱，活塞可以在其中軸向方向進(jìn)行的移動(dòng)；所述的光學(xué)通孔通路滿足紋影法的布置要求；

所述的主體石英玻璃，活塞石英玻璃分別為具有不同直徑和厚度的圓柱體，主體石英玻璃安裝時(shí)軸向一部位于光學(xué)通孔內(nèi)，一部分位于主體石英玻璃壓蓋內(nèi)，活塞石英玻璃全部放置在活塞光學(xué)通孔內(nèi)。石英玻璃兩側(cè)均用密封墊進(jìn)行密封；