一種壁面可變的碰壁噴霧測試定容彈體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種壁面可變的碰壁噴霧測試定容彈體，屬于內燃機【技術領域】。所述定容彈體的彈體上蓋設有噴油器安裝裝置，噴油器裝配在該噴油器安裝裝置中，彈體上蓋底部還設有倒錐形的燃燒室頂面模擬體，燃燒室頂面模擬體與噴油器安裝裝置共同固定噴油器，彈體下蓋上部的中心位置還設有活塞模擬體，燃燒室頂面模擬體和活塞模擬體均位于彈體主體內部。本發(fā)明中噴油器安裝裝置和燃燒室頂面模擬體的結構可根據實驗需要調整，結構靈活；活塞模擬體和活塞模擬體調節(jié)裝置，可以對活塞的位置進行調節(jié)，完成不同噴油時刻的噴霧碰壁實驗；同時可以根據實驗需要靈活更換活塞模擬體，降低了實驗成本。
【專利說明】一種壁面可變的碰壁噴霧測試定容彈體【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于內燃機【技術領域】，具體涉及一種壁面可變的碰壁噴霧試驗用定容彈體，能夠根據發(fā)動機活塞結構和活塞位置的變化而進行不同的碰壁噴霧試驗。
【背景技術】
[0002]汽油缸內直噴技術提高了發(fā)動機的燃油經濟性、降低了污染物排放水平，尤其在部分負荷工況下通過分層充量稀燃技術來降低燃油消耗。由于汽油機大多缸徑較小，所以采用缸內直噴技術噴霧撞壁現(xiàn)象不可避免。噴霧撞壁能加強燃油的升溫和蒸發(fā)過程，撞擊破碎的燃油增加了與燃燒室接觸的面積，而且近壁面的氣體渦流加速了噴霧射流的擴散，提高了燃油與空氣的混合程度。同時，噴霧撞壁后，在壁面形成了油膜，從而出現(xiàn)了液滴二次霧化現(xiàn)象，引起蒸發(fā)速率下降，部分燃油甚至脫離了主要燃燒階段，液滴被氧化，增加了未燃碳氫化合物的形式排出，尤其在發(fā)動機冷啟動和低速、低負荷運行工況。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明為了進一步減小發(fā)動機燃燒系統(tǒng)的開發(fā)成本，分析噴霧撞壁現(xiàn)象，提供一種壁面可變的碰壁噴霧測試定容彈體，可以實現(xiàn)模擬發(fā)動機缸內不同活塞位置和不同活塞頂面結構形式時燃油噴射油束與活塞頂面的匹配，所述定容彈體結構靈活，具有一定的實際應用價值。
[0004] 本發(fā)明提供的技術方案為:一種壁面可變的碰壁噴霧測試定容彈體，包括彈體主體以及分別連接在彈體主體頂端和底端的彈體上蓋和彈體下蓋，彈體主體為周向開有四個開口的中空結構體，每個開口通過石英玻璃法蘭將石英玻璃固定于彈體主體上，并通過石英玻璃實現(xiàn)每個開口的密封。彈體上蓋上設有噴油器安裝裝置，噴油器裝配在該噴油器安裝裝置中，彈體上蓋底部還設有倒錐形的燃燒室頂面模擬體，燃燒室頂面模擬體與噴油器安裝裝置共同固定噴油器，彈體下蓋上部的中心位置還設有活塞模擬體，燃燒室頂面模擬體和活塞模擬體均位于彈體主體內部；彈體上蓋端面通過周向布置的彈體上蓋安裝孔安裝有溫度傳感器、加熱器、壓力傳感器、進氣接通裝置以及噴油器安裝裝置，彈體下蓋中心位置上位于活塞模擬體的下方設有活塞模擬體調節(jié)裝置，活塞模擬體調節(jié)裝置通過螺桿與活塞模擬體連接，彈體下蓋端面通過周向布置的彈體下蓋安裝孔安裝有排氣裝置和活塞模擬體溫度及壁面油膜的測量及調節(jié)控制線路。
[0005]所述活塞模擬體調節(jié)裝置包括旋芯底座和活塞模擬體托盤，旋芯底座設置在彈體下蓋的下方，螺桿下端固定在旋芯底座的中心部位，螺桿上端穿過彈體下蓋與活塞模擬體托盤連接。旋芯底座可帶動螺桿旋轉，活塞模擬體托盤旋在螺桿上并隨螺桿旋轉而轉動，活塞模擬體由活塞模擬體調節(jié)裝置及螺桿帶動在彈體主體內上下移動。
[0006]所述旋芯底座上部設置有支撐筋，活塞模擬體托盤底部設置有螺旋面，支撐筋與螺旋面相互配合完成活塞模擬體托盤在螺桿上的初始上升移動。
