一种模拟发动机喷雾燃烧的定容弹系统技术方案

本发明专利技术公开了一种模拟发动机喷雾燃烧的定容弹系统，其包括：定容弹体，其设有定容弹内腔，且其设有前视窗、左视窗、右视窗、进气孔及排气孔；定容弹缸盖，其用于封盖定容弹内腔；定容弹缸盖上安装有喷油器、火花塞和若干个加热棒；压力传感器，其用于检测定容弹内腔中的压力；温度传感器，其用于检测定容弹内腔中的温度；数据采集卡，其用于把压力传感器和温度传感器检测到的信号转换为计算机能够识别的信号；以及摄像装置，其用于拍摄定容弹内腔中的反应状况。本发明专利技术能够模拟气缸内某一时刻的状态，其可以消除缸内气体流动、传热传质不均匀性的影响，以精确地研究环境温度、压力和喷油压力等单一参数对喷雾及燃烧特性的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及研究发动机喷雾和燃烧特性的
，特别涉及一种模拟发动机喷雾燃烧的定容弹系统。
技术介绍
随着能源危机，环境污染和越来越严格的排放法规的限制，节能减排已然成为当今世界范围内的热点问题，为提高燃油经济性和减少排放，寻找优良、高效、来源广泛的代用燃料，成为了内燃机领域研究的热点方向，也是柴油机亟待解决的问题。要寻找理想的代用燃料，就要对燃料的燃烧喷雾特性进行研究。内燃机的喷雾就是通过喷油器将燃油喷射进入燃烧室，使燃油液滴经过雾化、分散，并且在环境的各种因素下破碎成由连续液体、离散油滴、燃油蒸汽和空气组成的气液两相流的过程。内燃机的燃油的喷雾、破碎、扩散、蒸发直接影响着内燃机内的喷雾液滴的质量和热量传递，从而影响发动机的性能，以及排放物的(NOX、CO、THC、碳烟)含量的多少。因此，有必要对燃油的喷雾场分布进行研究，从而更清楚了解各种排放物的生成原因。燃料雾化对于发动机燃烧技术研究具有非常重要的意义，雾化质量好坏直接关系到混合气质量进而对发动机动力性、经济性和排放产生影响。现有的研究多数是在发动机本身上展开，很难实现燃油喷雾、燃烧、成分变化的一体化分析和测量。而且发动机实际循环过程比较复杂，如果直接在发动机上对喷雾和燃烧产物进行分析，很难避免燃烧循环之间的相互影响以及难以对单一变量进行精确控制。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种模拟发动机喷雾燃烧的定容弹系统，从而克服现有的在发动机本身上展开很难避免燃烧循环之间的相互影响以及难以对单一变量进行精确控制的缺点。为实现上述目的，本专利技术提供了一种模拟发动机喷雾燃烧的定容弹系统，其中，包括：定容弹体，其设置有上端开口的定容弹内腔；该定容弹体的前端面设置有前视窗，该定容弹体的左端面设置有左视窗，且该定容弹体的右端面设置有右视窗；该定容弹体的后端面设置有一进气孔及一排气孔；所述进气孔与进气装置连接；定容弹缸盖，其用于封盖所述定容弹内腔的上端开口；喷油器，其安装于所述定容弹缸盖上；火花塞，其安装于所述定容弹缸盖上；加热棒，若干个该加热棒安装于所述定容弹缸盖上，且每个该加热棒的下端延伸到所述定容弹内腔中；压力传感器，其用于检测所述定容弹内腔中的压力；温度传感器，其用于检测所述定容弹内腔中的温度；数据采集卡，其用于把所述压力传感器和所述温度传感器检测到的信号转换为计算机能够识别的信号；以及摄像装置，其用于拍摄定容弹内腔中的反应状况。优选地，上述技术方案中，所述定容弹体1呈正方体状，且所述定容弹内腔呈正方体状。优选地，上述技术方案中，所述定容弹体的材质为45钢，且所述定容弹体的外表面进行镀铬处理。优选地，上述技术方案中，所述喷油器与一共轨喷油器试验台连接。优选地，上述技术方案中，所述排气孔与一设置有真空泵的排气管道连接。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术能够模拟气缸内某一时刻的环境状态，其结构简单，没有压缩过程，可以消除发动机缸内气体流动、传热传质不均匀性的影响，以定量准确地研究环境温度、压力和喷油压力等单一参数对喷雾及燃烧特性影响的定容燃烧系统。附图说明图1是根据本专利技术模拟发动机喷雾燃烧的定容弹系统的结构的主视图。图2是根据本专利技术的图1的俯视图。图3是根据本专利技术的图2的A-A向剖视图。主要附图标记说明：1-定容弹体，2-前视窗，3-右视窗，4-左视窗，5-定容弹缸盖，6-喷油器，7-火花塞，8-压力传感器，9-加热棒，10-定容弹内腔，11-进气孔，12-排气孔，13-温度传感器。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。图1至图3显示了根据本专利技术优选实施方式的一种模拟发动机喷雾燃烧的定容弹系统的结构示意图，该模拟发动机喷雾燃烧的定容弹系统包括定容弹体1、定容弹缸盖5、喷油器6、火花塞7、加热棒9、压力传感器8、温度传感器13、数据采集卡以及摄像装置，参考图3，定容弹体1设置有上端开口的定容弹内腔10。