[发明专利]一种仿真柴油机

说明书

技术领域

本发明涉及发动机领域，尤其涉及一种仿真柴油机。

背景技术

船舶轮机模拟器是各国航运界都十分重视的仿真项目，先后研制出多种类型和不同功能的船舶轮机模拟器，但在这些船舶轮机模拟器中，对船舶主动力柴油机的仿真目前还仅限于计算机软件仿真，比如，通过数学模型仿真计算出柴机运油行过程的相关热工参数，再配合功能简单的三维动画显示来表达柴油机运转的一般概念，而对于柴油机内部运动部件(曲轴、连杆、活塞、链条、凸轮轴、排气阀等)准确的运动过程，特别是，关于气缸内部燃烧室中发火时序和燃烧过程、排气阀开启时序和启/闭过程等重要工况的描述，以往的仿真方式是根本无法实现的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种对柴油机的内部工作过程等进行实物仿真的仿真柴油机。

为了解决上述问题，本发明提出一种仿真柴油机，包括柴油机机体构架静止部件、柴油机机体构架运动部件，其中，所述柴油机的至少一个气缸及包覆该气缸的静止部件为剖切处理。

并且，所述剖切处理部分还包括包覆对应所述气缸的活塞、连杆、曲轴、排气阀的静止部件。

另外，所述柴油机机体构架运动部件至少包括曲轴、连杆、活塞、排气阀，为了模拟燃烧过程，所述剖切处理的气缸燃烧室壁上设有发光器件。

另一方面，为了模拟发火时序和排气阀启/闭时序，所述曲轴设有遮光板，该遮光板的一端连接于曲轴；所述遮光板的两侧遮蔽区域内分别对应设有固定于曲柄箱内壁的红外发射头和红外接收头。

为了更好的达到上述模拟效果，所述遮光板垂直于曲轴连接，所述红外发射头和红外接收头均设置于支架上，所述支架的一端固定于所述曲柄箱内壁；并且，所述遮光板、红外发射头支架、红外接收头支架三者平行，所述红外发射头和红外接收头分别位于所述遮光板两侧的垂直投影遮蔽区域内。

其中，为了驱动所述仿真柴油机，其还包括至少一个电机，该电机驱动所述柴油机机体运动部件中的曲轴转动，进而曲轴带动其他运动部件运转。

优选的，所述柴油机机体构架运动部件至少包括曲轴、连杆、活塞、排气阀，并且所述剖切处理的气缸燃烧室壁上设有发光器件；

所述曲轴设有遮光板，该遮光板的一端连接于曲轴；所述遮光板的两侧遮蔽区域内分别对应设有固定于曲柄箱内壁的红外发射头和红外接收头；

所述仿真柴油机还包括至少一个电机，该电机驱动所述曲轴转动。

其中，为了控制仿真柴油机各个工作时序，其还包括脉冲触发整形电路、发光器件驱动电路和/或电磁阀驱动电路、红外发射头控制电路；

所述脉冲触发整形电路接收所述红外接收头的输出信号并整形输出方波信号，该方波信号触发所述发光器件驱动电路和/或电磁阀驱动电路驱动所述发光器件和/或排气阀的开/关；所述红外发射头控制电路在所述电机转动时控制所述红外发射头工作。

可选的，所述电磁阀的阀芯连接控制所述排气阀开闭的阀杆。

优选的，所述电机为变频电机，其受控于变频器，该变频器接收外部控制信号。

实施本发明，能够对柴油机主机的内/外部结构、运动部件、发火时序、燃烧过程、排气阀启/闭时序和启/闭过程等进行准确的实物仿真和形象的效果模拟，从而更有助于学习和理解柴油机的工作原理。

附图说明

图1是本发明仿真柴油机的单缸剖切的正面结构图；

图2是图1所示仿真柴油机的结构框图；

图3是图1所示仿真柴油机曲轴的设置传感器部分及曲柄箱的横切面视图；

图4是图1所示仿真柴油机的燃烧室局部剖视图；

图5是图1所示仿真柴油机的时序控制部分的结构框图；

图6是图3中红外发射头/接收头支架及遮光板的具体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细阐述。

首先，简要阐述本发明的原理。本发明通过将真实柴油机按比例进行缩小制造，并且将其中至少一个气缸进行剖切处理，进而暴露出其内部运动部件的运动过程以有助于理解其内部的原理。同时，在燃烧室壁上设置发光器件，并在所述仿真柴油机的曲轴设置气缸发火燃烧红外传感器和排气阀开/闭传感器，时序控制部分根据所述两个红外传感器的信号来控制所述发光器件的开关以及排气阀的开闭，进而更准确的模拟真实柴油机的运行情况。