内燃机原理声光教学演示系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种内燃机原理声光教学演示系统，包括内燃机结构零部件及外部的传动、光电及控制部件，该系统既可以形象生动展示汽油机工作原理又可以通过控制系统切换展示柴油机工作原理，复合了汽油机和柴油机工作原理及特点。它采用融合机电一体化的技术，以电池供电达到实现汽油机和柴油机原理展示自动化控制的目的，并且以声光等直观形式予以体现，具有零部件共用率高、节省材料、结构紧凑明晰以及自动化程度高、电力来源广泛便于携带移动等优点，主体材料多采用玻璃、塑料等透明介质以及木质等来源广泛的材料，具备将汽油机和柴油机主要工作原理异同点清楚展现的特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及内燃机教学教仪领域，尤其是一种包括汽油机和柴油机的内燃机原理集成复合型声光教学演示系统。
技术介绍
发动机作为交通运输、工程机械等的动力来源，对国民经济生产和技术发展具有重要作用，而当前随着我国民族自主知识产权的汽车行业和技术的飞速发展，对发动机技术行业人才的需求也越来越大，特别是近些年来发动机技术取得了飞速的进步，传统的汽油机和柴油机越来越多的应用电子控制等技术，使得发动机的工作原理也随之复杂，为了推广并满足发动机技术行业专业人才对发动机初步认识和了解，从而能够深入进行发动机新技术新材料的研发，需要开发结构和原理更加合理成本更加低廉的发动机教学仪器来满足日益增长的教学和技术推广需求。通常的，传统的内燃发动机分为汽油机和柴油机两种，而由于这两种发动机自身工作原理的不同和结构的复杂性，以及内部结构精密、零部件数目多等原因，初步接触发动机难以对其整体工作原理加以分辨和认识，同时，由于当前的发动机教学模型大都将汽油机和柴油机分别加以展示，两者之间的区别和共同点需要学习者自己加以领悟和分辨，而且发动机内部零部件不易形象展示和表达，因此就迫切需要能够既形象生动展示发动机内部结构和工作原理又能够将汽油机和柴油机复合集成在一起便于参观学习者直观了解两种发动机异同点的教学仪器，同时考虑到近些年对教学仪器的需求增长趋势，也要对教学仪器的成本和材料的可重复利用以及环保性等加以考虑，满足既能方便展示汽油机和柴油机工作原理异同点又能节约能源和产生环保效益的发动机教学仪器就越发重要。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种内燃机原理声光教学演示系统，该系统把往复式活塞发动机的两种内燃机模型汽油机和柴油机集成在一个展示板上，结构紧凑方便合理，能够同时实现汽油机和柴油机结构原理教学，方便教学对象对两种内燃机的根本异同点进行区分和辨别，从而产生清晰持久的印象，对内燃机行业等入门教学提供有益帮助。为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案是:一种内燃机原理声光教学演示系统，其特征在于包括固定底座和置于固定底座上的展示板，而展示板上设有水平放置的曲轴，在曲轴上连接有随曲轴转动而上下循环移动的活塞，活塞置于活塞缸内，在活塞缸的两侧面设有进气口和排气口，在活塞缸的进气口位置设有进油口，在活塞的正上方设有喷油嘴支架，并在展示板正反面对应实际汽油机喷油嘴、火花塞及柴油机喷油嘴位置安装LED灯，在喷油嘴支架的位置水平设有凸轮轴，在凸轮轴上设有随凸轮轴转动而上下循环移动的两个气门挺杆，气门挺杆分别位于喷油嘴支架的两侧，气门挺杆端部设有气门，所述的凸轮轴与曲轴之间同步转动，其转速比为1:2，在曲轴的另一端设有驱动装置。对上述结构作进一步限定，所述的凸轮轴左端固定有凸轮轴端正时齿轮，曲轴的左端固定有曲轴端正时齿轮，凸轮轴端正时齿轮和曲轴端正时齿轮之间通过正时皮带连接，保证凸轮轴与曲轴按照转速比为1:2同步转动。对上述结构作进一步限定，所述的驱动装置包括DSP控制板和电源组，所述的DSP控制板与设于活塞缸外壁的动力步进电机驱动连接，动力步进电机的输出轴设有可沿轴滑动的动力主动齿轮，动力主动齿轮与曲轴一侧固接的曲轴动力齿轮相啮合；电源组与总电源开关串联，动力步进电机与电机开关支路串联。