一种用于喷雾定容燃烧弹上的点火装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于喷雾定容燃烧弹上的点火装置，包括定位套筒(4)，由聚四氟乙烯制成的外六角螺栓头(2)以及起导电放电作用的钨针(1)；其中，该外六角螺栓头(2)的一个端面上设有同轴布置的圆柱体，该圆柱体的周向为螺栓头螺纹部分(3)，两根带有设定夹角的钨针(1)穿过外六角螺栓头(2)，并且两根钨针(1)之间通过若干个间隔设置的定位套筒(4)定位、固定。本发明专利技术将传统定容燃烧弹中的对置式电极改为同侧斜置式布置，通过使用聚四氟乙烯制作的安装螺栓头与耐热绝缘的定位套筒进行电极的固定与间距控制，从而克服传统对置式点火针点火方式在应用到喷雾容弹上时容易出现的振动、损坏等缺点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于喷雾定容燃烧弹上的点火装置
本专利技术属于发动机喷雾燃烧调控
，尤其涉及一种用于喷雾定容燃烧弹上的点火装置。
技术介绍
定容燃烧弹(constantvolumecombustionbomb，CVCB)，是一种主要用来模拟内燃机在活塞上止点(TDC)附近工况的燃烧过程的实验装置。定容燃烧弹的结构较为简易，燃烧室容积固定，可承受较高温度与压力。实际运行时并没有进行压缩过程，而是预先设置好混合气的各项热力学参数，通过内置的点火针直接点火。除了结构简易、混合气热力学参数调整方便等优点外，定容燃烧弹一般还装有观察窗口，以便研究人员得到良好的可视化视场。喷雾定容燃烧弹是在原有的层流定容燃烧弹的基础上，增加了喷油系统，使用喷油器进行喷油，从而可以实现对汽油PFI喷射、GDI缸内直喷、柴油缸内喷射的燃油喷雾宏观、微观特性进行观察与研究，也可以将燃油喷射作为燃烧过程调控的一个重要手段，观察不同全局当量比、不同预混比、不同燃料种类等多种条件下燃料的燃烧情况，从而更为贴近实际内燃机的燃烧过程。随着研究内容的不断扩展和深入，定容燃烧弹的点火方式也开始丰富起来。传统的定容燃烧弹是由内置的两根对置点火针直接点火，结构较为简易，但容易出现点火不稳定的情况，并且点火针在燃烧过程中受到气流影响，容易出现振动甚至损坏。另一种方案是参考实际发动机的布置，在容弹燃烧室壁面上安装电火花塞，但这种方式并没有解决点火针对置点火方式的不足，存在着电极易老化损坏导致点火不稳定、金属电极与燃烧室避免热传导导致热量损失等问题。近年来，随着火箭发动机研究的不断深入，激光诱导等离子体点火(laserinducedplasmaignition,LIPI)开始受到关注，这种点火方式是通过激光诱导等离子体(laserinducedplasma，LIP)与可燃气体的相互作用实现点火，相比于传统的点火方式，LIPI具有以下优势：可以在更大的当量比范围内实现点火，有助于对稀燃、贫燃调控技术的研究；配合光学系统可以快捷、准确地调整点火位置；舍弃了传统点火方式中的金属电极结构，有效避免由于电极老化、变形、损坏以及电极与燃烧室壁面热传导所导致的熄火情况及工作不稳定情况；可实现点火-诊断一体化设计等等。但LIPI对设备条件要求较高，系统较为复杂，成本也较高。在喷雾定容燃烧弹上开展燃料喷雾燃烧特性研究，点火装置是必不可少的，而由喷雾过程所引导的容弹内部气流流动是十分明显的，加上喷雾燃烧过程后，容弹内部流场运动剧烈，如果使用传统的对置式点火针点火方式，点火针很容易发生振动、变形甚至折断损坏，变形后电极间距增加也会进一步导致点火不稳定。因此，有必要对传统的对置式点火针点火方式进行改进，既要尽可能保留其原有的优势，也要针对在喷雾定容燃烧弹上开展燃料喷雾燃烧特性研究的需求，对其不足加以改进与弥补。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足、实验设备条件限制等问题，提供了一种用于喷雾定容燃烧弹上的点火装置。本专利技术采用如下技术方案来实现的：一种用于喷雾定容燃烧弹上的点火装置，包括定位套筒，由聚四氟乙烯制成的外六角螺栓头以及起导电放电作用的钨针；其中，该外六角螺栓头的一个端面上设有同轴布置的圆柱体，该圆柱体的周向为螺栓头螺纹部分，两根带有设定夹角的钨针穿过外六角螺栓头，并且两根钨针之间通过若干个间隔设置的定位套筒定位、固定。本专利技术进一步的改进在于，外六角螺栓头的两个端面处各设置有一个定位套筒。本专利技术进一步的改进在于，两根钨针之间夹角为1-3°，且尖端间距为2mm。本专利技术进一步的改进在于，钨针的直径在0.5-1mm。本专利技术进一步的改进在于，定位套筒采用粘合修补剂制成。本专利技术进一步的改进在于，螺栓头螺纹部分采用锥角螺纹。