一种仿真柴油机制造技术

本发明专利技术公开了一种仿真柴油机，包括柴油机机体构架静止部件、柴油机机体构架运动部件，所述柴油机的至少一个气缸及包覆该气缸的静止部件为剖切处理。实施本发明专利技术，能够对柴油机主机的内／外部结构、运动部件、发火时序、燃烧过程、排气阀启／闭时序和启／闭过程等进行准确的实物仿真和形象的效果模拟，从而更有助于学习和理解柴油机的工作原理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发动机领域，尤其涉及一种仿真柴油机。技术背景船舶轮机模拟器是各国航运界都十分重视的仿真项目，先后研制出多种类 型和不同功能的船舶轮机;漠拟器，但在这些船舶轮机模拟器中，对船舶主动力 柴油机的仿真目前还仅限于计算机软件仿真，比如，通过数学模型仿真计算出 柴机运油行过程的相关热工参数，再配合功能筒单的三维动画显示来表达柴油 机运转的一般概念，而对于柴油机内部运动部件(曲轴、连杆、活塞、链条、 凸轮轴、排气阀等)准确的运动过程，特别是，关于气缸内部燃烧室中发火时 序和燃烧过程、排气阀开启时序和启/闭过程等重要工况的描述，以往的仿真方 式是根本无法实现的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种对柴油机的内部工作过程等进行 实物仿真的仿真柴油机。为了解决上述问题，本专利技术提出一种仿真柴油机，包括柴油机机体构架静止 部件、柴油机机体构架运动部件，其中，所述柴油机的至少一个气缸及包覆该 气缸的静止部件为剖切处理。并且，所述剖切处理部分还包括包覆对应所述气缸的活塞、连杆、曲轴、 排气阀的静止部件。另外，所述柴油机才几体构架运动部件至少包括曲轴、连杆、活塞、排气阀， 为了模拟燃烧过程，所述剖切处理的气缸燃烧室壁上设有发光器件。另一方面，为了模拟发火时序和排气阀启/闭时序，所述曲轴设有遮光板，该遮光板的一端连接于曲轴；所述遮光4反的两侧遮蔽区域内分别对应设有固定 于曲柄箱内壁的红外发射头和红外接收头。为了更好的达到上述模拟效果，所述遮光板垂直于曲轴连接，所述红外发射头和红外接收头均设置于支架上，所述支架的一端固定于所述曲柄箱内壁；并且，所述遮光板、红外发射头支架、红外接收头支架三者平行，所述红外发 射头和红外接收头分别位于所述遮光板两侧的垂直投影遮蔽区域内。其中，为了驱动所述仿真柴油机，其还包括至少一个电机，该电机驱动所 述柴油机机体运动部件中的曲轴转动，进而曲轴带动其他运动部件运转。优选的，所述柴油机机体构架运动部件至少包括曲轴、连杆、活塞、排气阀，并且所述剖切处理的气缸燃烧室壁上设有发光器件；所述曲轴设有遮光板，该遮光板的一端连接于曲轴；所述遮光板的两侧遮蔽区域内分别对应设有固定于曲柄箱内壁的红外发射头和红外接收头； 所述仿真柴油枳近包括至少一个电机，该电机驱动所述曲轴转动。 其中，为了控制仿真柴油机各个工作时序，其还包括脉冲触发整形电路、发光器件驱动电路和/或电磁阀驱动电路、红外发射头控制电路；所述脉冲触发整形电^4矣收所述红外接收头的输出信号并整形输出方波信号，该方波信号触发所述发光器件驱动电路和/或电磁阀驱动电路驱动所述发光器件和/或排气阀的开/关；所述红外发射头控制电路在所述电机转动时控制所述红外发射头工作。可选的，所述电f兹阀的阀芯连4妻控制所述排气阀开闭的阀杆。优选的，所述电机为变频电机，其受控于变频器，该变频器接收外部控制信号。实施本专利技术，能够对柴油机主机的内/外部结构、运动部件、发火时序、燃 烧过程、排气阀启/闭时序和启/闭过程等进行准确的实物仿真和形象的效果模 拟，从而更有助于学习和理解柴油机的工作原理。附图说明图1是本专利技术仿真柴油机的单缸剖切的正面结构图； 图2是图1所示仿真柴油^f几的结构框图；图3是图1所示仿真柴油机曲轴的设置传感器部分及曲柄箱的横切面视图；图4是图1所示仿真柴油机的燃烧室局部剖视图；图5是图1所示仿真柴油机的时序控制部分的结构框图6是图3中红外发射头/接收头支架及遮光板的具体结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细阐述。首先，简要阐述本专利技术的原理。