[发明专利]一种模拟发动机条件的多功能燃烧测试装置及试验方法

说明书

一种模拟发动机条件的多功能燃烧测试装置及试验方法，属于内燃机领域。本装置包括装置主体，主体石英玻璃，主体石英玻璃压盖，端盖，活塞，活塞石英玻璃，活塞石英玻璃压盖；装置主体为中空圆柱体，端盖在装置主体轴向断面处机械联接，其凸台位于装置主体内部，主体石英玻璃位于主体光学通孔内，主体石英玻璃压盖位于装置主体前段的平面上，与其机械联接；活塞位于石英玻璃主体内部可以进行轴向移动，活塞石英玻璃位于活塞阶梯型光学通孔内，活塞石英玻璃压盖位于活塞上端面，与其机械联接；采用本发明可以有效的对缸内气流、喷射、初始温度压力、初始气体分布、燃料种类变化等因素进行试验研究，同时兼具了定容弹成本低廉，操作简单，试验效率高的特点。

技术领域

本发明提供一种多功能燃烧测试装置，具体涉及一种模拟发动机条件的多功能燃烧测试装置及试验方法，属于内燃机领域。

背景技术

随着汽车数量的急剧增加，汽车排放加剧了大气的污染和环境的恶化，汽车排放物成为城市空气污染的主要源头，降低发动机污染气体排放已经成为内燃机继续发展亟待解决的重要问题之一，而传统化石能源消耗日益增加所造成的各类问题也不容忽视。因此，目前节能减排已经成为了内燃机发展和研究主要课题和方向，对内燃机缸内燃烧的优化，使得燃料可以更加完全的燃烧，内燃机热效率有所提高，是内燃机节能减排的重要方法。

以往在研究内燃机燃烧喷雾情况时，主要在实际内燃机中或在定容燃烧弹中进行。在实际内燃机中研究时，缸内的气流、喷射、点火和内燃机运行工况等因素均会对缸内燃烧造成影响，且各个因素之间往往互相干涉，控制策略非常复杂，因此难以对单一因素变化对燃烧的影响进行研究，且内燃机在运行时存在明显的循环变动，不利于分析研究。而定容燃烧弹则模拟了内燃机在上止点时的燃烧情况，并对其进行研究，相比实际内燃机，其结构简单，成本低廉，便于控制，每次只进行一次燃烧。然而，在定容弹中研究时对燃烧的因素进行了过多的简化，与实际内燃机缸内的实际燃烧情况相差较大，火焰一般从定容弹中心开始发展，且只能研究燃烧初始温度、压力、燃料种类等变化对燃烧造成的影响。因此为了详细的研究内燃机缸内燃烧的情况，有必要制作一种模拟发动机条件的燃烧测试装置。

发明内容

针对现有研究设备和方法存在的问题和不足，本发明提出了一种模拟发动机条件的多功能燃烧测试装置及控制方法，兼具定容燃烧弹的成本低廉、操作简单的优点，易于控制初始温度压力与实际内燃机中的影响因素，通过设置活塞，将火焰初始位置设置在近壁面处，可以利用该设备模拟内燃机中实际燃烧情况，研究气流、点火、喷射、初始温度压力和燃料种类变化等对缸内燃烧造成的影响。可以使用直接拍摄法，纹影法，测光测量法等对燃烧情况进行测量。通过改变组成部件还可以对喷雾、气体分层、排放情况等进行研究，提高了测试设备的适用范围。

本发明采用如下技术方案：

本装置主要包括；装置主体，主体石英玻璃，主体石英玻璃压盖，端盖，活塞，活塞石英玻璃，活塞石英玻璃压盖

所述的装置主体为具有一定长度的中空圆柱结构，装置主体1外表面结构上分为前后两段。前段外表面断面为矩形，后端外表面断面为圆形，最顶端有顶板用于和端盖进行机械联接；前段矩形断面上设置有凸台和阶梯型光学通孔，用于安放主体石英玻璃并与主体石英玻璃压盖进行机械联接；同时设置了若干个微型取样孔，用于对装置内的气体进行取样，通孔前段设置螺纹孔，在不取样时用螺钉进行密封。所述的装置主体后部为具有一定厚度的中空圆柱，活塞可以在其中轴向方向进行的移动；所述的光学通孔通路满足纹影法的布置要求；

所述的主体石英玻璃，活塞石英玻璃分别为具有不同直径和厚度的圆柱体，主体石英玻璃安装时轴向一部位于光学通孔内，一部分位于主体石英玻璃压盖内，活塞石英玻璃全部放置在活塞光学通孔内。石英玻璃两侧均用密封垫进行密封；