測(cè)量汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)渦流運(yùn)動(dòng)的裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種測(cè)量汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)渦流運(yùn)動(dòng)的裝置，該裝置包括一個(gè)模擬汽缸(6)、一個(gè)渦流排氣管(3)、一個(gè)葉片風(fēng)速儀(2)、一個(gè)轉(zhuǎn)速表(4)、一個(gè)壓力計(jì)(7)、一個(gè)流量計(jì)(8)、一個(gè)排氣道(11)、一個(gè)二級(jí)穩(wěn)壓箱(1)、一個(gè)穩(wěn)壓箱(10)、一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)(9)。該裝置可以同時(shí)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)渦流進(jìn)氣系統(tǒng)產(chǎn)生的宏觀的大尺度渦流運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度以及進(jìn)氣效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】測(cè)量汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)渦流運(yùn)動(dòng)的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)制造領(lǐng)域，具體是一種測(cè)量汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)渦流運(yùn)動(dòng)的裝置。該裝置的功能是測(cè)量汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)形成的渦流的旋流能力和進(jìn)氣效率。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)有一種基本的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)模式，渦流(swirl)。圖1是發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)渦流運(yùn)動(dòng)模式的示意圖。這種氣流運(yùn)動(dòng)模式對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程有重要影響。渦流運(yùn)動(dòng)是指旋轉(zhuǎn)的氣流圍繞汽缸軸線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)。進(jìn)氣過(guò)程活塞下移、壓縮過(guò)程活塞上移，汽缸內(nèi)氣流渦流的運(yùn)動(dòng)與汽缸壁面產(chǎn)生剪切力，致使湍流持續(xù)不斷產(chǎn)生，充滿(mǎn)汽缸和燃燒室，氣流的湍流運(yùn)動(dòng)加快了火焰?zhèn)鞑ニ俣取０l(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)的渦流的旋流能力用渦流比r表示，

[0003]r=ωs/ωe
[0004]式中是發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)渦流運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)速度；是發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速。
[0005]汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)渦流運(yùn)動(dòng)是由汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)產(chǎn)生的。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)主要包括:進(jìn)氣道、燃燒室、進(jìn)氣門(mén)，以及控制進(jìn)氣門(mén)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)等部件。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的性能是指進(jìn)氣系統(tǒng)的進(jìn)氣效率和使進(jìn)入汽缸內(nèi)的氣流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的能力。進(jìn)氣效率是指通過(guò)進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)入汽缸的氣體體積和汽缸排量之比，它衡量進(jìn)氣系統(tǒng)的流通能力。因?yàn)檫M(jìn)氣過(guò)程中氣流流經(jīng)進(jìn)氣道、進(jìn)氣門(mén)、燃燒室，必然會(huì)遇到流動(dòng)阻力，影響進(jìn)氣效率。進(jìn)氣效率是決定發(fā)動(dòng)機(jī)充氣效率的主要因素。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率降低意味著發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率下降。進(jìn)氣系統(tǒng)可以對(duì)進(jìn)氣過(guò)程進(jìn)行組織，造成進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)的氣流產(chǎn)生一定模式的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，有利于提高燃燒速度和放熱率，致使改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程。進(jìn)氣系統(tǒng)產(chǎn)生進(jìn)氣旋轉(zhuǎn)主要是由進(jìn)氣道、燃燒室和進(jìn)氣門(mén)的幾何形狀的設(shè)計(jì)完成的。
