[实用新型]一种光学发动机

说明书

一种光学发动机属汽车发动机技术领域，本实用新型由四缸GDI发动机改装而成，原发动机缸盖只保留第一缸的进排气门，拆除原发动机缸盖中第二、三、四缸的进排气门，密封气门导管上端；加长可视化部分的上下表面分别与原发动机缸盖部分下表面和原发动机缸体上表面固接，且加长可视化部分上下表面的油道孔和水道孔与原发动机缸盖和原发动机缸体的油道孔和水道孔一一对应；原发动机每个活塞均加装配重块，每个配重块的重量等于加长活塞的重量减去原发动机活塞的重量；本实用新型结构更简单，不拆卸原发动机缸盖就能擦拭石英玻璃，实现方便，可靠性强，比拟性好，既能测量缸内的温度场、浓度场，又能实现不同角度亮度测量，有助于缸内爆震的研究。

技术领域

本实用新型属汽车发动机技术领域，具体涉及一种光学发动机。

背景技术

自上个世纪70年代以来，燃烧与排放的控制得到了迅猛的发展，使得发动机的热效率不断提高，污染物排放水平不断降低。这其中，燃烧基础研究的进展以及新的燃烧模型的提出起了至关重要的的作用。发动机的工作过程是一个极其复杂的湍流过程，主要包括燃料喷射、蒸发、混合、着火、燃烧等一系列的物理、化学过程。研究发动机的工作过程仅仅通过宏观表面的方式不能满足不断提高的排放法规的要求，所以必须借助光学手段对发动机内部燃烧过程有一个微观可视化的认识。从而指导燃烧模型如HCCI、PCCI、LTC、RCCI等不断改进以满足排放、动力性、经济性的要求。其中，光学发动机作为一种重要的可视化光学诊断手段，起着巨大的作用。本实用新型是一种从发动机前端开视窗的光学发动机，它比从活塞上开视窗和从缸盖上开视窗的光学发动机机构更简单，并且不用拆卸原发动机缸盖就能擦拭石英玻璃，实现方便，可靠性强，比拟性好，不会扰乱光线传播，通过更换光纤支座可以实现不同角度亮度测量。

发明内容

本实用新型是一种从发动机前端开视窗的光学发动机，它比从活塞上开视窗和从缸盖上开视窗的光学发动机机构更简单，并且不用拆卸原发动机缸盖就能擦拭石英玻璃，实现方便，可靠性强，比拟性好，不会扰乱光线传播，通过更换光纤支座可以实现不同角度亮度测量。

本实用新型由原发动机缸盖Ⅰ、加长可视化部分Ⅱ、原发动机缸体Ⅲ、机油温度控制系统C、起动电机D、发动机水温控制系统E、发动机控制系统G和燃料供给系统H组成，其中原发动机缸盖Ⅰ、加长可视化部分Ⅱ和原发动机缸体Ⅲ自上而下顺序固接，燃油供给系统H经高压油管与原发动机缸盖Ⅰ的高压共轨连接，机油温度控制系统C经油管与原发动机缸体Ⅲ的油底壳连接，起动电机D的输出端与原发动机缸体Ⅲ的曲轴27通过联轴器连接，发动机控制系统G通过导线分别与原发动机缸盖Ⅰ的喷油器、燃油压力调节阀、节气门、火花塞、凸轮轴相位传感器、轨压传感器、发动机缸体Ⅲ的曲轴位置传感器连接，从光纤支座引出的光纤与光谱仪和ICCDF连接。

原发动机缸盖Ⅰ中只保留第一缸的进排气门，将原发动机缸盖Ⅰ中第二、三、四缸的所有进排气门拆除，从而减少第二缸、第三缸、第四缸的泵气损失与压缩负功，同时将气门导管的上端口密封，防止润滑油通过气门导管大量进入第二、三、四缸。

加长可视化部分Ⅱ的上表面与原发动机缸盖部分Ⅰ的下表面固接，且加长可视化部分Ⅱ上表面的油道孔和水道孔与原发动机缸盖Ⅰ下表面的油道孔和水道孔一一对应；加长可视化部分Ⅱ的下表面与原发动机缸体Ⅲ的上表面固接，且加长可视化部分Ⅱ下表面的油道孔和水道孔与原发动机缸体Ⅲ的油道孔和水道孔一一对应，以便加长可视化部分Ⅱ的冷却以及原发动机缸盖部分Ⅲ的冷却与润滑。

原发动机缸体部分Ⅲ内部安装有原发动机活塞Ⅰ15、原发动机活塞Ⅱ17、原发动机活塞Ⅲ18、加长活塞20，原发动机活塞Ⅰ15与配重块Ⅰ14固接，原发动机活塞Ⅱ17与配重块Ⅱ16固接，原发动机活塞Ⅲ18与配重块Ⅲ19固接，将第四缸的原发动机活塞改为加长活塞20；每个配重块的重量等于加长活塞20的重量减去原发动机活塞的重量，从而可以平衡发动机的往复惯性力，保证光学发动机稳定运行。