一种多功能的单缸机试验装置的制作方法

本发明涉及发动机测试技术，更具体地说，它涉及一种多功能的单缸机试验装置。

背景技术：

1、单缸机试验装置是指在试制多缸发动机之前先试制的与多缸发动机除缸数不同外其它参数相同的单缸发动机。单缸机试验装置的试制可以大大缩短发动机的设计试制周期、节约设计试制成本、减少设计试制人员的工作量。在针对不同机型的试验开发时，单缸机试验装置的配置以及具体研究内容变化很大。目前，针对不同机型，单缸机试验装置一直遵循着这样的研制方法：从头开始单独进行单缸机试验装置的构想、设计、结构验证、机械加工以及装配，用这样的方法最终常常能够满足某一具体机型的研发需求，若开发不同类型的新机型，则必须另外研制开发新的单缸机试验装置，因此开发成本高，研制周期长。

2、国内外发动机厂商、研究机构等均开展了不同替代燃料发动机的研究，例如氢气发动机或氨气发动机。若要实现新燃料的产品化应用，将面临发动机运行边界条件控制以及缸内燃烧过程的组织和优化等系列问题。为了节约时间和成本，一般通过单缸机的方式开展发动机的试验研究，最后再将试验成果移植到批产多缸机上。

3、传统单缸机一般只能实现单一结构(相同缸径和行程)和单一燃料的研究，功能比较简单，若要开发不同系列的发动机，需要同时准备多个不同的单缸发动机，试验成本较高。此外，单缸机的关键结构与多缸机差异较大，其研究成果在移植到多缸机的时候需要重新开展验证。为此，需要一种多功能的单缸机实验装置，以实现不同缸径行程发动机的单缸试验，以及适用于多种燃料发动机的研究，通过最少的零件和最小的成本完成发动机开发。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述某些不足，本发明的目的是提供一种多功能的单缸机试验装置。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种多功能的单缸机试验装置，包括单缸机体，所述单缸机体包括曲轴箱、曲轴、中间水套、气缸盖、气缸盖罩、油底壳、凸轮轴、活塞、连杆和气缸套，所述气缸套安装在所述中间水套内，并且所述中间水套可拆卸的安装在曲轴箱顶端，所述气缸盖设在所述中间水套顶端，所述气缸盖罩设在所述气缸盖顶端，所述凸轮轴安装在所述气缸盖内，所述活塞通过连杆与曲轴传动连接，所述曲轴转动安装在所述曲轴箱内并且所述活塞与中间水套内的气缸套滑动连接。

3、进一步的，所述曲轴上设有曲柄，所述曲柄的一侧设有安装所述连杆的连杆轴颈，所述曲柄的另一侧可拆卸的安装有曲轴平衡块。

4、更进一步的，所述曲轴箱的底部通过齿轮传动的对称安装有两个一阶平衡轴，所述一阶平衡轴的同一侧可拆卸的安装有一阶平衡块，所述一阶平衡轴的转速与曲轴的转速相同。

5、更进一步的，所述曲轴箱的底端两侧通过齿轮传动的对称安装有两个二阶平衡轴，两个所述二阶平衡轴布置在所述一阶平衡轴的下方并且位于一阶平衡轴的外侧，两个所述二阶平衡轴的同一侧可拆卸的安装有二阶平衡块，所述二阶平衡轴的转速为一阶平衡轴转速的两倍。

6、更进一步的，所述曲轴箱内能够拆卸的设有支撑所述曲轴两端的主轴承座，所述主轴承座的定位孔内设有支撑所述曲轴的轴瓦。

7、更进一步的，所述气缸盖的一侧设有进气口，所述气缸盖的另一侧设有冷却液进口和燃油进油口，所述曲轴箱的箱壁上设有机油进油口。

8、更进一步的，所述进气口的接头上设有用于安装预混式燃气喷嘴的第一安装孔，所述气缸盖罩的顶端设有用于安装缸内直喷式喷嘴的第二安装孔。

9、有益效果

10、与现有技术相比，本发明的多功能的单缸机试验装置的有益效果如下：本发明的多功能的单缸机试验装置，可以实现不同缸径行程发动机的单缸试验，以及适用于多种燃料发动机的研究，通过最少的零件和最小的成本完成发动机开发。

