[實用新型]發(fā)動機可旋氣門實驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721310539.2
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN207197818U
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設計）人: 張士強;李春書;唐鳳敏;王一;李俊陽
• 申請（專利權）人: 河北工業(yè)大學
• 主分類號: G01M15/00
• 分類號: G01M15/00
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)12210
• 代理人: 付長杰

技術領域

本實用新型屬于發(fā)動機技術領域，尤其涉及一種發(fā)動機可旋氣門實驗裝置。

背景技術

對于發(fā)動機，滾流和渦流同時存在更利于燃燒過程的組織。但是四氣門發(fā)動機由于雙進氣道結構對稱布置并且驅(qū)動進氣門的兩個凸輪型線幾乎一致，兩個進氣門在同一時刻打開程度一樣，以致同一時刻兩個進氣門進氣速度及進氣量相同，在缸體橫截面方向旋轉(zhuǎn)氣流相互抵消，缸內(nèi)空氣的整體運動表現(xiàn)為單一縱向的滾流模式，幾乎不存在渦流，這是造成混合氣形成不良、惡化燃燒的一個重要因素。如采用切向氣道或旋轉(zhuǎn)氣道獲得渦流會使缸蓋結構復雜，氣流阻力增加。當一進氣門打開，另一進氣門關閉可產(chǎn)生較大渦流(王健，劉德新，劉書亮等，四氣門汽油機進氣道流動特性的穩(wěn)流試驗研究[J].內(nèi)燃機學報,2004,22(2):182-186)，采用滑動式可變進氣結構、在進氣歧管內(nèi)分別設置閥門也能產(chǎn)生渦流、控制渦流(劉瑞林,劉增勇,高進,等.四氣門汽油機可變斜軸渦流系統(tǒng)產(chǎn)生的缸內(nèi)渦流特性試驗研究[J].內(nèi)燃機工程,2006,27(3)：29-32.)，但均相當于減小或截斷部分進氣通道，影響了進氣量。而本田發(fā)動機上采用三段式VTEC，用三個搖臂和三個凸輪驅(qū)動兩個氣門，通過主、次進氣門升程曲線不同可產(chǎn)生渦流，促進燃燒。與上述機構類似的可變凸輪機構還有Mitsubishi公司的MIVEC機構及Porsche公司的Vario-Cam等。但這些結構不管是兩個進氣凸輪升程同時變小還是其中的一個進氣凸輪升程變小，得到較強的渦流相當于部分關閉兩個氣門或其中一個氣門，這樣卻使流通能力比雙進氣門(或進氣道)全開差，獲得高的渦流強度是以犧牲進氣流量為代價的。為解決以上問題，提出采用可旋氣門——帶背脊氣門旋轉(zhuǎn)的方法產(chǎn)生渦流，為了驗證可旋氣門產(chǎn)生大尺度渦流的效果，設計出本申請的實驗裝置。為研究氣門不同轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生渦流的情況，需在氣道穩(wěn)流模擬試驗臺上進行發(fā)動機缸內(nèi)氣體流動特性實驗。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型的目的是為可旋氣門方法提供一種實驗裝置，該實驗裝置可以模擬實際氣門進行旋轉(zhuǎn)，在氣道穩(wěn)流模擬試驗臺上進行發(fā)動機缸內(nèi)氣體流動特性實驗。該實驗裝置通過改變調(diào)速電機轉(zhuǎn)速來改變進氣門旋轉(zhuǎn)速度，從而在氣道穩(wěn)流模擬試驗臺上研究不同氣門轉(zhuǎn)速下的渦流、滾流、進氣流量的變化情況。

本實用新型的技術方案是：提供一種發(fā)動機可旋氣門實驗裝置，其特征在于該裝置包括調(diào)速電機、軸承壓蓋、軸承座、軸承、內(nèi)六角螺栓、鎖緊螺母、氣門彈簧、帶背脊氣門、缸蓋、支架、導柱、導柱彈簧、壓板、進氣凸輪、接頭和軟軸；

調(diào)速電機的輸出軸連接軟軸，軟軸下部末端通過接頭與氣門的尾部連接，調(diào)速電機能帶動氣門旋轉(zhuǎn)；氣門的尾部裝有軸承，軸承壓蓋通過內(nèi)六角螺栓把軸承外圈壓緊在軸承座上，軸承內(nèi)圈通過鎖緊螺母緊固在氣門尾部，軸承座下端的凹槽內(nèi)嵌入氣門彈簧，氣門彈簧的下端嵌在模擬缸蓋上部伸出部分上端的凹槽內(nèi)，當氣門旋轉(zhuǎn)時，軸承壓蓋、軸承座、氣門彈簧均不會旋轉(zhuǎn)；所述氣門前端具有氣門背脊結構；

壓板右端下面安裝導柱，導柱外面套有導柱彈簧，導柱插入支架上端的斜柱孔中，在壓板上面裝有進氣凸輪，壓板左端具有開口結構，開口結構的最大直徑大于接頭的外徑，進氣凸輪中心軸部兩端固定；軸承座下移時壓縮氣門彈簧，氣門隨著也向下移動，打開進氣道進氣，進氣凸輪旋轉(zhuǎn)角度不同，氣門打開模擬缸蓋的進氣道的開度不同，進氣量不同；

氣門彈簧和導柱彈簧使壓板與進氣凸輪、軸承壓蓋緊密接觸，同時提供氣門和壓板回程的回復力，保證壓板和進氣凸輪始終接觸。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是：

目前發(fā)動機配氣結構得到較強渦流的方法實際是部分關閉兩個氣門或其中一個氣門，或直接減小其中一個進氣道的進氣量，這樣卻使流通能力比雙進氣門(或進氣道)全開差，獲得高的渦流強度是以犧牲進氣流量為代價的。而本實用新型可旋氣門實驗裝置采用可旋氣門方法為氣流的旋轉(zhuǎn)提供一個動力，在不改變進氣量的前提下，能顯著增加渦流強度。

本實用新型中的軟軸通過接頭與帶背脊氣門相連，調(diào)速電機驅(qū)動軟軸旋轉(zhuǎn)使氣門旋轉(zhuǎn)，由于接頭、軸承座之間安裝了軸承，所以在軟軸、接頭、帶背脊氣門旋轉(zhuǎn)時，軸承座、氣門彈簧不會旋轉(zhuǎn)。在進氣凸輪的作用下，壓板可使軸承座、接頭、軟軸、帶背脊氣門一起向下移動，同時壓縮氣門彈簧，這時帶背脊氣門可按一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)又可向下移動，軟軸有一定彎曲，可以補償氣門移動量，氣門回退仍然靠氣門彈簧作用。本實用新型可旋氣門實驗裝置能用于研究可旋氣門方法對發(fā)動機缸內(nèi)氣體流動特性的影響。

附圖說明