[发明专利]一种基于转子发动机的光学发动机及设备

说明书

本发明公开了一种基于转子发动机的光学发动机及设备，包括双转子缸的中间隔离室和位于中间隔离室两侧的发动机燃烧室，中间隔离室靠近发动机燃烧室的两端面均开设有第一石英窗口，且发动机燃烧室的对应侧面开设有与第一石英窗口对应的第二石英窗口；三个第一石英窗口内设有激光固定射入头和石英窗，三个第二石英窗口内设有激光接收器和石英窗；中间隔离室在第一石英窗口的侧方开设通孔，中间隔离室外设有与激光固定射入头通过光纤连接的激光发射器，发动机燃烧室外设有光谱仪，光谱仪与激光接收器通过光纤连接。本发明可以实现对转子发动机的运行状态进行监控，并探究针对转子发动机激光点火的点火方式，为后续研究转子发送机各项性能提供依据。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种基于转子发动机的光学发动机及设备。

背景技术

为了研究转子发动机工作过程中内部燃烧情况以及碳烟的生成情况，吉林大学高印寒等《可控自然光学发动机系统设计与开发》中，设计光学发动机，通过加长活塞，发动机的活塞、缸套、和缸体，在加长活塞上利用石英玻璃窗和反射镜将光导出，通过光谱检测仪分析，但方法适合用于汽油机；并且该技术都是只针对传统内燃机改造为光学发动机，没有针对转子发动机进行光学改造的做法。

另外，吉林大学程鹏等《一种光学发动机》中，将四缸GDI发动机改装成光学发动机，将原有发动机进行改造，保留第一缸的进排气门，拆除其他缸进排气门，将气门导管上端密封，将可视化部分的加装到原发动机的缸盖与缸体之间，该方法结构简单，但不适用于转子发动机的可视化。

发明内容

本发明提供了一种基于转子发动机的光学发动机及设备，通过在转子发动机上增加光学通路来实现。本设计由一款双转子式转子发动机改装而成光学发动机及设备，实现对转子发动机运行情况进行观测，测试转子发动机各项性能，并进行激光点火。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种基于转子发动机的光学发动机，包括双转子缸的中间隔离室和位于中间隔离室两侧的发动机燃烧室，所述中间隔离室靠近发动机燃烧室的两端面均开设有第一石英窗口，且所述发动机燃烧室的对应侧面开设有与所述第一石英窗口对应的第二石英窗口；两个所述第一石英窗口内设有激光固定射入头和石英窗，两个所述第二石英窗口内设有激光接收器和石英窗；所述中间隔离室在所述第一石英窗口的侧方开设通孔，所述中间隔离室外设有激光发射器，所述激光发射器与所述激光固定射入头通过光纤穿过通孔连接，所述发动机燃烧室外设有光谱仪，所述光谱仪与所述激光接收器通过光纤连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述通孔内配置有密封螺纹管道，所述激光发射器与所述激光固定射入头通过光纤穿过密封螺纹管道连接。通过密封螺纹管道拧入通孔中，保证冷却液管道畅通的同时防止光学改造带来的冷却液泄露。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述中间隔离室靠近发动机燃烧室的两端面沿下部到中部开设有三个第一石英窗口，且所述发动机燃烧室的对应侧面开设有与所述第一石英窗口对应的三个第二石英窗口，这样能更好的对转子机内部燃烧情况进行观测。

一种光学发动机设备包括上述所述的基于转子发动机的光学发动机。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述光学发动机设备还包括控制器和上位机，所述控制器与所述上位机通过CAN通讯连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述光学发动机与所述控制器通过发动机转角信号连接控制，以实现控制器通过发动机转角信号控制光学发动机运转。

本发明具有如下有益效果：