一种基于定容弹的多维度可调燃烧室试验装置

1.本发明属于内燃机基础试验研究领域，特别是涉及一种基于定容弹的多维度可调燃烧室试验装置。


背景技术：

2.随着世界人口的持续增长，人类对于能源的需求也不断提升，而内燃机作为世界发展的重要推动力是人类不断进步的重要装置，在内燃机领域中，节能减排是永恒的课题，为了提升能源的利用率，降低内燃机中的有害排放物，需要世界各国科研人员不断的进行内燃机的基础性研究，探索并掌握内燃机领域中的喷雾雾化、燃烧组织以及排放物生成的机理和规律，以往的内燃机基础研究主要侧重于整机试验，针对整机的运行性能和排放性能进行综合的研究，但是对于内燃机缸内的实际喷雾、燃烧的状态并不了解。
3.因此，为了充分的探索内燃机缸内的实际状态，开发更加先进的燃油喷射和燃烧组织模式，为内燃机的进一步研发提供基础数据，就需要模拟缸内的实际环境状态，利用先进的可视化测试技术对实际的燃油喷射和燃烧过程进行高时空分辨率的捕捉，而定容弹作为内燃机基础研究领域最为重要的研究设备之一应用非常广泛，定容弹主要用于模拟内燃机缸内的高温高压环境，同时弹体上开设玻璃视窗，能够让研究人员清晰的观察到燃油在高温高压环境下的喷射和燃烧状态，结合不同的光学可视化测试技术就能够得到大量内燃机关键参数数据，但是现有技术中不能够在定容弹内调节模拟燃烧室的位置和角度，不能满足不同试验变量条件。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明旨在提出一种基于定容弹的多维度可调燃烧室试验装置,以解决现有技术中不能在定容弹内调节模拟燃烧室位置和角度且不能满足不同试验变量条件的问题。
5.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种基于定容弹的多维度可调燃烧室试验装置，包括定容弹、燃烧室、喷嘴和喷油器，所述燃烧室为多维调节燃烧室，所述定容弹包括多个定容弹侧盖，所述燃烧室位于定容弹内，所述燃烧室安装在其中一个定容弹侧盖上，所述喷油器安装在燃烧室对面的定容弹侧盖上，所述喷嘴与喷油器连通。
7.更进一步的，所述燃烧室包括x轴滑轨、y轴滑轨和切片燃烧室，所述x轴滑轨安装在定容弹侧盖上，所述y轴滑轨滑动连接在x轴滑轨上，所述切片燃烧室安装在y轴滑轨上。
8.更进一步的，所述切片燃烧室上连接有角度调节顶杆。
9.更进一步的，所述燃烧室还包括切片缸盖，所述切片燃烧室与切片缸盖连接处设有第二螺丝孔，所述第二螺丝孔内螺纹连接有螺栓。
10.更进一步的，所述定容弹侧盖中心位置设有四个第一螺丝孔，所述x轴滑轨通过四个第一螺丝孔内螺纹连接有螺栓安装在定容弹侧盖上。
11.更进一步的，所述y轴滑轨的两侧皆设有第一螺栓孔，所述x轴滑轨上设有第一螺栓槽，所述第一螺栓槽内设有第一螺栓，螺栓贯穿第一螺栓槽与第一螺栓孔螺纹连接有第一螺母。
12.更进一步的，所述切片燃烧室设有第二螺栓孔，所述y轴滑轨上设有第二螺栓槽，所述第二螺栓槽内设有第二螺栓，第二螺栓贯穿第二螺栓槽与第二螺栓孔螺纹连接有第二螺母。
13.更进一步的，所述切片燃烧室与角度调节顶杆的连接处设有第三螺栓孔，所述第三螺栓孔内螺纹连接有第三螺栓。
14.更进一步的，所述角度调节顶杆的下端设有第三螺栓槽，所述角度调节顶杆的下端与x轴滑轨通过贯穿第三螺栓槽和第一螺栓槽的螺栓连接。
15.更进一步的，所述切片缸盖底部设有槽口。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1.本发明通过设有多维可调节燃烧室，拓展了定容弹的应用，能够实现在定容弹内灵活的调节燃烧室的位置和角度，满足不同试验变量条件的设置，进而有效的拓展了试验工况，为内燃机的基础试验优化提供了便利；
18.2.本发明在燃油喷入燃烧室的同时，从定容弹的另外两个窗口能够完整观察到燃烧室内喷雾和火焰的运行状态，且能够满足不同光学方法的测试光路需求，进而满足多种光学可视化技术的应用，其中包括纹影可视化技术和米氏散射可视化技术等。
附图说明
19.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