[0006]汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣過(guò)程是瞬態(tài)的(隨時(shí)間變化)，而上述參數(shù)(渦流比、進(jìn)氣效率)的測(cè)量只可能在穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行的。測(cè)量時(shí)將按照不同的進(jìn)氣門(mén)升程位置逐次固定進(jìn)氣門(mén)，形成一個(gè)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣過(guò)程的準(zhǔn)穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)，在每一個(gè)進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟位置下進(jìn)行渦流轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣流量的測(cè)量，再將準(zhǔn)穩(wěn)定條件下獲得的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行積分運(yùn)算，最終獲得該進(jìn)氣系統(tǒng)產(chǎn)生渦流的能力和進(jìn)氣效率指標(biāo)。這樣的試驗(yàn)裝置被稱(chēng)為測(cè)量汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)渦流運(yùn)動(dòng)的裝置。穩(wěn)流實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的自身比較是有意義的，可以用于新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)檢測(cè)，具有工業(yè)實(shí)用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種測(cè)量汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)渦流運(yùn)動(dòng)的裝置，圖2是本發(fā)明提出的該裝置的布局圖。包括一個(gè)模擬汽缸出)、一個(gè)渦流排氣管(3)、一個(gè)葉片風(fēng)速儀
(2)、一個(gè)轉(zhuǎn)速表(4)、一個(gè)壓力計(jì)(7)、一個(gè)流量計(jì)(8)、一個(gè)排氣道(11)、一個(gè)二級(jí)穩(wěn)壓箱
(I)、一個(gè)穩(wěn)壓箱(10)、一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)(9),各個(gè)部件的連接關(guān)系是:
[0008]模擬汽缸(6)連接一個(gè)內(nèi)部裝有一個(gè)葉片風(fēng)速儀(2)的渦流排氣管(3)；[0009]渦流排氣管（3)連接到一個(gè)二級(jí)穩(wěn)壓箱（I)；
[0010]二級(jí)穩(wěn)壓箱⑴連接至排氣道（11)；
[0011]排氣道（11)壁面上安裝壓力計(jì)（7)和流量計(jì)（8)，再接到另一個(gè)穩(wěn)壓箱（10)。
[0012]如圖2中所示，為了測(cè)量汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)大尺度的渦流運(yùn)動(dòng)，必須把一個(gè)葉片式風(fēng)速儀（2)放在渦流排氣管（3)中，測(cè)量渦流運(yùn)動(dòng)方向（5)上的氣流轉(zhuǎn)速。而實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)渦流的位置、強(qiáng)弱都在不斷變化，所以，風(fēng)速儀（2)的轉(zhuǎn)速只反映了汽缸內(nèi)渦流運(yùn)動(dòng)的平均狀況，測(cè)量結(jié)果只作為自身的相對(duì)比較。
[0013]測(cè)量時(shí)，在每一個(gè)氣門(mén)升程下，讓鼓風(fēng)機(jī)（9)吸風(fēng)，通過(guò)調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)（9)使得壓力計(jì)（7)中的壓差ΛΡ為一定值，讀出流量計(jì)（8)中的流量，以及和轉(zhuǎn)速表（4)中的葉片風(fēng)速儀（2)轉(zhuǎn)速，即可取得渦流比瓦，以及進(jìn)氣效率己y·。
[0014]該測(cè)量裝置的使用原理：
[0015]在該測(cè)量裝置上渦流比可以定義為
【權(quán)利要求】
1.一種測(cè)量汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)渦流運(yùn)動(dòng)的裝置，其特征是，包括一個(gè)模擬汽缸(6)、一個(gè)渦流排氣管（3)、一個(gè)葉片風(fēng)速儀（2)、一個(gè)轉(zhuǎn)速表（4)、一個(gè)壓力計(jì)（7)、一個(gè)流量計(jì)（8)、一個(gè)排氣道（11)、一個(gè)二級(jí)穩(wěn)壓箱（1)、一個(gè)穩(wěn)壓箱（10)、一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)（9)，各個(gè)部件的連接關(guān)系是： 模擬汽缸（6)連接一個(gè)內(nèi)部裝有一個(gè)葉片風(fēng)速儀（2)的渦流排氣管（3)； 渦流排氣管（3)連接到一個(gè)二級(jí)穩(wěn)壓箱（I)； 二級(jí)穩(wěn)壓箱（1)連接至排氣道（11)； 排氣道（11)連接壓力計(jì)（7)和流量計(jì)（8)，再接到另一個(gè)穩(wěn)壓箱（10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)渦流運(yùn)動(dòng)的裝置，其特征在于，所述的模擬汽缸（6)是呈圓柱形的薄壁腔體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)渦流運(yùn)動(dòng)的裝置，其特征在于，所述的渦流排氣管（3)呈圓柱形薄壁管道的形狀，直徑為模擬汽缸（6)直徑的三分之二，沿軸線(xiàn)方向連接在沿模擬氣缸(6)的中心軸線(xiàn)方向的底部位置。
【文檔編號(hào)】G01M15/04GK203490056SQ201320585124
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】路明 申請(qǐng)人:天津愛(ài)奧路斯汽車(chē)技術(shù)有限公司