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[发明专利]一种发动机活塞遥测系统可靠性检测装置及测试方法-CN202210116044.5有效
发明人：靳爽;原彦鹏;张卫正;郭镇瑶;曹子聪 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-01-28 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G01M15/04 文献下载
摘要：本发明公开的一种发动机活塞遥测系统可靠性检测装置及测试方法，属于发动机测试领域。本发明主要目的之一是提供一种发动机活塞遥测系统可靠性检测装置，包括检测部分、驱动及润滑机构、加热部分、温度检测及控制部分、模拟喷油部分；所述可靠性检测装置能够对发动机活塞遥测系统可靠性、稳定性进行提前检测，降低试验成本，提升发动机整机试验效率。本装置通用性强、适用多工况，且还附带兼顾动态下温度检测和标定作用，提升遥测系统精度。本发明目的之二是，依托于该装置提供一种发动机活塞遥测系统的测试方法，通过对装置硬件的控制可快速实现稳态与动态运行工况下温度、运行参数及油污冲刷环境的模拟，具有增强检测效果，提升检测效率的优点。
一种发动机活塞遥测系统可靠性检测装置测试方法

[发明专利]一种活塞销孔衬套结构-CN202210277324.4有效
发明人：郭镇瑶;原彦鹏;张卫正;靳爽;曹子聪 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-03-14 - 公布日： 2023-02-28 - 主分类号： F02F3/00 文献下载
摘要：本发明公开的一种活塞销孔衬套结构，属于内燃机零部件结构技术领域。本发明通过将活塞及活塞销孔衬套螺纹连接，空心固定螺栓延伸至活塞销孔衬套的内部，限制活塞销孔衬套的运动，防止活塞销孔衬套在发动机工作中发生旋转，避免活塞销孔内加装的活塞销孔衬套因高温、高载及高频运动的工况下发生旋转及脱落。采用空心固定螺栓为飞溅的润滑油提供通道，加强活塞销和活塞销孔衬套之间的润滑，防止出现活塞销咬合的情况。在活塞销孔衬套的内圈添加异型结构，使得活塞销在工作状态时与活塞销孔衬套贴合良好，增加活塞销与活塞销孔衬套的接触面积，降低活塞销孔的表面应力，降低磨损，降低活塞销孔部位开裂的风险，提高活塞的可靠性及使用寿命。
一种活塞衬套结构

[发明专利]一种气体加速液滴撞击低温壁面实验装置-CN202210247511.8在审
发明人：靳爽;原彦鹏;张卫正;郭镇瑶;曹子聪;颜杰;金兼帅 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-03-14 - 公布日： 2022-06-03 - 主分类号： G01M10/00 文献下载
摘要：本发明公开的一种气体加速液滴撞击低温壁面实验装置，属于液滴撞壁实验技术领域。本发明通过气流控制部分中的加压室、导流模块及加速管道配合并采用多种可靠措施能够保证实现液滴稳定、可控地撞击到实验板的固定位置，保证实验精度；加速气体同时充当保护气体，防止实验板结露或结霜，提升实验效率和经济性；气体加速和保护部分仅将针头、冷壁面封闭，减小占用空间和泄漏几率，降低实验成本，同时提升安全性；调节气体流量和压力对液滴撞击的无量纲韦伯数进行宽范围地调节，实现韦伯数方便迅速地改变。本发明具有撞壁参数调节便捷、装置结构紧凑、实验成本低、安全性高、实验精度和实验效率高的优点，还能够实现气体高效循环重复回收利用。
一种气体加速撞击低温实验装置

[发明专利]一种具有卸载润滑功能的活塞铜套结构-CN202210164904.2在审
发明人：曹子聪;原彦鹏;张卫正;郭镇瑶;靳爽 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-02-23 - 公布日： 2022-05-24 - 主分类号： F16J1/18 文献下载
摘要：本发明公开的一种具有卸载润滑功能的活塞铜套结构，属于发动机结构技术领域。本发明通过在活塞铜套载荷最大处设置卸载槽结构，能够减小活塞铜套应力约束进而释放应力，从而有效避免活塞铜套载荷过大导致活塞铜套失效的情况，增加活塞的使用寿命。本发明能够减小活塞铜套载荷，避免活塞铜套与活塞销接触区域由于挤压作用无法形成油膜的情况，同时卸载槽兼具油槽作用，具有进油口与出油口，进油口能够增加飞溅进入活塞铜套的润滑油量，出油口能够排出润滑油增加润滑油流动性。油槽与卸载槽相连，能够增加进入活塞铜套的润滑油量，且所述油槽具有储油槽结构，保证润滑油无法飞溅进入时活塞铜套与活塞销之间的润滑油量，保证润滑效果。
一种具有卸载润滑功能活塞铜套结构

