[发明专利]方便更换进气道内壁结构的光学柴油机试验台架

说明书

一种方便更换进气道内壁结构的光学柴油机试验台架，属于汽车发动机技术领域，包括气门升程调整螺杆、气门、气门弹簧、横架、气门导管、底板、可拆分进气道、上定位板、连接板、透明气缸、片光系统、激光器、高速摄像机、下定位板、稳压箱；本发明的可拆分进气道内壁尺寸比实际气道尺寸整体外扩一定尺寸，黏贴不同结构的内壁薄膜，可研究不同气道形状、位置偏差，最小截面、螺旋坡角、螺旋包角等多个结构参数对进气过程的影响；本发明配合光学测量系统，不改变发动机的其他部分，在不拆卸发动机台架的情况下，更换发动机进气道内壁结构，操作简便；可以进行不同形式的进气道台架试验。

技术领域

本发明属于汽车发动机技术领域，具体涉及一种方便更换进气道内壁结构的光学柴油机试验台架。

背景技术

柴油机进气道的流通能力和产生涡旋运动的能力代表了它的流通特性，其对应的流量系数和涡流比是影响柴油机性能的重要参数。对半开式燃烧室柴油机而言，进气涡流是影响其特性的重要因素之一，气体流过进气道在气缸内产生涡流，为混合气的形成提供动能。增加进气涡流强度可以提高缸内混合气的涡流比，加速燃油雾化及空气均匀混合，加快火焰传播速度，进而缩短滞燃期，加速扩散燃烧，减少后燃，提高燃烧效率，降低油耗及有害物质的排放。柴油机的进气道性能对柴油机的动力学、经济学和排放性有重要的影响，研制符合需求的进气道是改进柴油机性能的重要手段。进气道的形式多样，结构复杂，国内外学者对进气道形状、位置偏差、最小截面、螺旋坡角、涡流室高度、底坡角、偏心距和螺旋包角等多个结构参数对涡流比及流量系数的影响进行研究。发动机气道是铸造在气缸盖中，一般为多缸一体机，气道结构形态细微的差别都会对柴油机的整体性能产生很大的影响，在进行不同气道研究的时候，需要更换不同的气缸盖，成本较高，且大多数情况下要对气缸盖进行切割处理或是对其他用不到的进气结构进行密封操作，过程繁琐。

发明内容

本发明的目的是通过单独加工发动机可拆分进气道，壁厚在3～5毫米范围内，进气道内壁尺寸比实际气道尺寸整体外扩一定尺寸，再加工带有不同微观结构或不同形态的，与外扩尺寸大小一致的内壁薄膜，薄膜可以是内壁形状、位置偏差，最小截面、螺旋坡角、螺旋包角等不同结构参数各不同的或是几个参数组合的内壁薄膜，根据不同的试验需求，黏贴不同形态结构的内壁薄膜，可研究不同气道形状、位置偏差，最小截面、螺旋坡角、螺旋包角等多个不同结构参数对进气过程的影响；不同发动机对进气道的形状数量结构参数要求不一，细微的变化也会对进气过程产生很大的影响，它比单独制作内壁形态结构参数不同的气道简单易操作且节省耗材，实现了同一试验台架可以方便的对具有不同内壁形态结构参数的气道进行研究；配合光学测试系统、光学发动机及进气道试验台，直观的观测气道内流体流动情况，方便测量涡流比及流量系数。

本发明包括有气门升程调整螺杆、气门、气门弹簧、横架、气门导管、底板、可拆分进气道、上定位板、连接板、透明气缸、片光系统、激光器、高速摄像机、下定位板、稳压箱；其中气门升程调整螺杆螺距1毫米，通过螺纹与横架连接；气门导管机加工成阶梯孔状，放置在进气道上，与气门的气门杆精密配合；气门弹簧放置在气门导管上，通过气门锁销等与气门连接；底板上加工有气门座圈，与气门的气门头研磨配合；可拆分进气道避开气门导管部分由中间分割，可方便黏贴带有不同形态结构的薄膜，气道下端加工成阶梯状卡到底板凹槽中；上定位板与底板相连，与两块连接板及下定位板将透明气缸紧固在气道下端，下定位板与稳压箱相连；在光学观测区放置片光系统、激光器、高速摄像机。

气门升程调整螺杆的螺距是1mm，有效螺纹长度14～20毫米，当气门升程调整螺杆的螺距需要其他尺寸的时候(如：0.5毫米、2毫米等)，可以做与之配套的带有内外螺纹的螺杆，便于实现，通过螺纹与横架连接，通过旋转气门升程调整螺杆调整气门的升程，实现稳态试验下气门升程的精确调整。