一種發(fā)動機(jī)曲軸連桿模擬機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及定容燃燒彈可視化試驗(yàn)系統(tǒng)，具體涉及一種應(yīng)用于定容燃燒彈可視化系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)曲軸連桿模擬機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]面對當(dāng)前能源危機(jī)和環(huán)境污染日益嚴(yán)重，合理利用資源和尋找清潔理想的代用燃料成為當(dāng)務(wù)之急；為了獲得發(fā)動機(jī)最佳經(jīng)濟(jì)性、排放性和動力性，最根本是要解決發(fā)動機(jī)缸內(nèi)燃料噴霧混合及燃燒機(jī)理問題；但是發(fā)動機(jī)燃燒室是封閉不可見的，這為研究帶來非常大的困難；因此為了解決這個難題，定容燃燒彈可視化試驗(yàn)系統(tǒng)就應(yīng)運(yùn)而生了，這為研究發(fā)動機(jī)燃燒機(jī)理帶來巨大的便利和幫助；韓國東亞大學(xué)Yu liu等人利用定容燃燒彈可視化系統(tǒng)研究缸內(nèi)直噴天然氣噴霧發(fā)展過程、著火機(jī)率以及燃燒火焰?zhèn)鞑ミ^程，研究觀察了空氣流速、噴射壓力、環(huán)境溫度以及環(huán)境壓力對天然氣噴霧和燃燒過程的影響；DerekBradley等人在定容燃燒彈可視化系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行了甲烷一空氣燃燒速度、馬克斯坦長度、火焰淬熄等燃燒參數(shù)的計(jì)算研究；Zuohua Huang等人利用定容燃燒彈模擬天然氣直噴，進(jìn)行了天然氣一氫氣一空氣混合氣燃燒特性的研究；J.k.Yeom等人在定容燃燒彈中放置擋塊，以用來模擬燃燒室形狀研究燃燒室形狀對噴霧發(fā)展的影響。
[0003]上述在定容燃燒彈可視化試驗(yàn)系統(tǒng)基礎(chǔ)上研究燃料噴射和燃燒時，幾乎都是在模擬當(dāng)發(fā)動機(jī)活塞運(yùn)動在上止點(diǎn)附近時的某一狀態(tài)，即模擬研究燃燒室內(nèi)靜態(tài)狀態(tài)；這相較于真實(shí)的發(fā)動機(jī)缸內(nèi)活塞運(yùn)動具有較大的落差；發(fā)動機(jī)在運(yùn)行中時，活塞會對氣缸內(nèi)的氣體進(jìn)行壓縮，導(dǎo)致缸內(nèi)氣流運(yùn)動變得很是復(fù)雜；活塞運(yùn)動對缸內(nèi)氣流運(yùn)動和燃燒機(jī)理具有十分重要的影響作用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于定容燃燒彈可視化系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)曲軸連桿模擬機(jī)構(gòu)。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種發(fā)動機(jī)曲軸連桿模擬機(jī)構(gòu)，包括活塞、活塞導(dǎo)向板、安裝座、連桿和單拐曲軸；所述活塞導(dǎo)向板具有兩塊，平行且對稱地固定設(shè)置于安裝座的一側(cè)；所述活塞為長方體結(jié)構(gòu)，設(shè)置于兩塊活塞導(dǎo)向板之間，與活塞導(dǎo)向板滑動配合；單拐曲軸包括曲柄、連桿軸頸和主軸；活塞靠近安裝座一面為內(nèi)凹面，內(nèi)凹面的相對面與連桿一端可轉(zhuǎn)動連接；連桿另一端通過連桿軸頸分別與對稱設(shè)置于其兩側(cè)的左曲柄、右曲柄連接；主軸包括左軸和右軸，左軸一端與左曲柄固定連接，另一端連接曲軸位置傳感器；右軸一端連接右曲柄固定連接，另一端通過聯(lián)軸器連接電機(jī)；還包括有控制機(jī)構(gòu)，曲軸位置傳感器和電機(jī)連接到控制機(jī)構(gòu)。
[0006]作為優(yōu)選，所述控制機(jī)構(gòu)包括信號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換器、接口電路、E⑶、驅(qū)動電路；電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速依次經(jīng)過信號調(diào)理、第一接口電路，傳到E⑶；曲軸位置傳感器(16)接收的信號通過A/D轉(zhuǎn)換器后經(jīng)過第一接口電路傳到EOT ;所述EOT還連接有第二接口電路，第二接口電路連接驅(qū)動電路。
[0007]作為優(yōu)選，所述活塞導(dǎo)向板相對面上對稱的設(shè)置有矩形槽，活塞與活塞導(dǎo)向板上的矩形槽滑動配合。
