[实用新型]用于光学单缸发动机的活塞结构及光学单缸发动机

说明书

本实用新型提供一种用于光学单缸发动机的活塞结构及光学单缸发动机，用于光学单缸发动机的活塞结构包括玻璃缸套和金属活塞，金属活塞包括上活塞和连接于上活塞的下端的下活塞，上活塞的外顶部形状与实际发动机的活塞的外顶部形状相同；上活塞的上端伸入玻璃缸套内。金属活塞与玻璃缸套配合，通过玻璃缸套即可观察缸内情况，实现光学试验，简化了结构，降低了成本；采用金属活塞，便于将上活塞的外顶部形状加工成与多缸机的活塞的外顶部形状相同，保证实验过程中光学单缸发动机的缸内流场与实际发动机的缸内流场的一致性，提高压缩比的准确性，提高试验准确性。

技术领域

本实用新型属于发动机领域，特别是涉及用于光学单缸发动机的活塞结构及光学单缸发动机。

背景技术

光学单缸发动机利用高速摄影技术和粒子图像测速法(PIV)等相关光学测试技术，可以测量缸内流场分布、喷雾发展、油气混合、火焰传播、排放物生成等整个发动机燃烧过程，方便对燃烧系统进行评估，指导发动机燃烧系统设计。因此光学单缸发动机的使用率越来越高，不仅可以用在发动机项目开发前期，验证燃烧系统设计是否满足设计要求，而且可以进行喷油器、凸轮轴选型等工作，缩减发动机开发周期。

目前，用于光学单缸发动机上的活塞多使用玻璃顶活塞，在玻璃顶活塞内嵌反射镜辅助拍摄，由于石英玻璃材料的原因，活塞顶部只能加工成平顶，如此与实际发动机活塞顶相差较大，对发动机缸内流场及压缩比均有影响，且活塞顶部与玻璃窗口密封不严，存在漏气的风险，影响试验准确性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有方案影响试验准确性的问题，提供一种用于光学单缸发动机的活塞结构及光学单缸发动机。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种用于光学单缸发动机的活塞结构，包括玻璃缸套和金属活塞，所述金属活塞包括上活塞和连接于所述上活塞的下端的下活塞，所述上活塞的外顶部形状与实际发动机的活塞的外顶部形状相同；所述上活塞的上端伸入所述玻璃缸套内。

可选地，还包括调节垫片和连接螺栓；

所述调节垫片位于所述上活塞的下侧与所述下活塞的上侧之间；

所述连接螺栓连接所述上活塞和所述下活塞，并使所述调节垫片夹紧于所述上活塞与所述下活塞之间。

可选地，还包括压缩空气管；

所述上活塞内部设有上空腔，所述上空腔贯通所述上活塞的下端；

所述下活塞内部设有下空腔，所述下空腔贯通所述下活塞的上下两端；

所述上空腔与所述下空腔连通；

所述压缩空气管穿设于所述下活塞上，并用于向所述上活塞内通入压缩空气。

可选地，所述压缩空气管的出气口位于所述下活塞内，并指向所述上活塞的内顶部。

可选地，所述连接螺栓为中空结构，所述连接螺栓位于所述金属活塞内，并分别连接所述上空腔的下端内壁和所述下空腔的上端内壁。

可选地，还包括定位销，所述定位销设于所述上活塞和所述下活塞之间，并限制所述上活塞与所述下活塞相对转动。

可选地，所述上活塞上设有贯通所述上空腔的周向侧壁的定位孔，所述下活塞上设有贯通所述下空腔的周向侧壁的定位槽，所述定位槽的上侧具有供所述定位销卡入的开口，所述定位销穿设于所述定位孔和所述定位槽。

可选地，还包括套设于所述上活塞外的上活塞环、套设于所述下活塞的上端的下活塞侧压环以及自上而下依次套设于所述下活塞的下端的下活塞一环、下活塞二环和油环。

可选地，所述玻璃缸套的顶部呈屋脊形。