[發(fā)明專利]一種定容-定壓混合燃燒模擬實(shí)驗(yàn)裝置及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710025650.5
• 申請(qǐng)日: 2017-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN106840684B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田維;張洵;楊海艷;李博侖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西華大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M15/05
• 分類號(hào): G01M15/05;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: 劉凱

1.一種點(diǎn)燃式定容-定壓混合燃燒模擬實(shí)驗(yàn)裝置的控制方法，裝置包括筒狀的燃燒室壁(10)，燃燒室壁(10)頂部設(shè)有上端蓋(8)，底部設(shè)有下端蓋(18)，中部設(shè)置有恒壓活塞(21)；上端蓋(8)上設(shè)有進(jìn)氣管(1)、排氣管(7)、壓力傳感器(3)和火花塞(4)，下端蓋(18)上設(shè)有恒壓進(jìn)氣管(17)和溢氣管(14)；恒壓活塞(21)將燃燒室壁(10)內(nèi)部的空間分為上部的燃燒室(24)和下部的恒壓室(13)，其上方設(shè)置有固定于燃燒室壁(10)內(nèi)側(cè)壁上的擋圈(23)，下方固定設(shè)置有位置傳感器(20)；還包括控制實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行ECU，壓力傳感器(3)、火花塞(4)和位置傳感器(20)，以及設(shè)置在進(jìn)氣管(1)上的進(jìn)氣閥(2)、設(shè)置在排氣管(7)上的排氣閥(6)、設(shè)置在恒壓進(jìn)氣管(17)上的恒壓進(jìn)氣閥(16)和設(shè)置在溢氣管(14)上的限壓閥(15)均連接到ECU；所述燃燒室壁(10)的外側(cè)設(shè)有加熱層(11)，加熱層(11)外側(cè)設(shè)有保溫層(12)；所述上端蓋(8)處設(shè)有上端蓋密封墊(9)，下端蓋(18)處設(shè)有下端蓋密封墊(19)，恒壓活塞(21)外設(shè)有恒壓活塞密封圈(22)；其特征在于，包括步驟：

1)打開恒壓進(jìn)氣閥(16)，向恒壓室(13)內(nèi)充入保壓氣體，使恒壓室(13)內(nèi)氣壓不斷上升；

2)當(dāng)恒壓活塞(21)在保壓氣體的推動(dòng)下上升直至擋圈(23)處時(shí)，將燃燒室(24)的初始體積記作V₁；

3)當(dāng)恒壓室(13)氣體壓力達(dá)到設(shè)定的限壓值P_限后，打開限壓閥(15)，使恒壓室(13)內(nèi)的氣壓值保持在恒定的P_限；

4)打開進(jìn)氣閥(2)，將可燃混合氣充入燃燒室(24)；

5)充氣完畢后關(guān)閉進(jìn)氣閥(2)，利用火花塞(4)點(diǎn)燃燃燒室(24)中的可燃混合氣，開始以體積V₁進(jìn)行定容燃燒；

6)當(dāng)壓力傳感器(3)測(cè)得燃燒室(24)內(nèi)的壓力P上升至P＞P_限時(shí)，關(guān)閉恒壓進(jìn)氣閥(16)停止向恒壓室(13)中充氣，并打開限壓閥(15)，使恒壓活塞(21)下移，開始進(jìn)行定壓燃燒；

7)通過(guò)位置傳感器(20)測(cè)量恒壓活塞(21)的從擋圈(23)處的下移距離ΔS，并計(jì)算燃燒室(24)的當(dāng)前體積V；

8)燃燒完成后，打開進(jìn)氣閥(2)充入新鮮空氣，并打開排氣閥(6)排出廢氣。

2.一種壓燃式定容-定壓混合燃燒模擬實(shí)驗(yàn)裝置的控制方法，裝置包括筒狀的燃燒室壁(10)，燃燒室壁(10)頂部設(shè)有上端蓋(8)，底部設(shè)有下端蓋(18)，中部設(shè)置有恒壓活塞(21)；上端蓋(8)上設(shè)有進(jìn)氣管(1)、排氣管(7)、壓力傳感器(3)和噴油器，下端蓋(18)上設(shè)有恒壓進(jìn)氣管(17)和溢氣管(14)；恒壓活塞(21)將燃燒室壁(10)內(nèi)部的空間分為上部的燃燒室(24)和下部的恒壓室(13)，其上方設(shè)置有固定于燃燒室壁(10)內(nèi)側(cè)壁上的擋圈(23)，下方固定設(shè)置有位置傳感器(20)；還包括控制實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行ECU，壓力傳感器(3)、噴油器和位置傳感器(20)，以及設(shè)置在進(jìn)氣管(1)上的進(jìn)氣閥(2)、設(shè)置在排氣管(7)上的排氣閥(6)、設(shè)置在恒壓進(jìn)氣管(17)上的恒壓進(jìn)氣閥(16)和設(shè)置在溢氣管(14)上的限壓閥(15)均連接到ECU；所述燃燒室壁(10)的外側(cè)設(shè)有加熱層(11)，加熱層(11)外側(cè)設(shè)有保溫層(12)；所述上端蓋(8)處設(shè)有上端蓋密封墊(9)，下端蓋(18)處設(shè)有下端蓋密封墊(19)，恒壓活塞(21)外設(shè)有恒壓活塞密封圈(22)；其特征在于，包括步驟：

1)打開恒壓進(jìn)氣閥(16)，向恒壓室(13)內(nèi)充入保壓氣體，使恒壓室(13)內(nèi)氣壓不斷上升；

2)當(dāng)恒壓活塞(21)在保壓氣體的推動(dòng)下上升直至擋圈(23)處時(shí)，將燃燒室(24)的初始體積記作V₁；

3)當(dāng)恒壓室(13)氣體壓力達(dá)到設(shè)定的限壓值P_限后，打開限壓閥(15)，使恒壓室(13)內(nèi)的氣壓值保持在恒定的P_限；

4)打開進(jìn)氣閥(2)，將可新鮮空氣充入燃燒室(24)；

5)充氣完畢后關(guān)閉進(jìn)氣閥(2)，利用噴油器噴入燃料，開始以體積V₁進(jìn)行定容燃燒；

6)當(dāng)壓力傳感器(3)測(cè)得燃燒室(24)內(nèi)的壓力P上升至P＞P_限時(shí)，關(guān)閉恒壓進(jìn)氣閥(16)停止向恒壓室(13)中充氣，并打開限壓閥(15)，使恒壓活塞(21)下移，開始進(jìn)行定壓燃燒；

7)通過(guò)位置傳感器(20)測(cè)量恒壓活塞(21)的從擋圈(23)處的下移距離ΔS，并計(jì)算燃燒室(24)的當(dāng)前體積V；

8)燃燒完成后，打開進(jìn)氣閥(2)充入新鮮空氣，并打開排氣閥(6)排出廢氣。