对上述结构作进一步限定，所述的在活塞缸的两侧设有活塞位置展示彩灯，在活塞缸的进排气口处分别设有进气管展示彩灯和排气管展示彩灯，所述的喷油嘴支架的中部与活塞相对的位置设有喷油嘴LED灯，所述的活塞位置展示彩灯、进气管展示彩灯、排气管展示彩灯和喷油嘴LED灯均与DSP控制板连接，形成柴油机声光教学演示系统。对上述结构作进一步限定，所述的在活塞缸的两侧设有活塞位置展示彩灯，在活塞缸的进排气口处分别设有进气管展示彩灯和排气管展示彩灯，所述的喷油嘴支架的中部与活塞相对的位置设有火花塞LED灯，在活塞缸进油口的位置设有汽油机喷油嘴LED灯，所述的活塞位置展示彩灯、进气管展示彩灯、排气管展示彩灯、火花塞LED灯和汽油机喷油嘴LED灯均与DSP控制板连接，形成汽油机声光教学演示系统。对上述结构作进一步限定，所述的排气管展示彩灯、进气管展示彩灯、活塞位置展示彩灯分别由5个小LED灯并联，在展示板的一角固定扬声器，扬声器由电源组供电，并有DSP控制板控制语音讲解，亮灯顺序和语音讲解过程与动力步进电机转动带动的活塞位置配合。对上述结构作进一步限定，所述的曲轴动力齿轮的表面偏心位置设有曲轴动力齿轮手柄，并且与曲轴动力齿轮相对的展示板的外框架上设有可以开合的手孔，手孔处设有合页，且合页安装的开合挡板以能够进行手动驱动曲轴动力齿轮手柄并带动动力主动齿轮为宜。对上述结构作进一步限定，所述的固定底座为方形铸铁，中间焊接支架安装有连接展示板的转动轴承，其中展示板为轻便易打孔的木质方形结构。对上述结构作进一步限定，所述的展示板的顶部为中空的矩形体结构，在其顶部设有滑动挂图框架，在滑动挂图框架上等间距安装有挂图磁铁，在展示板的顶端安装有方便携带的手提带。对上述结构作进一步限定，所述的活塞缸内设有用于展示的丁达尔胶体，所述的丁达尔胶体上部悬挂固定，活塞采用轻质铝合金并做成无顶和中空结构，在活塞上下运动过程中露出或遮盖活塞行程展示丁达尔胶体部分或全部，并控制活塞上方的LED灯，以显示活塞行程位置和喷油或点火时刻。采用上述技术方案所产生的有益效果在于:(I)本技术将往复式活塞发动机的两种内燃机模型汽油机和柴油机集成在一个演示板上，结构紧凑方便合理，能够同时实现汽油机和柴油机结构原理教学，方便教学对象对两种内燃机的根本异同点进行区分和辨别，从而产生清晰持久的印象，对内燃机行业等入门教学提供有益帮助；(2)本技术采用同一块展示板将汽油机和柴油机结构安排在一起，对两者不同点进行灯光展示和声音解释教学，前后面板分别展示汽油机和柴油机，调整方便灵活，而且零部件通用性较好，维护维修成本低，采用的声光效果生动形象；(3)本技术采用电动和手动可切换动力驱动方式，并且电力驱动依靠干电池等来源广泛价格低廉的电源，节约成本，对环境有一定的保护作用，电动工作模式依靠小型动力步进电机带动驱动主动齿轮和曲轴转动，实现往复式活塞发动机工作原理展示，手动模式可利用安装在曲轴驱动齿轮上的手柄转动曲轴，同样实现往复式活塞发动机工作原理展示；(4)本技术在展示板底部安装转动轴承，可方便将展示板进行转动，对面板不同面进行展示，而且对汽油机和柴油机工作原理相同的部位采用同一个零部件，展示效果明显清晰，对汽油机喷油嘴在进气管道在汽油机展示板面单独设置，柴油机喷油嘴与汽油机的火花塞采用同一个展示部当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机原理声光教学演示系统，其特征在于包括固定底座（1）和置于固定底座（1）上的展示板（38），所述的展示板（38）上设有水平放置的曲轴（37），所述的曲轴（37）上连接有随曲轴（37）转动而上下循环移动的活塞（30），活塞（30）置于活塞缸内，在活塞缸的两侧面设有进气口和排气口，在活塞缸的进气口位置设有进油口，在活塞（30）的正上方设有喷油嘴支架（20），在喷油嘴支架（20）的位置水平设有凸轮轴（21），在凸轮轴（21）上设有随凸轮轴（21）转动而上下循环移动的两个气门挺杆（23），气门挺杆（23）分别位于喷油嘴支架（20）的两侧，气门挺杆（23）端部设有气门（26），所述的凸轮轴（21）与曲轴（37）之间同步转动，其转速比为1：2，在曲轴（37）的另一端设有驱动装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：伏军，汤远，李剑星，戴正强，曾周亮，袁文华，李东宇，李星星，李刚，
申请(专利权)人：邵阳学院，
类型：新型
国别省市：湖南;43