专利名称：内燃机进气滚流的测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及内燃机进气稳流测量技术领域，特别是涉及一种用于测量内 进气滚流并给出任一矢量方向上滚流强度的内燃机进气 滚流的测，置。
技术背景目前，随着世界能源的日益紧缺和大气污染加剧，如何提高机动车 燃油利用率、降低尾气排放中的污染就成为一件十分重要的课题。研究证明，发动机进气道的形状与发动机的动力性、经济性及尾气排放攒标 之间存在一定关系，选取一个优化的的进气遒就可以在各方面得到賴应 的效果。因此，内燃机进气滚流的測量装置应运而生，通过測量进气道 涡流强度优选出最佳的进气道方案，就可以对原有的设计进行积极的改 进。近些年来，在汽油机稀薄燃烧和分层燃烧研究中发现滚流对提高燃 料利用率、减少尾气中有害气体成分起到重要作用，将滚流测量引入进 气道稳流测量中能进一步改善发动机进气道的设计。目前，内燃机进气滚流的测量装置有两种类型 一种是吕卡图(Ricardo)公司研制的吕 卡图进气道稳流测量装置，另一种是测量涡流动量矩的装置。上述现有 的进气道测定装置都是针对涡流强度测量而设计的，因此仅能测量某一 固定方位的滚流分量强度，无法客观反映滚流矢量矩方位及滚流强度大 小，往往出现不同滚流强度的进气道通过测量、计算而得到相同动力性 能和尾气指标，或者相同滚流强度的进气道通过测量、计算而得到不同 动力性能和尾气指标的情况，无法确定最优进气道。 发明内容本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够直 接测量进气道滚流强度，并可以给出任一矢量方向上滚流强度大小的内 燃机进气滚流的测量装置。本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案 是本实用新型内燃机进气滚流的测量装置，包括设置在气缸内、安装 有叶轮的叶轮旋转轴和转速传感器，可旋转的支撑轴安装固定在气缸 上，支撑轴的中轴线与气缸中轴线垂直并属于同一平面；叶轮固定在叶 轮旋转轴上，通过轴承，叶轮旋转轴可在轴套内旋转，叶轮旋转轴的中
轴线与支撑轴的中轴线相垂直，其垂足与气缸中心轴和支撺轴的中轴线的垂足重合轴套与支據轴相國定并且可以带动叶轮旋转轴和叶轮隨支 撑轴同时运动；转数传感器安装在支撑轴上；支撑轴的一端装有角度传 感器和驱动电机。本实用新型还可以采用如下技术措施所述的支撺轴旋转时，轴套的中心轴即叶轮旋转轴的中轴线始终在 气缸中轴线所在的、与支撑轴轴线相垂直的平面内运动。 所述的叶轮可采用同轴双叶轮或单叶轮结构。 所述的在支撑轴内设有芯孔，转数传感器的引线穿过芯孔通到气缸外。所述的叶轮直径与气缸内径之比为(0.2 0.98) :1。所述的叶轮片端部为圆弧状。本实用新型具有的优点和积极效果是本实用新型采用叶轮自身旋转的同时与支撑轴联动的结构，通过驱 动电机改变支撑轴旋转位置，由角度传感器得出叶轮支撑轴的旋转角 度，通过转数传感器可以测量出这一旋转角度所对应矢量方向的滚淹强 度，从而可以准确得出内燃机进气滚流在某，矢量方向上的准确性能， 再经过计算可以确定内燃机进气道的最佳设计方案。
图1是本实用新型的内燃机进气滚流的測量装置的剖视图； 图2是本实用新型内燃机进气滚流的测量装置的支撑轴旋转0。、180° 、 360°时的示意图；图3是本实用新型内燃机进气滚流的支撑轴旋转45。 、 225°时的示意图；图4是本实用新型内燃机进气滚流的支撑轴旋转90。 、 270°时的 示意图。附图中主要部分的符号说明:1:叶轮3:气缸5:轴承7:转数传感器9:角度传感器11:芯孔2:叶轮旋转轴 4:支撑轴 6:轴套8:转数传感器引线 10:驱动电机