[0007]所述石英玻璃與彈體主體之間裝有彈體密封圈，進一步保證密封效果。[0008]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0009]1、本發(fā)明提供的碰壁噴霧測試定容彈體，可以通過加熱器、進氣接通裝置和排氣裝置共同調整彈體內部的實驗氣體溫度和成分，保證了實驗的順利進行。
[0010]2、本發(fā)明所提供的碰壁噴霧測試定容彈體上蓋中間設置有噴油器安裝裝置，該裝置可根據不同噴油器外形靈活調整，降低了實驗成本。
[0011]3、本發(fā)明所提供的碰壁噴霧測試定容彈體上蓋底端設置有燃燒室頂面模擬體，其結構可根據實驗需要調整，結構靈活，降低了實驗成本。
[0012]4、本發(fā)明所提供的碰壁噴霧測試定容彈體下蓋中心設置有活塞模擬體和活塞模擬體調節(jié)裝置，可以對活塞的位置進行調節(jié)，完成不同噴油時刻的噴霧碰壁實驗；同時可以根據實驗需要靈活更換活塞模擬體，降低了實驗成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明定容彈體的結構示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明定容彈體中旋芯底座的結構不意圖；
[0015]圖3為本發(fā)明定容彈體中活塞模擬體托盤的結構示意圖。 [0016]圖中:
[0017]1.彈體主體；2.彈體上蓋；3.彈體下蓋； 101.開口；
[0018]4.燃燒室頂面模擬體； 5.噴油器安裝裝置； 6.噴油器；7.石英玻璃；
[0019]8.石英玻璃法蘭；9.彈體上蓋安裝孔； 10.彈體上蓋固定螺釘；
[0020]11.彈體下蓋安裝孔； 12.彈體下蓋固定螺釘；13.活塞模擬體；
[0021]14.活塞模擬體調節(jié)裝置；15.彈體密封圈； 16.旋芯底座； 17.螺桿；
[0022]18.支撐筋；19.活塞模擬體托盤；20.螺旋面；21.定位筋?！揪唧w實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明，本發(fā)明技術方案的保護范圍不局限于此。
[0024]如圖1所示，本發(fā)明提供一種壁面可變的碰壁噴霧測試定容彈體，包括彈體主體1，彈體主體I為周向壁面開有四個開口 101的中空結構體，每個開口 101通過石英玻璃法蘭8將石英玻璃7固定于彈體主體I上，在石英玻璃7與彈體主體I之間裝有彈體密封圈15,可進一步保證其密封效果。
[0025]彈體上蓋2和彈體下蓋3分別通過彈體上蓋固定螺釘10和彈體下蓋固定螺釘12連接在彈體主體I的頂端和底端，實現(xiàn)密封。彈體上蓋2上還設有噴油器安裝裝置5，噴油器安裝裝置5通過螺紋固定在彈體上蓋2中心位置，噴油器6裝配在該噴油器安裝裝置5中，噴油器安裝裝置5的內孔結構是根據噴油器6的外部結構進行設計的，與噴油器6的外部形狀相匹配，使得噴油器6通過噴油器安裝裝置5伸入彈體主體I內部；噴油器安裝裝置5的外圈與彈體上蓋2螺紋連接。彈體上蓋2內表面還連接有倒錐形的燃燒室頂面模擬體4，燃燒室頂面模擬體4位于彈體主體I內部，(燃燒室頂面模擬體4的結構可以根據實際發(fā)動機燃燒室結構具體調整，如下端面內凹的篷頂型等結構)，燃燒室頂面模擬體4與噴油器安裝裝置5共同固定噴油器6，噴油器6穿過燃燒室頂面模擬體4的頂部，向燃燒室內噴射完成噴霧試驗；彈體上蓋2端面周向布置有6個彈體上蓋安裝孔9，分別用來安裝溫度傳感器、加熱器、壓力傳感器、進氣接通裝置以及噴油器安裝裝置5，溫度傳感器和壓力傳感器分別對彈體主體I內部的試驗氣體的溫度和壓力進行測量，加熱器根據試驗需要對彈體主體I內部的試驗氣體進行加熱，進氣接通裝置使彈體主體I內部空間充滿試驗用模擬發(fā)動機缸內氣體成分的試驗氣體。
[0026]所述燃燒室頂面模擬體4的底面具有法蘭連接結構，并通過該法蘭連接結構將所述的燃燒室頂面模擬體4螺栓連接在彈體上蓋2上。所述燃燒室頂面模擬體4的頂部結構，一般為錐形尖頂，根據不同的燃燒室結構，也可以將頂部設計為其他的結構類型，用于固定噴油器6自由端的同時，可以根據需要對其結構進行調整。