本专利技术通过将真实柴油机按比例进行缩小 制造，并且将其中至少一个气缸进行剖切处理，进而暴露出其内部运动部件的 运动过程以有助于理解其内部的原理。同时，在燃烧室壁上设置发光器件，并 在所述仿真柴油机的曲轴设置气缸发火燃烧红外传感器和排气阀开/闭传感器， 时序控制部分根据所述两个红外传感器的信号来控制所述发光器件的开关以及 排气阀的开闭，进而更准确的模拟真实柴油机的运行情况。参考图1,图示了本专利技术仿真柴油机的单缸剖切的正面结构图。本实施例中仿真柴油机包括8个气缸，其中最右边气缸及其对应曲轴部分进行剖切处理以暴露其内部运动部件的运动过程。如图所示，该仿真柴油机包括仿真柴油机机体构架静止部件中的机壳1,该机壳1上设置开口 2和开口 3分别暴露气缸及该 气缸对应的曲轴部分。通过开口 2可以观察到排气阀、活塞、连杆的运动以及 发火燃烧的过程，通过开口 3可以观察到部分曲轴及所述气缸对应的曲柄的运 动过程。所述发火燃烧的过程通过下述的发光器件(也即下述的发火燃烧指示 灯)的发光的亮灭来表示，详细情况可以参考下述相关部分的文字说明。参考图2，图示了图1所示仿真柴油机的结构框图。如图所示，其整体上包 括机体构架静止部件及机体构架运动部件。其中，所述机体构架运动部件中又 包括发火/燃烧指示灯(也即发光器件)21、排气阀22、电磁阀23,以及传动组 件27;所述传动组件27又进一步包括曲轴、连杆、活塞、链条、凸轮轴等；所 述机体构架静止部件中又包括时序控制部分24、气缸发火燃烧红外传感器25、 排气阀开/闭红外传感器26,以及变频电机27。其中，变频电机27驱动曲轴转动，曲轴进而带动连杆、活塞，以及链条、 凸轮轴(如图箭头所示，为两路)，而设置于曲轴上的气缸发火燃烧红外传感器 25及排气阀开/闭红外传感器26分别感知气缸发火燃烧时刻/时长及排气阀开/闭时刻，并将所述感知信号发送至时序控制部分24处理，时序控制部分24根 据接收到的来自传感器的信号控制排气阀22的开闭以&良火/燃烧指示灯21的 亮灭。其中，对于排气阀22的开闭控制通过电磁阀23完成，具体的，由电磁 阀23的阀芯连接所述排气阀22开闭的阀杆(图未示)进而控制所述排气阀22 的开闭。所述气缸发火燃烧红外传感器25以及排气阀开/闭红外传感器的具体实 现将在下文进行详细阐述，所述时序控制部分24的具体实现可以参考图5所示 实施例的相关描述。需要说明的是，所述的发火/燃烧指示灯21可以采用发光二极管，或者其它 普通灯管/泡等，本专利技术不限于此。所述电^f兹阀23对排气阀22的控制也不限于 上文所述的阀杆控制，可以釆用任何其它适当的方式而不超出本专利技术的保护范 围。参考图3,图示了图1所示仿真柴油机曲轴的设置传感器部分及曲柄箱的横 切面视图。如图所示，包括曲轴31， 一端固定于曲轴31上的遮光板33,以及 分别位于遮光板33的两侧并一端固定于曲柄箱内壁30上的红外发射头支架32 和红外接收头支架34，其中红外发射头支架32位于本视图的最外层，红外接收 头支架34位于本^L图的最里层。并且，所述红外发射头支架32上设置有红外 发射头321,在对应该红外发射头321的红外接收头支架34上设置有红外接收 头(由于视图角度原因，图未示)。红外发射头支架32、遮光板33、红外接收 头支架34的具体结构可以参考图6所示，如图所示，三者的形状大致相同，其 中红外发射头支架32、红外接收头支架34的较宽一端固定于曲柄箱内壁，遮光 板33的较窄一端固定于曲轴上，并且遮光板33位于红外发射头支架32、红外 接收头支架34之间；所述红外接收头支架34上设有红外接收头341本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿真柴油机，包括柴油机机体构架静止部件、柴油机机体构架运动部件，其特征在于，所述柴油机的至少一个气缸及包覆该气缸的静止部件为剖切处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高玉德，周明顺，赵晓玲，李迪阳，初忠，蒋德志，李永鹏，付君，王本明，吴庚申，
申请(专利权)人：青岛远洋船员学院，
类型：发明
国别省市：95[中国|青岛]