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型的内燃机进气滚流的搠量装 置进行详细的说明。如图1、 4所示，在气缸3上设有可旋转的支撑轴4，支撺轴4的 中轴线与气缸3中轴线垂直并属于同一平面；叶轮1采用同轴双叶轮结 构，叶轮直径与气缸内径之比为0.83:1，所述的叶轮片端部为画賻状, 其固定在叶轮旋转轴2上，进气滚流推动叶轮1旋转，通过用于减小摩 擦的轴承5，叶轮旋转轴2在轴套6内旋转，叶轮旋转轴2的中轴线与 支撑轴4的中轴线相垂直，其垂足与气缸3中心轴和支撑轴4的中轴线 的垂足重合；轴套6与支撑轴4相固定并且可以带动叶轮旋转轴2和叶 轮1随支撑轴4同时运动，支撑轴4旋转时，轴套6的中心轴即上述叶 轮旋转轴2的中轴线始终在气缸3中轴线所在的、与支撑轴4轴线相垂 直的平面内运动；转数传感器7安装在支撑轴4上；支撑轴4的一端装 有角度传感器9和驱动电机10。进行内燃机进气滚流的测量时，将内燃机机盖(未图示)与气缸3 固定在一起，从进气口中流入的进气滚流推动叶轮l旋转，在支撑轴4 上设置转数传感器7，其测量叶轮1的转数并通过设置在支撑轴4中芯 孔ll内的转数传感器引线8引出到气缸3之外的测速器(未图示)，通 过叶轮转速与滚流强度之间关系，可得出这一矢量方向上的滚流强度。为测定最优的进气道方案，需要多次测量不同位置的滚流强度数据 进行并比较，此时，通过设置在支撑轴4一端的驱动电机10带动支撑 轴4转动，从而改变叶轮l的对应方向，测量此矢量方向上进气滚流的 强度，角度传感器9记录下此时支撑轴4的转动角度，此角度即为叶轮 l转动过的角度。如图2、3、4所示，叶轮1和叶轮旋转轴2的转动角度在0° 360° 之间。
权利要求1、一种内燃机进气滚流的测量装置，包括设置在气缸内、安装有叶轮的叶轮旋转轴和转速传感器，其特征在于在气缸上设有可旋转的支撑轴，支撑轴的中轴线与气缸中轴线垂直并属于同一平面；叶轮固定在叶轮旋转轴上，通过轴承，叶轮旋转轴可在轴套内旋转，叶轮旋转轴的中轴线与支撑轴的中轴线相垂直，其垂足与气缸中心轴和支撑轴的中轴线的垂足重合；轴套与支撑轴相固定并且可以带动叶轮旋转轴和叶轮随支撑轴同时运动；转数传感器安装在支撑轴上；支撑轴的一端装有角度传感器和驱动电机。
2、 根攞权利要求1所述的内燃机进气滚流的测量装置，其特征在 于支撑轴旋转时，轴套的中心轴即上述叶轮旋转轴的中轴线始终在气 缸中轴线所在的、与支撑轴轴线相垂直的平面内运动。
3、 根据权利要求l所述的内燃机进气滚流的测量装置，其特征在 于上述叶轮可采用同轴双叶轮或单叶轮结构。
4、 根据权利要求l所述的内燃机进气滚流的测量装置，其特征在 于在支撑轴内设有芯孔，转数传感器的引线穿过芯孔通到气缸外。
5、 根据权利要求l所述的内燃机进气滚流的测量装置，其特征在 于叶轮直径与气缸内径之比为(0.2 0.98) :1。
6、 根据权利要求l所述的内燃机进气滚流的测量装置，其特征在 于叶轮片端部为圆弧状。
专利摘要一种内燃机进气滚流的测量装置，包括设置在气缸内、安装有叶轮的叶轮旋转轴和转速传感器，可旋转的支撑轴安装固定在气缸上，支撑轴的中轴线与气缸中轴线垂直并属于同一平面；叶轮旋转轴的中轴线与支撑轴的中轴线相垂直，其垂足与气缸中心轴和支撑轴的中轴线的垂足重合；轴套与支撑轴相固定，支撑轴旋转时，轴套的中心轴即上述叶轮旋转轴的中轴线始终在气缸中轴线所在的、与支撑轴轴线相垂直的平面内运动；转数传感器安装在支撑轴上；在支撑轴的一端装有角度传感器和驱动电机。本实用新型可以测量出这一旋转角度所对应矢量方向的滚流强度，从而准确得出内燃机进气滚流在某一矢量方向上的准确性能，经过计算可以确定内燃机进气道的最佳设计方案。
文档编号F02M35/104GK201031751SQ20072009507
公开日2008年3月5日 申请日期2007年1月26日 优先权日2007年1月26日
发明者娜 刘, 伟 李, 泰 王, 胡春明 申请人:天津内燃机研究所