[发明专利]发动机缸内火焰传播速度测量系统及测量方法

说明书

本发明公开了一种发动机缸内火焰传播速度测量系统及测量方法，测量系统包括光信号采集模块、光纤放大器、燃烧分析仪和信号处理模块；光信号采集模块是用于采集发动机燃烧室内火焰光信号；光纤放大器是用于接收光信号并对光信号进行放大处理；燃烧分析仪用于将由光纤放大器放大处理后的信号转化为电压信号；信号处理模块用于接收电压信号并对电压信号进行处理。本发明的发动机缸内火焰传播速度测量系统，通过光纤捕捉到的缸内火焰亮度差异变化，有效测试火焰核心在缸内传播方向、速度、趋势，能够有效调整缸内气流组织形式，以达到发动机最佳燃烧效果。

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体地说，本发明涉及一种发动机缸内火焰传播速度测量系统及测量方法。

背景技术

目前，发动机试验开发中还没有能够实时检测每个循环火花塞点火后，缸内火焰传播情况的方法和手段，从试验和CAE方针模拟分析可以得到信息，缸内气流运动对火核传播方向影响较大，从而影响缸内混合气体的燃烧速度和趋势，进而导致发动机性能下降，影响发动机的动力性和经济性。

发明内容

本发明提供一种发动机缸内火焰传播速度测量系统级测量方法，目的是实现探测发动机点火后缸内火焰传播情况。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：发动机缸内火焰传播速度测量系统，包括：.

光信号采集模块，其用于采集发动机燃烧室内火焰光信号；

光纤放大器，其与光信号采集模块连接，用于接收光信号并对光信号进行放大处理；

燃烧分析仪，其与光纤放大器连接，且用于将由光纤放大器放大处理后的信号转化为电压信号；以及

信号处理模块，其与燃烧分析仪连接，用于接收电压信号并对电压信号进行处理。

所述信号处理模块为电脑，电脑内安装有燃烧分析软件。

所述光信号采集模块为火花塞总成，火花塞总成包括中心电极、旁电极和主体金属部件，主体金属部件内设有信号采集通道，信号采集通道内填充有石英玻璃。

所述主体金属部件内的信号采集通道为沿轴向贯穿设置，信号采集通道在主体金属部件的位于燃烧室内的端面上形成观测窗口，且该端面与活塞上表面相平行。

所述信号采集通道在所述主体金属部件内沿周向均布有多个。

所述信号采集通道为圆形通道。

所述光纤放大器通过光纤通讯线与所述信号采集通道内的石英玻璃连接。

本发明还提供了一种发动机缸内火焰传播速度测量方法，采用上述测量系统，包括步骤：

光信号采集模块采集发动机燃烧室内火焰光信号；

光纤放大器接收由光信号采集模块传递的光信号，并对光信号进行放大处理；

燃烧分析仪将由光纤放大器放大处理后的信号转化为电压信号；

信号处理模块接收燃烧分析仪传递的电压信号，并对电压信号进行处理。

所述光信号采集模块为火花塞总成，当发动机缸内活塞运行至压缩上止点附近时候，火花塞总成开始点火，正常火核开始传播，此时火花塞总成采集光信号。

所述火花塞总成包括中心电极、旁电极和主体金属部件，主体金属部件内设有信号采集通道，信号采集通道内填充有石英玻璃；火花塞总成通过信号采集通道采集光信号，采集到的光信号通过与石英玻璃连接的光纤通讯线传递给光纤放大器。