优选地，定容弹体1呈正方体状，且定容弹内腔10呈正方体状。进一步优选地，定容弹体1的材质为45钢，且定容弹体1的外表面进行镀铬处理，以提高使用寿命。参考图1和图2，定容弹体1的前端面设置有前视窗2，前视窗2用于观察定容弹体1内的状况。定容弹体1的左端面设置有左视窗4，且定容弹体1的右端面设置有右视窗3，左视窗4和右视窗3形成光学通路，两者可以大小和位置相同且呈对称分布。继续参考图3，定容弹体1的后端面设置有一进气孔11及一排气孔12。进气孔11与排气孔12的位置位于定容弹内腔10的上部，且两者对称分布于定容弹内腔10的左右两侧为佳，以可以更好地充入气体和排出燃烧废气。进气孔11与一进气装置连接，进气装置用于把气体输送到定容弹内腔10，其注入的气体可以为高压氮气或者乙炔，氢气或者氧气的混合物。进气装置可以是乙炔钢瓶、氢气钢瓶、氧气钢瓶三者的出口先共同接上回火器，然后接上减压表、依次是电磁阀、306不锈钢针阀，最后与纯铸铁三通阀门连接并与氮气瓶输送出来的氮气会合。氮气是惰性气体，管道内压力比较大，故需要在三通阀门之前使氮气利用单独的一路管道输送，氮气直到与三通阀门连接出来后才和其他气体共用同一管道输送到定容弹内腔10内。而且这样也能够防止在特殊情况下阀门失灵使氮气对其它三路气体仪表的瞬间破坏。排气孔12用于排出燃烧废气，优选地，排气孔12与一设置有真空泵的排气管道连接，真空泵能够把定容弹内腔10内的废气排干净，以便于清晰地观察和拍摄定容弹内腔10中的反应情况。排气孔12也可以通过空压机或氮气瓶进行扫气，以清除定容弹内腔10中的废气。继续参考图1和图2，定容弹缸盖5用于封盖定容弹内腔10的上端开口，喷油器6安装于定容弹缸盖5的中间，喷油器6位于中间位置且通过合理设计尺寸，使喷油器6刚好漏出一点出来，以便于拍照。火花塞7安装于定容弹缸盖5且位于喷油器6左侧5cm处，喷油器6和火花塞7用于模拟发动机正常点火。喷油器6用于与喷油装置连接，火花塞7用于与点火装置连接。优选地，喷油器6与一共轨喷油器试验台连接，共轨喷油器试验台由低压系统和高压系统两部分组成。低压系统包括低压油泵和燃油滤清器，高压系统包括高压油泵、共轨管、共轨压力传感器、电控喷油器、燃油剂量计等组成。高压油泵是低压和高压部分之间的接口，可以在发动机各种运行状态下提供充足的高压燃油，还能为快速建立轨道压力和快速起动过程提供额外的燃油储备；共轨管的作用是存储喷油所需的高压燃油，同时利用共轨容积来缓减泵油及喷油产生的压力波动；共轨压力传感器是用于将检测到的共轨管内的实时压力信号送入ECU；燃油剂量计是用一定频率的PWM波驱动的，ECU通过占空比信号控制燃油剂量计。共轨喷油器试验台拥有高压共轨喷油和电控驱动信号等诸多功能，操作简便，喷油的轨压范围非常高而且稳定，喷油控制精确，其能够模拟不同喷油脉宽，不同喷油次本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟发动机喷雾燃烧的定容弹系统，其特征在于，包括：定容弹体，其设置有上端开口的定容弹内腔；该定容弹体的前端面设置有前视窗，该定容弹体的左端面设置有左视窗，且该定容弹体的右端面设置有右视窗；该定容弹体的后端面设置有一进气孔及一排气孔；所述进气孔与一进气装置连接；定容弹缸盖，其用于封盖所述定容弹内腔的上端开口；喷油器，其安装于所述定容弹缸盖上；火花塞，其安装于所述定容弹缸盖上；加热棒，若干个该加热棒安装于所述定容弹缸盖上，且每个该加热棒的下端延伸到所述定容弹内腔中；压力传感器，其用于检测所述定容弹内腔中的压力；温度传感器，其用于检测所述定容弹内腔中的温度；数据采集卡，其用于把所述压力传感器和所述温度传感器检测到的信号转换为计算机能够识别的信号；以及摄像装置，其用于拍摄定容弹内腔中的反应状况。

【技术特征摘要】
1.一种模拟发动机喷雾燃烧的定容弹系统，其特征在于，包括：定容弹体，其设置有上端开口的定容弹内腔；该定容弹体的前端面设置有前视窗，该定容弹体的左端面设置有左视窗，且该定容弹体的右端面设置有右视窗；该定容弹体的后端面设置有一进气孔及一排气孔；所述进气孔与一进气装置连接；定容弹缸盖，其用于封盖所述定容弹内腔的上端开口；喷油器，其安装于所述定容弹缸盖上；火花塞，其安装于所述定容弹缸盖上；加热棒，若干个该加热棒安装于所述定容弹缸盖上，且每个该加热棒的下端延伸到所述定容弹内腔中；压力传感器，其用于检测所述定容弹内腔中的压力；温度传感器，其用于检测所述定容弹内腔中的温度；数据采集卡，其用于把...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄豪中，张新赟，史程，王腾，刘勰，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西;45