对置二冲程发动机扫气试验装置

本发明涉及内燃机扫气性能测试装置，具体涉及一种对置二冲程发动机扫气试验装置。

背景技术：

1、换气过程是内燃机整个工作过程最重要的环节之一，换气过程对缸内燃烧及热功转换有着强烈的耦合关系，换气过程的优劣直接影响了缸内新鲜充量与废气的驱替，进而影响到混合和燃烧。

2、对置二冲程发动机采用气口-气口式直流换气，进、排气口布置在气缸两端，由进、排气活塞控制进、排气口的开闭，对置二冲程发动机进排气过程同时进行，换气时间相对较短，会产生新鲜充量与废气惨混，缸内残余废气系数大，扫气质量差等问题，降低了性能测试的可靠性和适应性。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的对置二冲程发动机扫气试验中存在的可靠性和适应性低的技术缺陷，从而提供一种可提高测试可靠性、适应性的对置二冲程发动机扫气试验装置。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供的一种对置二冲程发动机扫气试验装置，包括：发动机系统，包括缸套、进气管和排气管，缸套内设有进气道、进气活塞、排气道和排气活塞，进气道和排气道分别设于缸套的相对两侧，进气管的一端与进气道连接，排气管的一端与排气道连接；第一直线电机系统，包括第一直线电机和第一连杆，第一连杆的一端与第一直线电机的输出轴连接，第一连杆的另一端与进气活塞连接，第一直线电机驱动进气活塞运动；第二直线电机系统，包括第二直线电机第二连杆，第二连杆的一端与第二直线电机的输出轴连接，第二连杆的另一端与排气活塞连接，第二直线电机驱动排气活塞运动；示踪气体系统，包括示踪气体输气管路，示踪气体输气管路的出气端与进气管连接；气体分析系统，包括取气管路和气体分析模块，取气管路与进气管和排气管连接，气体分析模块与取气管路连接，以对分析样本中示踪气体的含量，得出发动机的扫气性能。

3、可选地，所述第一连杆和所述第二连杆上均设有行程限位机构，以调节所述第一连杆和所述第二连杆的伸出长度。

4、可选地，所述行程限位机构包括限位器。

5、可选地，所述示踪气体输气管路上沿输气方向依次设有甲烷储气罐、压力阀、压力表、流量计和稳压箱，所述进气管上设有制止阀，所述示踪气体输气管路的出气端与所述制止阀连接。

6、可选地，所述气体分析系统还包括三通阀、第一采集管和第二采集管，所述第一采集管的一端内设有第一采样探头且与所述进气管连接，所述第一采集管的另一端与所述三通阀的一个进气口连接，所述第二采集管的一端内设有第二采样探头且与所述排气管连接，所述第一采集管的另一端与所述三通阀的另一个进气口连接，所述三通阀的出气口与所述取气管路连接。

7、可选地，所述取气管路上沿输气方向依次设有汽水分离器、冷凝器、过滤器、抽气泵和所述气体分析模块，所述气体分析模块包括红外气体分析仪。

8、可选地，所述发动机系统还包括储油罐、进油管路和喷油系统，所述喷油系统包括喷油器，一个或多个所述喷油器设于所述缸套的中心位置，所述进油管路的一端与储油罐的出油口连接，所述进油管路的另一端与所述喷油器连接。

9、可选地，所述喷油系统还包括火花塞，一个或多个所述火花塞设于所述缸套的中心位置。

10、本发明技术方案，具有如下优点：

11、1.本发明提供的对置二冲程发动机扫气试验装置，通过第一直线电机系统和第二直线电机系统驱动进气活塞和排气活塞运动，简化了发动机工作过程，简化了发动机扫气试验结构，通过分析样本中示踪气体的含量，可得出发动机的扫气性能，提高了试验装置的适应性和可靠性，可以测出发动机扫气性能，实用性强。

12、2.本发明提供的对置二冲程发动机扫气试验装置，通过行程限位机构可以调节连杆的长度，从而可以改变排气活塞的冲程，进一步可以改变发动机的缸径冲程比与压缩比。

13、3.本发明提供的对置二冲程发动机扫气试验装置，通过在缸套的中心位置进行不同角度设置多个喷油器或多个喷油器、多个火花塞，可实现发动机压燃、点燃多种燃烧模式，可测得多工况下发动机的扫气性能。

技术特征：

1.一种对置二冲程发动机扫气试验装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的对置二冲程发动机扫气试验装置，其特征在于，所述第一连杆(29-1)和所述第二连杆(29-2)上均设有行程限位机构，以调节所述第一连杆(29-1)和所述第二连杆(29-2)的伸出长度。

3.根据权利要求2所述的对置二冲程发动机扫气试验装置，其特征在于，所述行程限位机构包括限位器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述对置二冲程发动机扫气试验装置，其特征在于，所述示踪气体输气管路上沿输气方向依次设有甲烷储气罐(28)、压力阀(27)、压力表(26)、流量计(25)和稳压箱(23)，所述进气管(22)上设有制止阀(21)，所述示踪气体输气管路的出气端与所述制止阀(21)连接。

5.根据权利要求4所述的对置二冲程发动机扫气试验装置，其特征在于，所述气体分析系统还包括三通阀(18)、第一采集管(3)和第二采集管(4)，所述第一采集管(3)的一端内设有第一采样探头且与所述进气管(22)连接，所述第一采集管(3)的另一端与所述三通阀(18)的一个进气口连接，所述第二采集管(4)的一端内设有第二采样探头且与所述排气管(17)连接，所述第一采集管(3)的另一端与所述三通阀(18)的另一个进气口连接，所述三通阀(18)的出气口与所述取气管路连接。

6.根据权利要求5所述的对置二冲程发动机扫气试验装置，其特征在于，所述取气管路上沿输气方向依次设有汽水分离器(15)、冷凝器(14)、过滤器(13)、抽气泵(12)和所述气体分析模块，所述气体分析模块包括红外气体分析仪(11)。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的对置二冲程发动机扫气试验装置，其特征在于，所述发动机系统还包括储油罐(19)、进油管路和喷油系统(8)，所述喷油系统(8)包括喷油器(8-2)，一个或多个所述喷油器(8-2)设于所述缸套(7)的中心位置，所述进油管路的一端与所述储油罐(19)的出油口连接，所述进油管路的另一端与所述喷油器(8-2)连接。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的对置二冲程发动机扫气试验装置，其特征在于，所述喷油系统(8)还包括火花塞(8-1)，一个或多个所述火花塞(8-1)设于所述缸套(7)的中心位置。

技术总结
本发明提供了一种对置二冲程发动机扫气试验装置，包括：发动机系统，包括缸套；第一直线电机系统，可驱动进气活塞运动；第二直线电机系统，可驱动排气活塞运动；示踪气体系统，包括示踪气体输气管路，示踪气体输气管路的出气端与连接到缸套上的进气管连接；气体分析系统，可以对所述取气管路的示踪气体进行分析。示踪气体注入缸套与新鲜空气混合，对采集的气体样本，通过分析样本中示踪气体的含量，得出发动机的扫气性能。本发明通过直线电机驱动活塞可简化对置二冲程发动机的工作过程，可以测出发动机扫气性能，提高了试验装置的适应性和可靠性。

技术研发人员：李一达,王天友,孙凯
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12