[发明专利]一种可拓展式内燃机曲轴系统模拟装置-CN202111482908.7在审
发明人：向建华;刘健;原彦鹏;钟乘龙;魏满晖 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-12-07 - 公布日： 2022-03-25 - 主分类号： G01M15/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种可拓展式内燃机曲轴系统模拟装置，包括：安装平台、曲轴组、伺服电机和曲轴工作条件等效组件；所述曲轴组由伺服电机驱动，曲轴工作条件等效组件由曲轴组带动，且曲轴组和曲轴工作条件等效组件均安装在安装平台上；其中，曲轴组由一个以上曲轴模块化而成；该装置能够真实模拟内燃机中曲轴系统的工作条件，满足等效性的要求。
一种拓展内燃机曲轴系统模拟装置

[发明专利]一种小型内燃机曲轴系统模拟装置及其模拟方法-CN202110637198.4有效
发明人：向建华;刘健;原彦鹏;钟乘龙;魏满晖 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-06-08 - 公布日： 2022-03-18 - 主分类号： G01M15/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种小型内燃机曲轴系统模拟装置及其模拟方法，该装置包括：安装平台、伺服电机、主动曲轴、左连杆、双头气缸、右连杆、从动曲轴及飞轮；伺服电机和双头气缸均安装在安装平台上；主动曲轴的主轴颈两端通过轴承和轴承座安装在安装平台上；主动曲轴的主轴颈与伺服电机的输出轴同轴连接，二者可同步转动；主动曲轴的连杆颈与左连杆的一端铰接；左连杆的另一端与双头气缸的主活塞杆铰接；从动曲轴的主轴颈两端通过轴承和轴承座安装在安装平台上；从动曲轴的主轴颈与飞轮同轴连接，二者可同步转动；从动曲轴的连杆颈与右连杆的一端铰接；右连杆的另一端与双头气缸的从活塞杆铰接；本发明能够真实模拟内燃机的曲轴系统，满足等效性的要求。
一种小型内燃机曲轴系统模拟装置及其方法

[发明专利]一种基于整体式活塞精确润滑的供油结构-CN202110113423.4在审
发明人：刘雯钦;张卫正;原彦鹏;陈国争 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-01-27 - 公布日： 2021-05-07 - 主分类号： F02F3/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于整体式活塞精确润滑的供油结构，包括活塞裙部、活塞头部、冷却油腔、活塞销孔的供油道平面和活塞本体，所述活塞本体的内部设有活塞头部，且活塞头部一侧的活塞本体内部安装有燃烧室，并且燃烧室的外壁与活塞裙部固定连接，所述燃烧室下方的活塞本体内部安装有冷却油腔，且冷却油腔的外壁与活塞裙部固定连接，并且冷却油腔下方的活塞本体内部安装有活塞内腔，所述活塞内腔的外壁与活塞裙部固定连接，且活塞内腔一侧的活塞本体内部安装有活塞裙部。本发明不仅实现了整体式活塞精确润滑的供油结构高效的供油，增加了润滑油的利用率，而且减轻了活塞重量提高了承力强度的。
一种基于整体活塞精确润滑供油结构

[发明专利]一种基于转子发动机的光学发动机及设备-CN202010056944.6有效
发明人： 原彦鹏;张崇炳;刘兴华;张越;张正 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-01-16 - 公布日： 2021-03-12 - 主分类号： F02B53/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于转子发动机的光学发动机及设备，包括双转子缸的中间隔离室和位于中间隔离室两侧的发动机燃烧室，中间隔离室靠近发动机燃烧室的两端面均开设有第一石英窗口，且发动机燃烧室的对应侧面开设有与第一石英窗口对应的第二石英窗口；三个第一石英窗口内设有激光固定射入头和石英窗，三个第二石英窗口内设有激光接收器和石英窗；中间隔离室在第一石英窗口的侧方开设通孔，中间隔离室外设有与激光固定射入头通过光纤连接的激光发射器，发动机燃烧室外设有光谱仪，光谱仪与激光接收器通过光纤连接。本发明可以实现对转子发动机的运行状态进行监控，并探究针对转子发动机激光点火的点火方式，为后续研究转子发送机各项性能提供依据。
一种基于转子发动机光学设备

[发明专利]一种活塞温度场模拟试验装置及试验方法-CN201910150033.7有效
发明人：姬亚萌;原彦鹏;张卫正;陈国争;曹子聪;郭镇瑶 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2019-02-28 - 公布日： 2020-02-07 - 主分类号： G01M15/05 文献下载
摘要：本发明提供了一种活塞温度场模拟试验装置，包括：冷却工装、热电偶温度采集仪、活塞、感应加热器和高频感应加热设备；感应加热器可对活塞头部进行加热，同时活塞固定在冷却工装中，冷却工装上设有多个空气腔体用于对具有活塞特征点的区域冷却，调节电动风量调节阀使其冷却能力实现可控，从而得到所需的活塞温度场模型。冷却工装的纵横向移动使活塞的顶面与感应加热器保持在最佳的感应加热距离，以保证最大的热流输入。在活塞特征区域布置相应的测温点，通过热电偶温度采集仪采集温度信息进行监控；试验方法采用热电偶法测量活塞的温度场。本发明优点在于：稳定的热流输入；调节活塞的位置，能够准确的模拟出活塞的热流分配模型，能够多点测量。
活塞冷却工装感应加热器活塞温度场热流模拟试验装置温度采集仪热电偶高频感应加热设备电动风量调节阀纵横向移动多点测量分配模型感应加热活塞头部空气腔体冷却能力热电偶法特征区域温度信息测温点特征点温度场顶面可控试验加热采集测量监控保证

