通道103各自在缸內的確切位置。圖4是用于火花塞總成的安裝套筒201的結構示意圖，該安裝套筒201上有特別加工標記線202，安裝火花塞總成時，需要將旁電極104對準標記線202卡緊，根據火花塞總成擰緊后標記線202的位置可以確定缸內火花塞旁電極104的位置。
[0036]如圖3所示，光纖放大器306通過光釬通訊線與信號采集通道103內的石英玻璃102連接。光纖放大器306的結構如同本領域技術人員所公知的那樣，在此不再贅述。各個信號采集通道103內的石英玻璃102分別通過一個光釬通訊線與光釬放大器的通道連接，實現信號傳遞。由于現有的光釬放大器一般只有4個通道，因此當信號采集通道103設置8個時，需要2個光纖放大器306與8個石英玻璃102連接，并同時對接收的光信號進行放大處理。
[0037]燃燒分析儀307用于接受經過光信號放大轉換后的信號，并對接收的信號進行計算處理轉化為電壓信號。燃燒分析儀307的結構如同本領域技術人員所公知的那樣，在此不再贅述。如圖3所示，信號處理模塊為電腦308，燃燒分析儀307通過信號線309與電腦308連接，電腦308內安裝有燃燒分析軟件，如IndiCom系列軟件。燃燒分析軟件根據燃燒分析儀307輸入的電壓信號，可對電壓信號自動判斷分析。從燃燒分析儀307軟件上通過判斷各信號采集通道103在同一采集時刻接收到火核的光信號強弱情況，燃燒分析儀307軟件計算出每個循環(huán)各信號采集通道103接收的光信號的瞬時速度和多個循環(huán)后各個信號采集通道103方向上光信號的平均速度。
[0038]本發(fā)明還提供了一種發(fā)動機缸內火焰?zhèn)鞑ニ俣葴y量方法，采用上述的測量系統(tǒng)，測量方法包括如下步驟:
[0039](I)光信號采集模塊采集發(fā)動機燃燒室內火焰光信號；
[0040](2)光纖放大器306接收由光信號采集模塊傳遞的光信號，并對光信號進行放大處理；
[0041](3)燃燒分析儀307將由光釬放大器放大處理后的信號轉化為電壓信號；
[0042](4)信號處理模塊接收燃燒分析儀307傳遞的電壓信號，并對電壓信號進行處理。
[0043]在上述步驟(I)中，光信號采集模塊為火花塞總成，當發(fā)動機缸內活塞304運行至壓縮上止點附近時候，火花塞總成開始點火，正?；鸷碎_始傳播，此時火花塞總成采集光信號?；鸹ㄈ偝砂ㄖ行碾姌O105、旁電極104和主體金屬部件101，主體金屬部件101內設有信號采集通道103，信號采集通道103內填充有石英玻璃102 ;火花塞總成通采集窗口107將缸內的光信號通過石英玻璃102傳遞到信號采集通道103之后，由連接的光纖通訊線305傳遞給光纖放大器306。
[0044]當活塞304運行至壓縮上止點附近時候，發(fā)動機火花塞總成開始點火，正?；鸷?02開始傳播。由于受到缸內氣流運動的影響，火核傳播到各信號采集通道103的時間存在差異，各觀測窗口 107采集到火焰的光信號，從相應的信號采集通道103，經過光纖通訊線305將光信號傳遞給光纖放大器306，光纖放大器306接收到光信號，將信號進行放大處理，輸出給燃燒分析儀307，最終經過燃燒分析儀307轉化為電壓信號后傳遞給電腦308進行軟件分析。從燃燒分析儀307軟件上通過判斷各通道在同一采集時刻接收到火核的光信號強弱情況，計算出每個循環(huán)各通道的瞬時速度和多個循環(huán)后各個光纖通道方向上的平均速度。
[0045]本發(fā)明的測量系統(tǒng)和測量方法為測量缸內火焰?zhèn)鞑シ较蚝挖厔莘治鎏峁┮环N更直觀和詳盡的分析手段，該方法可以直接獲取缸內各個方向火焰?zhèn)鞑ニ俣?，通過速度差異判斷缸內氣流運動設計是否滿足發(fā)動機燃燒系統(tǒng)開發(fā)需求，設計者可以通過缸內火焰?zhèn)鞑ニ俣群挖厔莸牟町悾袛嘤捎谌紵惓Ｒ鸬陌l(fā)動機輸出性能指標下降和由于火焰?zhèn)鞑ザ鴮е碌陌l(fā)動機爆震，從而可以為排查發(fā)動機爆震原因提供更加直觀的依據。通過直觀的各個方向上火焰?zhèn)鞑ニ俣群挖厔莸牟町?，針對性的?yōu)化和改善發(fā)動機的進氣道和缸內氣流組織方式，提高發(fā)動機的輸出性能和降低油耗。
