【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及内燃机燃烧，具体而言，涉及一种用于光学发动机多燃烧模式研究的点火机构。
技术介绍
1、“双碳”目标为内燃机提供了新的活力，高效、智能、零碳排放是发动机开发的终极目标。对于火花点火发动机，采用超稀薄燃烧是当前实现50％热效率的主要方式。预燃室射流点火是一项改善稀燃条件下点火稳定性和循环变动的关键技术，其通过小体积预燃室形成分布式高能点火源，可靠引燃缸内稀混合气，并引入强湍流，加快火焰传播并抑制爆震，允许提高压缩比。同时，其应用于氨、氢、甲醇等碳中和燃料中的可行性也逐步得到验证。
2、目前，采用光学发动机平台开展缸内燃烧过程的光学诊断研究是认识机理、标定模型和辅助发动机研发的重要手段之一。对光学发动机的改造通常是将原型机的活塞或气缸套部分替换为透明玻璃，而气缸盖一般保持不变。由于喷油器、火花塞、缸压传感器等部件安装位置的限制，在同一台光学发动机中同时开展不同燃烧模式的研究时，一般需要更换气缸盖，相应地也需更改活塞和缸套设计，这就增加了制造成本和时间消耗。
3、对于预燃室点火系统，现有研究仍未提出理论性的设计原则，其几何参数的选择大多依赖经验，这就要求进行大量的发动机实验，以确定每一个预燃室几何参数的最佳值，这就导致实验效率较低且成本较高。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种用于光学发动机多燃烧模式研究的点火机构，能够提高实验效率且降低成本。具体的技术方案如下。
2、第一方面，本专利技术提供了一种用于光学发动机多燃烧模式研究的点火机构
3、气缸盖和安装于所述气缸盖的可更换点火装置，所述气缸盖内部设有中空的阶梯孔，所述阶梯孔由上到下分别为大直径通孔、小直径通孔、小直径螺纹孔和大直径螺纹孔，所述小直径螺纹孔的直径小于所述小直径通孔的直径；
4、所述可更换点火装置包括预燃室点火装置，所述预燃室点火装置包括：
5、按照从上到下的顺序安装于所述阶梯孔的第一火花塞、主动预燃室适配器、主动预燃室填充件和主动预燃室帽，其中，所述可更换点火装置设置有第一预燃室腔；
6、或者，
7、按照从上到下的顺序安装于所述阶梯孔的第二火花塞和被动预燃室帽，其中，所述可更换点火装置设置有第二预燃室腔。
8、可选的，所述可更换点火装置还包括非预燃室点火装置，所述非预燃室点火装置包括：
9、按照从上到下的顺序安装于所述阶梯孔的所述第二火花塞和火花塞填充件；
10、或者，
11、按照从上到下的顺序安装于所述阶梯孔的高压直喷喷油器和喷油器填充件。
12、可选的，所述第一火花塞为可进气火花塞，所述可进气火花塞包括普通火花塞和中空的钢管，所述钢管固定连接于所述普通火花塞的上端，且所述普通火花塞的内部开设有通孔，所述钢管内部的通孔与所述普通火花塞的通孔连通形成燃料/空气通道，所述普通火花塞的通孔与所述第一预燃室腔连通。
13、可选的，所述第一火花塞为普通火花塞或者缸压传感器火花塞。
14、可选的，所述第二火花塞为普通火花塞或者缸压传感器火花塞。
15、可选的，所述主动预燃室适配器为内部中空的阶梯形圆柱体，所述主动预燃室适配器的内部由上至下分别为火花塞螺纹孔、第一圆柱形孔、圆台形孔和第二圆柱形孔，其中，所述第一圆柱形孔的直径大于第二圆柱形孔的直径以及所述火花塞螺纹孔的直径，所述火花塞螺纹孔与所述第一火花塞螺纹配合，所述第一火花塞与所述主动预燃室适配器的上端面之间通过第一垫片进行密封；
16、所述主动预燃室适配器的外部由上至下分别为圆柱面和第一外螺纹，所述圆柱面的长度大于所述小直径通孔的长度，所述第一外螺纹的直径与所述火花塞螺纹孔的直径大小相同，所述圆柱面与所述小直径通孔间隙配合，所述第一外螺纹与所述小直径螺纹孔螺纹配合，所述小直径通孔以及所述小直径螺纹孔之间的台阶面与所述主动预燃室适配器之间通过第二垫片进行密封；
17、所述主动预燃室填充件为圆环形，所述主动预燃室填充件的外圈与所述大直径螺纹孔螺纹配合，所述小直径螺纹孔与所述大直径螺纹孔之间的台阶面与所述主动预燃室填充件的上端面接触，所述主动预燃室填充件的下端面与所述气缸盖的底面齐平；
18、所述主动预燃室帽为圆柱体，所述主动预燃室帽的内部设有第一腔体，所述第一腔体由上至下分别为第三圆柱形孔和球缺形孔，所述第三圆柱形孔的直径与所述第二圆柱形孔的直径大小相同，所述球缺形孔的曲面上设置有与外界连通的第一喷孔，每个第一喷孔的中心线与所述气缸盖的中轴线的夹角为预设角度，所述主动预燃室帽的外部设有第二外螺纹，所述第二外螺纹与所述主动预燃室填充件的内圈螺纹配合，所述主动预燃室帽的上端面与所述主动预燃室适配器的下端面接触，所述主动预燃室帽的下端面伸出所述气缸盖的底面漏出所述第一喷孔；
19、所述第一圆柱形孔、所述圆台形孔、所述第二圆柱形孔和所述第一腔体组成所述第一预燃室腔。
20、可选的，所述第二火花塞的外部设有第三外螺纹，所述第三外螺纹与所述小直径螺纹孔螺纹配合，所述小直径通孔与所述小直径螺纹孔之间的台阶面与所述第二火花塞之间通过第三垫片进行密封；