[发明专利]一种基于热流分配控制的活塞设计方法-CN201910457009.8在审
发明人：陈国争;张卫正;原彦鹏;姬亚萌;郭镇瑶;曹子聪;王芮 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2019-05-29 - 公布日： 2019-09-10 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于热流分配控制的活塞设计方法，具体包括以下步骤：发动机性能计算，确定换热边界条件，进行活塞温度场预估，进行热流分配分析，建立各个设计目标的评价函数，对活塞结构进行热流控制设计；建立多目标优化评价模型，建立针对活塞整体温度场热流分配控制结果的满意度评价模型，确定最终活塞结构方案。对得到的新结构活塞进行温度场测试及热冲击可靠性验证试验，确认是否达到使用要求。本发明的优点在于：可以和应力流设计方法同步进行，同时考虑活塞各个关键区域易出现的热问题，统筹进行活塞整体热流分配控制设计，设计结果更为可靠。
热流分配控制活塞活塞结构活塞设计活塞整体发动机性能计算预估多目标优化活塞温度场可靠性验证满意度评价温度场测试关键区域换热边界评价函数评价模型热流控制设计结果设计目标热冲击热问题温度场新结构应力流分配试验分析

[发明专利]一种内燃机活塞顶面瞬态温度测试系统-CN201710057924.9在审
发明人： 原彦鹏;郦绍光;张卫正;郭冰彬;任姣 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2017-01-23 - 公布日： 2017-05-24 - 主分类号： G01K7/13 文献下载
摘要：本发明涉及一种内燃机活塞顶面瞬态温度测试系统，属于能源动力领域。本发明的瞬态温度测试系统具体包括信号调理模块、控制器、数据存储模块、无线数据收发模块、时钟信号模块、电源模块。传感器信号经过信号调理电路中的冷端补偿电路与差分放大电路后输出至控制器。控制器利用内置的A/D转换器将其温度信号转换成数字信号通过SPI存储至F‑RAM存储器中。通过基于Zigbee协议栈的无线通信模块将温度数据传输至内燃机缸外。系统利用DC/DC电压转换器提供3.3V的工作电源，同时利用电压反向电荷泵为差分放大器提供负电源。本发明可安装在内燃机活塞上，对不同工况下的内燃机活塞顶面瞬态温度进行测试，以深化对缸内传热的认识。
一种内燃机活塞瞬态温度测试系统

[发明专利]一种用于高强化的往复式内燃机的组合活塞-CN201210165859.9无效
发明人：宋立业;原彦鹏;张卫正;秦朝举 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2012-05-25 - 公布日： 2012-09-19 - 主分类号： F02F3/22 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于高强化往复式内燃机的组合活塞，属于燃烧发动机技术领域。本发明的目的是为了解决传统钢顶铝裙组合活塞由于重量较大，而影响内燃机转速提升的缺点，本发明通过采用卡台式的结构实现了碳纤维增强石墨基复合材料制成的活塞头部与铝质材料制成的活塞裙部，在高转速、高热负荷条件下的可靠连接，大大降低组合活塞的整体重量，从而提升了此类型组合活塞的内燃机的转速，进而达到了其升功率的提高；另外，本发明通过将第一气环环槽、第二气环环槽和油环环槽加工在导热性能良好的活塞裙部侧壁，并通过抗烧蚀、耐高温镀层的应用，避免了高温结焦现象，并提高抗烧蚀能力，本发明可广泛应用于为高强化、高升功率柴油机活塞领域。
一种用于强化往复内燃机组合活塞

[发明专利]一种发动机活塞振荡冷却试验装置-CN201010547315.X无效
发明人： 原彦鹏;曹元福;张卫正;杨振宇;赵维茂 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2010-11-16 - 公布日： 2011-04-27 - 主分类号： G01M15/04 文献下载
摘要：本发明提供一种发动机活塞振荡冷却试验装置，其包括：一活塞加热系统，用于对发动机活塞进行加热；一机油加热装置，用于对机油进行加热；以及一温度传感器，用于对收集的机油进行温度测量。所述活塞加热系统可以模拟实际发动机活塞的温度场。所述机油加热装置可以实现对机油的加热，以更准确地模拟实际工况下机油的温度状况。所述温度传感器，通过对机油温度的测量，可以实现对冷却油腔冷却效果的评价。
一种发动机活塞振荡冷却试验装置

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