[0046]上面結合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發(fā)明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.發(fā)動機缸內火焰?zhèn)鞑ニ俣葴y量系統(tǒng)，其特征在于，包括:.光信號采集模塊，其用于采集發(fā)動機燃燒室內火焰光信號； 光纖放大器，其與光信號采集模塊連接，用于接收光信號并對光信號進行放大處理； 燃燒分析儀，其與光釬放大器連接，且用于將由光釬放大器放大處理后的信號轉化為電壓信號；以及 信號處理模塊，其與燃燒分析儀連接，用于接收電壓信號并對電壓信號進行處理。2.根據權利要求1所述的發(fā)動機缸內火焰?zhèn)鞑ニ俣葴y量系統(tǒng)，其特征在于，所述信號處理模塊為電腦，電腦內安裝有燃燒分析軟件。3.根據權利要求1所述的發(fā)動機缸內火焰?zhèn)鞑ニ俣葴y量系統(tǒng)，其特征在于，所述光信號采集模塊為火花塞總成，火花塞總成包括中心電極、旁電極和主體金屬部件，主體金屬部件內設有信號采集通道，信號采集通道內填充有石英玻璃。4.根據權利要求3所述的發(fā)動機缸內火焰?zhèn)鞑ニ俣葴y量系統(tǒng)，其特征在于，所述主體金屬部件內的信號采集通道為沿軸向貫穿設置，信號采集通道在主體金屬部件的位于燃燒室內的端面上形成觀測窗口，且該端面與活塞上表面相平行。5.根據權利要求3或4所述的發(fā)動機缸內火焰?zhèn)鞑ニ俣葴y量系統(tǒng)，其特征在于，所述信號采集通道在所述主體金屬部件內沿周向均布有多個。6.根據權利要求3至5任一所述的發(fā)動機缸內火焰?zhèn)鞑ニ俣葴y量系統(tǒng)，其特征在于，所述信號采集通道為圓形通道。7.根據權利要求3至6任一所述的發(fā)動機缸內火焰?zhèn)鞑ニ俣葴y量系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖放大器通過光釬通訊線與所述信號采集通道內的石英玻璃連接。8.發(fā)動機缸內火焰?zhèn)鞑ニ俣葴y量方法，其特征在于，采用權利要求1至7任一所述的測量系統(tǒng)，包括步驟: 光信號采集模塊采集發(fā)動機燃燒室內火焰光信號； 光纖放大器接收由光信號采集模塊傳遞的光信號，并對光信號進行放大處理； 燃燒分析儀將由光釬放大器放大處理后的信號轉化為電壓信號； 信號處理模塊接收燃燒分析儀傳遞的電壓信號，并對電壓信號進行處理。9.根據權利要求8所述的發(fā)動機缸內火焰?zhèn)鞑ニ俣葴y量方法，其特征在于，所述光信號采集模塊為火花塞總成，當發(fā)動機缸內活塞運行至壓縮上止點附近時候，火花塞總成開始點火，正?；鸷碎_始傳播，此時火花塞總成采集光信號。10.根據權利要求9所述的發(fā)動機缸內火焰?zhèn)鞑ニ俣葴y量方法，其特征在于，所述火花塞總成包括中心電極、旁電極和主體金屬部件，主體金屬部件內設有信號采集通道，信號采集通道內填充有石英玻璃；火花塞總成通過信號采集通道采集光信號，采集到的光信號通過與石英玻璃連接的光纖通訊線傳遞給光纖放大器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)動機缸內火焰?zhèn)鞑ニ俣葴y量系統(tǒng)及測量方法，測量系統(tǒng)包括光信號采集模塊、光釬放大器、燃燒分析儀和信號處理模塊；光信號采集模塊是用于采集發(fā)動機燃燒室內火焰光信號；光纖放大器是用于接收光信號并對光信號進行放大處理；燃燒分析儀用于將由光釬放大器放大處理后的信號轉化為電壓信號；信號處理模塊用于接收電壓信號并對電壓信號進行處理。本發(fā)明的發(fā)動機缸內火焰?zhèn)鞑ニ俣葴y量系統(tǒng)，通過光纖捕捉到的缸內火焰亮度差異變化，有效測試火焰核心在缸內傳播方向、速度、趨勢，能夠有效調整缸內氣流組織形式，以達到發(fā)動機最佳燃燒效果。
【IPC分類】G01P3/36, G01M15/04
【公開號】CN105223372
【申請?zhí)枴緾N201510613201
【發(fā)明人】琚雪明, 王偉
【申請人】奇瑞汽車股份有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月22日