21、所述被动预燃室帽为圆柱体，所述被动预燃室帽的内部设有所述第二预燃室腔，所述第二预燃室腔由上至下分别为第四圆柱形孔和球缺形孔，所述第四圆柱形孔的直径大于所述第三外螺纹的直径，所述球缺形孔的曲面上设置有与外界连通的第二喷孔，每个第二喷孔的中心线与所述气缸盖的中轴线的夹角为预设角度，所述被动预燃室帽的外部设有第四外螺纹，所述第四外螺纹与所述大直径螺纹孔螺纹配合，所述小直径螺纹孔和所述大直径螺纹孔之间的台阶面与所述被动预燃室帽的上端面接触，所述被动预燃室帽的下端面伸出所述气缸盖的底面且漏出所述第二喷孔，所述第二火花塞的下端伸入所述第二预燃室腔内且不与所述被动预燃室帽接触。
22、可选的，所述第二火花塞的外部设有第三外螺纹，所述第三外螺纹与所述小直径螺纹孔螺纹配合，所述小直径通孔与所述小直径螺纹孔之间的台阶面与所述第二火花塞之间通过第三垫片进行密封；
23、所述火花塞填充件为圆环形，所述火花塞填充件的外圈与所述大直径螺纹孔配合，所述火花塞填充件的内圈与所述第三外螺纹螺纹配合，所述小直径螺纹孔和所述大直径螺纹孔之间的台阶面与所述火花塞填充件的上端面接触，所述火花塞填充件的下端面与所述气缸盖的底面齐平，所述第二火花塞的下端伸出所述气缸盖的底面。
24、可选的，所述高压直喷喷油器通过喷油器压台固定安装于所述气缸盖；
25、所述喷油器填充件为阶梯型圆柱体，所述喷油器填充件的外部由上至下分别为第四外螺纹和第五外螺纹，所述第四外螺纹与所述小直径螺纹孔螺纹配合，所述第五外螺纹与所述大直径螺纹孔螺纹配合，所述小直径螺纹孔和所述大直径螺纹孔之间的台阶面与所述第四外螺纹和所述第五外螺纹之间的台阶面接触，所述喷油器填充件的内部设有通孔，所述高压直喷喷油器的下端圆柱体与所述喷油器填充件的通本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于光学发动机多燃烧模式研究的点火机构，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的点火机构，其特征在于，所述可更换点火装置还包括非预燃室点火装置，所述非预燃室点火装置包括：
3.如权利要求1所述的点火机构，其特征在于，所述第一火花塞为可进气火花塞，所述可进气火花塞包括普通火花塞和中空的钢管，所述钢管固定连接于所述普通火花塞的上端，且所述普通火花塞的内部开设有通孔，所述钢管内部的通孔与所述普通火花塞的通孔连通形成燃料/空气通道，所述普通火花塞的通孔与所述第一预燃室腔连通。
4.如权利要求1所述的点火机构，其特征在于，所述第一火花塞为普通火花塞或者缸压传感器火花塞。
5.如权利要求1或2所述的点火机构，其特征在于，所述第二火花塞为普通火花塞或者缸压传感器火花塞。
6.如权利要求3或4所述的点火机构，其特征在于，所述主动预燃室适配器为内部中空的阶梯形圆柱体，所述主动预燃室适配器的内部由上至下分别为火花塞螺纹孔、第一圆柱形孔、圆台形孔和第二圆柱形孔，其中，所述第一圆柱形孔的直径大于第二圆柱形孔的直径以及所述火花塞螺纹孔的
7.如权利要求5所述的点火机构，其特征在于，所述第二火花塞的外部设有第三外螺纹，所述第三外螺纹与所述小直径螺纹孔螺纹配合，所述小直径通孔与所述小直径螺纹孔之间的台阶面与所述第二火花塞之间通过第三垫片进行密封；
8.如权利要求5所述的点火机构，其特征在于，所述第二火花塞的外部设有第三外螺纹，所述第三外螺纹与所述小直径螺纹孔螺纹配合，所述小直径通孔与所述小直径螺纹孔之间的台阶面与所述第二火花塞之间通过第三垫片进行密封；
9.如权利要求2所述的点火机构，其特征在于，所述高压直喷喷油器通过喷油器压台固定安装于所述气缸盖；
10.如权利要求6或7所述的点火机构，其特征在于，所述预设角度的范围为45°-90°。
...【技术特征摘要】
1.一种用于光学发动机多燃烧模式研究的点火机构，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的点火机构，其特征在于，所述可更换点火装置还包括非预燃室点火装置，所述非预燃室点火装置包括：
3.如权利要求1所述的点火机构，其特征在于，所述第一火花塞为可进气火花塞，所述可进气火花塞包括普通火花塞和中空的钢管，所述钢管固定连接于所述普通火花塞的上端，且所述普通火花塞的内部开设有通孔，所述钢管内部的通孔与所述普通火花塞的通孔连通形成燃料/空气通道，所述普通火花塞的通孔与所述第一预燃室腔连通。
4.如权利要求1所述的点火机构，其特征在于，所述第一火花塞为普通火花塞或者缸压传感器火花塞。
5.如权利要求1或2所述的点火机构，其特征在于，所述第二火花塞为普通火花塞或者缸压传感器火花塞。
6.如权利要求3或4所述的点火机构，其特征在于，所述主动预燃室适配器为内部中空的阶梯形圆柱体，所述主动预燃室适配器的内部由上至下分别为火花塞螺纹孔、...
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