[0027]彈體下蓋3上部的中心位置還設有活塞模擬體13和活塞模擬體調節(jié)裝置14，活塞模擬體13位于彈體主體I內部，可根據不同發(fā)動機活塞結構而進行更換，活塞模擬體調節(jié)裝置14設于活塞模擬體13的下方，并且位于彈體主體I外部，活塞模擬體調節(jié)裝置14通過螺桿17與活塞模擬體13連接，彈體下蓋3端面周向布置有4?6個彈體下蓋安裝孔11，分別用來安裝排氣裝置和活塞模擬體溫度及壁面油膜的測量和調節(jié)控制線路，其中彈體主體I內部試驗結束后的廢氣從排氣裝置排出以保持每次試驗彈體主體I內部具有相同的氣體條件。
[0028]如圖2和圖3所示，活塞模擬體調節(jié)裝置14包括旋芯底座16和活塞模擬體托盤19，旋芯底座16設置在彈體下蓋3的下方并固定在彈體下蓋3的外表面上，螺桿17的底端固定在旋芯底座16的中心部位，旋芯底座16可帶動螺桿17旋轉，活塞模擬體托盤19內部螺紋與螺桿17外部螺紋配合并隨螺桿17旋轉而實現(xiàn)上下移動，活塞模擬體13由活塞模擬體調節(jié)裝置14及螺桿17帶動在彈體主體I內上下移動；活塞模擬體13坐落于活塞模擬體托盤19上通過活塞模擬體托盤19上端面向上突起的三條定位筋21與活塞模擬體13底部開有的相應凹槽相配合定位，旋芯底座16上部設置有支撐筋18，活塞模擬體托盤19底部設置有螺旋面20，支撐筋18與螺旋面20相互配合完成活塞模擬體托盤19在螺桿17上的初始上升移動。
【權利要求】
1.一種壁面可變的碰壁噴霧測試定容彈體，包括彈體主體以及分別連接在彈體主體頂端和底端的彈體上蓋和彈體下蓋，其特征在于:彈體主體為周向開有四個開口的中空結構體，每個開口通過石英玻璃法蘭將石英玻璃固定于彈體主體上，并通過石英玻璃實現(xiàn)每個開口的密封；彈體上蓋上設有噴油器安裝裝置，噴油器裝配在該噴油器安裝裝置中，彈體上蓋底部還設有燃燒室頂面模擬體，燃燒室頂面模擬體與噴油器安裝裝置共同固定噴油器，彈體下蓋上部的中心位置還設有活塞模擬體，燃燒室頂面模擬體和活塞模擬體均位于彈體主體內部；彈體上蓋端面通過周向布置的彈體上蓋安裝孔安裝有溫度傳感器、加熱器、壓力傳感器、進氣接通裝置以及噴油器安裝裝置，彈體下蓋中心位置上位于活塞模擬體的下方設有活塞模擬體調節(jié)裝置，活塞模擬體調節(jié)裝置通過螺桿與活塞模擬體連接，彈體下蓋端面通過周向布置的彈體下蓋安裝孔安裝有排氣裝置和活塞模擬體溫度及壁面油膜的測量及調節(jié)控制線路。
2.根據權利要求1所述的一種壁面可變的碰壁噴霧測試定容彈體，其特征在于:所述活塞模擬體調節(jié)裝置包括旋芯底座和活塞模擬體托盤，旋芯底座設置在彈體下蓋的下方，螺桿下端固定在旋芯底座的中心部位，螺桿上端穿過彈體下蓋與活塞模擬體托盤連接；旋芯底座可帶動螺桿旋轉，活塞模擬體托盤旋在螺桿上并隨螺桿旋轉而轉動，活塞模擬體由活塞模擬體調節(jié)裝置及螺桿帶動在彈體主體內上下移動。
3.根據權利要求2所述的一種壁面可變的碰壁噴霧測試定容彈體，其特征在于:所述旋芯底座上部設置有支撐筋，活塞模擬體托盤底部設置有螺旋面，支撐筋與螺旋面相互配合完成活塞模擬體托盤在螺桿上的初始上升移動。
4.根據權利要求1所述的一種壁面可變的碰壁噴霧測試定容彈體，其特征在于:所述石英玻璃與體主體之間裝有彈體密封圈。
5.根據權利要求1所述的一種壁面可變的碰壁噴霧測試定容彈體，其特征在于:所述的燃燒室頂面模擬體結構根據實際發(fā)動機燃燒室結構具體調整。
【文檔編號】F02M65/00GK104005893SQ201410244622
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月4日 優(yōu)先權日:2014年6月4日
【發(fā)明者】李新民, 白湘波 申請人:北京航空航天大學