本专利技术至少具有以下有益的技术效果：本专利技术将传统定容燃烧弹中的对置式电极改为同侧斜置式布置，通过使用聚四氟乙烯制作的安装螺栓头与耐热绝缘的定位套筒进行电极的固定与间距控制，从而克服传统对置式点火针点火方式在应用到喷雾容弹上时容易出现的振动、损坏等缺点。本专利技术与现有技术相比，具有以下几点优势：1、将定容燃烧弹常用的电极由对置布置方式改为同侧布置方式，既可节省安装空间，也可免去对置式电极对同轴度的要求，减小了容弹与电极的加工难度与要求。2、设计方案中将同侧布置的电极在多个位置进行了固定，减小了电极在喷雾和燃烧过程中受气流影响产生的震动，既可减小电极震动幅度过大导致变形甚至断裂情况的可能，也可保证两根电极之间的间距固定，防止电极短接造成短路。3、设计方案中使用了两种不同性质的粘合修补剂制作固定、密封用的定位套筒，可以保证在经过多次点火与燃烧过程后不开裂、不过度变形与变性，提高点火装置的耐用性。4、制作过程较为简易，配合模具可快速进行电极去积碳、更换与固定。附图说明图1和图2分别为本专利技术一种用于喷雾定容燃烧弹上的点火装置两个不同角度上的结构示意图。附图标记说明：1-钨针，2-外六角螺栓头，3-螺栓头螺纹部分，4-定位套筒。具体实施方式以下结合附图对本专利技术做出进一步的说明。如图1和图2所示，本专利技术提供的一种用于喷雾定容燃烧弹上的点火装置，其制作方法步骤如下(图纸与步骤中的部分安装尺寸与一特定容弹相配合，可视实际情况进行调整)：(1)螺栓制作。使用聚四氟乙烯制作一个外六角螺栓头2(其带有螺栓头螺纹部分3)。聚四氟乙烯具有良好的可塑性、绝缘性与耐热性，成本较低，是制作外六角螺栓头2的理想材料。设计、制作外六角螺栓头2时应考虑安装尺寸与安装时的可操作性，螺栓头螺纹部分3的尺寸应配合容弹相关尺寸，建议采用锥角螺纹，这种螺纹安装后具有一定的密封性，如果使用普通螺纹，则应在安装时增加密封垫圈或垫片。(2)钻孔。在外六角螺栓头2中心钻两个位于同一水平面上、略带角度的通孔。通孔直径视钨针直径而定，建议使用直径在0.5-1mm范围内的钨针，能够保证较好的击穿性能和点火稳定性。通孔间距不小于3mm。两个通孔间的夹角与设计时钨针间夹角相当或略大与钨针间夹角，便于钨针安装与固定。(3)钨针安装。将选取好的钨针1打磨之后插入外六角螺栓头2通孔中，调整两侧钨针露出长度，使内侧钨针尖端在安装之后能出现在容弹视窗内并与喷油器安装位置在同一平面上即可。外侧露出长度建议在50mm左右，以便于使用时与高压脉冲点火系统正负极相连。(4)钨针固定与定位套筒安装。将两根钨针保持在同一水平面上，微调钨针位置、方向，使两根钨针之间夹角为1-3°，并控制其尖端间距在2mm左右，以保证钨针的点火稳定性。在图1和图2所示的位置上，使用粘合修补剂制作定位套筒4，间距控制在20-30mm左右，流程如下：首先使用耐300度的粘合修补剂，按一定配比均匀混合后，在规定的操作时间内涂抹在钨针表面，将两根钨针连接起来，涂抹厚度控制在1mm左右，在室温条件下静置24小时以上以保证修补剂完全固化，之后再使用耐1800度的粘合修补剂，按照相同的操作流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于喷雾定容燃烧弹上的点火装置，其特征在于，包括定位套筒(4)，由聚四氟乙烯制成的外六角螺栓头(2)以及起导电放电作用的钨针(1)；其中，/n该外六角螺栓头(2)的一个端面上设有同轴布置的圆柱体，该圆柱体的周向为螺栓头螺纹部分(3)，两根带有设定夹角的钨针(1)穿过外六角螺栓头(2)，并且两根钨针(1)之间通过若干个间隔设置的定位套筒(4)定位、固定。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于喷雾定容燃烧弹上的点火装置，其特征在于，包括定位套筒(4)，由聚四氟乙烯制成的外六角螺栓头(2)以及起导电放电作用的钨针(1)；其中，
该外六角螺栓头(2)的一个端面上设有同轴布置的圆柱体，该圆柱体的周向为螺栓头螺纹部分(3)，两根带有设定夹角的钨针(1)穿过外六角螺栓头(2)，并且两根钨针(1)之间通过若干个间隔设置的定位套筒(4)定位、固定。


2.根据权利要求1所述的一种用于喷雾定容燃烧弹上的点火装置，其特征在于，外六角螺栓头(2)的两个端面处各设置有一个定位套筒(4)。
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄佐华，姚晓新，汤成龙，詹铖，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61