20.图1为本发明所述的燃烧室与定容弹的总体装配图；
21.图2为本发明所述的燃烧室与定容弹侧盖的装配上部轴视图；
22.图3为本发明所述燃烧室与定容弹侧盖的侧视图；
23.图4为本发明所述燃烧室与定容弹侧盖的装配底部轴视图；
24.图5为本发明所述切片燃烧室与角度调节顶杆的装配图。
25.1-定容弹，2-燃烧室，3-喷嘴，4-喷油器，5-定容弹侧盖，6-x轴滑轨，7-y轴滑轨，8-切片燃烧室，9-切片缸盖，10-角度调节顶杆，110-第一螺栓孔，111-第二螺栓孔，112-第三螺栓孔，120-第三螺栓槽，121-第一螺栓槽，122-第二螺栓槽，130-第一螺丝孔，131-第二螺丝孔。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
27.参见图1说明本实施方式，一种基于定容弹的多维度可调燃烧室试验装置，包括定容弹1、燃烧室2、喷嘴3、喷油器4，燃烧室2为多维可调节燃烧室，定容弹1包括四个定容弹侧盖5，燃烧室2位于定容弹1内，定容弹侧盖5的中心位置设有第一螺丝孔130，四个第一螺丝
孔130内分别螺纹连接一个固定螺栓，燃烧室2通过固定螺栓安装在定容弹侧盖5上，喷油器4安装在燃烧室2对面的定容弹侧盖5上，喷嘴3与喷油器4连通，由于燃烧室2为多维可调节燃烧室，进而便于调节燃烧室2的位置的角度，通过调节燃烧室2的位置能够准确的将喷嘴3放置在燃烧室2的入口处，喷油器4的喷嘴3喷出的喷雾能够直接进入到燃烧室2的内腔，在燃油喷入燃烧室2的同时，从定容弹1的另外两个窗口能够完整观察到燃烧室2内喷雾和火焰的运行状态，从而能够满足不同光学方法的测试光路需求。
28.参见图2-4说明本实施方式，燃烧室2包括x轴滑轨6、y轴滑轨7、切片燃烧室8和角度调节顶杆10，x轴滑轨6安装在定容弹侧盖5上，y轴滑轨7滑动连接在x轴滑轨6上，切片燃烧室8上设有第二螺栓孔111，切片燃烧室8滑动连接在y轴滑轨7上，y轴滑轨7的两侧皆设有第一螺栓孔110，x轴滑轨6上设有第一螺栓槽121，设有贯穿第一螺栓孔110与第一螺栓槽121的第一螺栓，第一螺栓上螺纹连接有第一螺母，y轴滑轨7上设有第二螺栓槽122，设有贯穿第二螺栓孔111与第二螺栓槽122的第二螺栓，第二螺栓上螺纹连接有第二螺母，切片燃烧室8与角度调节顶杆10连接，通过y轴滑轨7在x轴滑轨6上滑动，可以调节切片燃烧室8在x轴上的位置，确定好切片燃烧室8的位置后，可以通过第一螺栓和第一螺母从第一螺栓孔110插入通过第一螺栓槽121进行夹紧固定，这时切片燃烧室8的x轴位置就确定了，然后使切片燃烧室8在y轴滑轨7上滑动进行y轴方向上的位置调节，然后通过第二螺栓和第二螺母从第二螺栓孔111插入通过第二螺栓槽122进行固定，从而，可以确定了切片燃烧室8的x和y轴的位置。
29.进一步地，切片燃烧室8与角度调节顶杆10的连接处设有第三螺栓孔112，第三螺栓孔112内螺纹连接有第三螺栓，角度调节顶杆10的下端设有第三螺栓槽120，角度调节顶杆10的下端与x轴滑轨6通过贯穿第三螺栓槽120和第一螺栓槽121的紧固螺栓连接，在确定了切片燃烧室8的x和y轴位置后，通过角度调节顶杆10进行切片燃烧室8的角度调节，在调节到合适的角度后，将角度调节顶杆10的上端与切片燃烧室8通过第三螺栓固定，确定角度之后，利用紧固螺栓通过第一螺栓槽121和第三螺栓槽120进行固定，进而能够将切片燃烧室8固定在需要的角度上。
30.进一步地，切片燃烧室8上设有切片缸盖9，切片缸盖9通过第二螺丝孔131内螺纹连接的固定螺栓固定在切片燃烧室8上，且切片缸盖9的底部设有槽口，该槽口用于调节切片缸盖9和切片燃烧室8之间的间距，进而能够模拟不同的余隙高度。
31.进一步地，该装置的各个部件之间的连接方式都是通过螺栓和螺母进行连接，能够实现较大的自由度，从而实现不同角度和位置的调节需求。
32.以上公开的本发明实施例只是用于帮助阐述本发明。实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。