[0008]作為優(yōu)選，所述活塞與連桿連接面設(shè)置有矩形凹槽，活塞銷可轉(zhuǎn)動的架設(shè)在矩形凹槽相對面的兩個銷孔上，連桿與活塞銷固定連接。
[0009]作為優(yōu)選，所述連桿通過限位套筒與活塞銷固定連接。
[0010]作為優(yōu)選，所述連桿與主軸連接端通過連桿螺栓與連桿蓋固定連接；曲柄通過連桿軸頸分別與連桿和連桿蓋連接；連桿軸頸外部設(shè)置有軸瓦。
[0011]作為優(yōu)選，所述E⑶還連接顯示器。
[0012]作為優(yōu)選，所述曲軸位置傳感器為旋轉(zhuǎn)光電編碼器式傳感器。
[0013]作為優(yōu)選，所述連桿桿身上設(shè)置有凹槽。
[0014]作為優(yōu)選，所述連桿與活塞連接端設(shè)置有襯套。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0016]1本實(shí)用新型與可視化定容系統(tǒng)配合使用可真實(shí)地模擬燃燒室活塞往復(fù)運(yùn)動；
[0017]2本實(shí)用新型采用外觀為長方體結(jié)構(gòu)的活塞，燃燒室的形狀設(shè)置不規(guī)則形狀，可以便于光學(xué)系統(tǒng)拍攝實(shí)驗(yàn)所需的圖片；
[0018]3本實(shí)用新型活塞結(jié)構(gòu)簡單，其燃燒室形狀可根據(jù)活塞內(nèi)凹面的形狀變化，便于實(shí)驗(yàn)研究；
[0019]4本實(shí)用新型設(shè)置于定容器內(nèi)部，不會有活塞密封問題，可靠性高；
[0020]5本實(shí)用新型使用曲軸傳感器，檢測曲軸的運(yùn)動，相應(yīng)的得到活塞的運(yùn)動狀況，根據(jù)活塞運(yùn)動研究不同時刻噴射和點(diǎn)火對結(jié)構(gòu)的影響。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型側(cè)視圖。
[0022]圖2為本實(shí)用新型俯視圖。
[0023]圖3為本實(shí)用新型活塞正視圖。
[0024]圖4為本實(shí)用新型正視圖的A-A剖面圖。
[0025]圖5為實(shí)用新型控制結(jié)構(gòu)流程圖。
[0026]圖中:1-活塞，2-活塞銷，3-限位套筒，4-連桿，5-連桿螺栓，6-曲柄，6_1_左曲柄，6_2_右曲柄，7_軸瓦，8_連桿蓋，9_連桿軸頸，10-主軸，10-1-左軸，10-2-右軸，11_安裝座，12-活塞導(dǎo)向板，13-襯套，14-聯(lián)軸器，15-電機(jī)，16-曲軸位置傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0028]—種發(fā)動機(jī)曲軸連桿模擬機(jī)構(gòu)，包括活塞1、活塞導(dǎo)向板12、安裝座11、連桿4和單拐曲軸；所述活塞導(dǎo)向板12具有兩塊，平行且對稱地固定設(shè)置于安裝座11的一側(cè)；所述活塞1為長方體結(jié)構(gòu)，設(shè)置于兩塊活塞導(dǎo)向板12之間，與活塞導(dǎo)向板12滑動配合；單拐曲軸包括曲柄6、連桿軸頸9和主軸10 ;活塞1靠近安裝座11 一面為內(nèi)凹面，內(nèi)凹面的相對面與連桿4 一端可轉(zhuǎn)動連接；連桿4另一端通過連桿軸頸9分別與對稱設(shè)置于其兩側(cè)的左曲柄6-1、右曲柄6-2連接；主軸10包括左軸10-1和右軸10-2，左軸10-1 一端與左曲柄6-1固定連接，另一端連接曲軸位置傳感器16 ;右軸10-2 —端連接右曲柄6-2固定連接，另一端通過聯(lián)軸器14連接電機(jī)15 ;還包括有控制機(jī)構(gòu)，曲軸位置傳感器16和電機(jī)15連接到控制機(jī)構(gòu)；燃燒室形狀可以隨活塞1內(nèi)凹面的改變而改變，可以根據(jù)觀察需要設(shè)計(jì)燃燒室的形狀，便于觀測；曲柄6為橢圓柱體，曲柄6、連桿軸頸9和主軸10 —體加工；曲軸位置傳感器16與電機(jī)15通過聯(lián)軸器14連接為一體，曲軸位置傳感器16不僅可以測單拐曲軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角同時也可以測電機(jī)15的瞬時轉(zhuǎn)速。
[0029]所述控制機(jī)構(gòu)包括信號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換器、接口電路、E⑶、驅(qū)動電路；電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速依次經(jīng)過信號調(diào)理、第一接口電路，傳到ECU;曲軸位置傳感器16接收的信號通過A/D轉(zhuǎn)換器后經(jīng)過第一接口電路傳到EOT ;所述EOT還連接有第二接口電路，第二接口電