技术特征：

1.一种多功能的单缸机试验装置，包括单缸机体，其特征在于，所述单缸机体包括曲轴箱(101)、曲轴(123)、中间水套(102)、气缸盖(103)、气缸盖罩(104)、油底壳(105)、凸轮轴(116)、活塞(109)、连杆(108)和气缸套(110)，所述气缸套(110)安装在所述中间水套(102)内，并且所述中间水套(102)可拆卸的安装在曲轴箱(101)顶端，所述气缸盖(103)设在所述中间水套(102)顶端，所述气缸盖罩(104)设在所述气缸盖(103)顶端，所述凸轮轴(116)安装在所述气缸盖(103)内，所述活塞(109)通过连杆(108)与曲轴(123)传动连接，所述曲轴(123)转动安装在所述曲轴箱(101)内并且所述活塞(109)与中间水套(102)内的气缸套(110)滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种多功能的单缸机试验装置，其特征在于，所述曲轴(123)上设有曲柄，所述曲柄的一侧设有安装所述连杆(108)的连杆轴颈，所述曲柄的另一侧可拆卸的安装有曲轴平衡块(107)。

3.根据权利要求1所述的一种多功能的单缸机试验装置，其特征在于，所述曲轴箱(101)的底部通过齿轮传动的对称安装有两个一阶平衡轴(111)，所述一阶平衡轴(111)的同一侧可拆卸的安装有一阶平衡块(112)，所述一阶平衡轴(111)的转速与曲轴(123)的转速相同。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种多功能的单缸机试验装置，其特征在于，所述曲轴箱(101)的底端两侧通过齿轮传动的对称安装有两个二阶平衡轴(113)，两个所述二阶平衡轴(113)布置在所述一阶平衡轴(111)的下方并且位于一阶平衡轴(111)的外侧，两个所述二阶平衡轴(113)的同一侧可拆卸的安装有二阶平衡块(114)，所述二阶平衡轴(113)的转速为一阶平衡轴(111)转速的两倍。

5.根据权利要求4所述的一种多功能的单缸机试验装置，其特征在于，所述曲轴箱(101)内能够拆卸的设有支撑所述曲轴(123)两端的主轴承座(106)，所述主轴承座(106)的定位孔内设有支撑所述曲轴(123)的轴瓦(124)。

6.根据权利要求5所述的一种多功能的单缸机试验装置，其特征在于，所述气缸盖(103)的一侧设有进气口(117)，所述气缸盖(103)的另一侧设有冷却液进口(120)和燃油进油口(121)，所述曲轴箱(101)的箱壁上设有机油进油口(122)。

7.根据权利要求6所述的一种多功能的单缸机试验装置，其特征在于，所述进气口(117)的接头上设有用于安装预混式燃气喷嘴的第一安装孔(118)，所述气缸盖罩(104)的顶端设有用于安装缸内直喷式喷嘴的第二安装孔(119)。

技术总结
本发明公开了一种多功能的单缸机试验装置，包括单缸机体，所述单缸机体包括曲轴箱、曲轴、中间水套、气缸盖、气缸盖罩、油底壳、凸轮轴、活塞、连杆和气缸套，所述气缸套安装在所述中间水套内，并且所述中间水套可拆卸的安装在曲轴箱顶端，所述气缸盖设在所述中间水套顶端，所述气缸盖罩设在所述气缸盖顶端，所述凸轮轴安装在所述气缸盖内，所述活塞通过连杆与曲轴传动连接，所述曲轴转动安装在所述曲轴箱内并且所述活塞与中间水套内的气缸套滑动连接。本发明的多功能的单缸机试验装置，属于发动机测试技术领域，可以实现不同缸径行程发动机的单缸试验，以及适用于多种燃料发动机的研究，通过最少的零件和最小的成本完成发动机开发。

技术研发人员：陈悦,黄永仲,吴世鹏
受保护的技术使用者：广西玉柴船电动力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12