[发明专利]用于实验室的快速压缩机实验平台及压缩比的调节方法

摘要

本发明公开了一种用于实验室的快速压缩机实验平台，包括燃烧室单元、制动缸单元和驱动缸单元；制动缸单元包括制动缸缸体、制动缸后盖和制动活塞，制动活塞与燃烧室活塞之间连有第一连杆，制动活塞的下止点位置由制动缸后盖的位置确定；驱动缸单元包括驱动活塞，驱动活塞与制动活塞之间连有第二连杆；配备有多个可以放置于制动缸后盖与制动缸缸体之间的压缩比调节垫片；压缩比调节垫片由一对抱合的半圆垫片构成，所放置的压缩比调节垫片的总厚度是在保持燃烧室活塞的上止点位置不变的前提下，根据燃烧室活塞的下止点位置来确定。本发明通过在制动缸后盖处加装垫片以改变燃烧室活塞初始位置，同时保证余隙容积不变，以达到压缩比的调节。

主权项

1.一种用于实验室的快速压缩机的压缩比调节方法，其中，所用的快速压缩机实验平台包括自前向后依次布置的燃烧室单元、制动缸单元和驱动缸单元，所述燃烧室单元包括燃烧室顶盖(1)、燃烧室腔体(2)、燃烧室气缸(3)和燃烧室活塞(4)，所述燃烧室腔体(2)的前部设有石英玻璃观察窗(15)；所述制动缸单元包括制动缸缸体(9)、制动缸前端盖(6)、制动缸后盖(11)和制动活塞(8)，所述制动活塞(8)与所述燃烧室活塞(4)之间连接有第一连杆(5)，所述制动活塞(8)的下止点位置由所述制动缸后盖(11)的位置确定；所述驱动缸单元包括驱动活塞，所述驱动活塞与所述制动活塞(8)之间连接有第二连杆(13)；配备有多个压缩比调节垫片(10)用于改变制动缸后盖(11)与制动缸缸体(9)之间的轴向距离，从而调节燃烧室腔体(2)的初始容积；所述制动缸前端盖上设置有制动槽，且位置固定，保证燃烧室活塞上止点位置不变；所述压缩比调节垫片(10)由一对抱合的半圆垫片构成；所述制动缸后盖(11)与所述制动缸缸体(9)之间放置多个压缩比调节垫片(10)，所放置的压缩比调节垫片(10)的总厚度是在保持燃烧室活塞(4)的上止点位置不变的前提下，根据燃烧室活塞(4)的下止点位置来确定；压缩比调节垫片被分隔为两半后，切割面铣下0.1‑0.3mm；所述制动缸后盖(11)的前端面上开有燕尾槽，所述燕尾槽内放置与之匹配的密封圈，以实现制动活塞(8)前后的压力差，保证制动活塞(8)在实验开始前能保持在下止点位置；其特征在于，使用上述快速压缩机实验平台，在一次试验后，排空燃烧室中的残余废气，并卸去驱动活塞后方中的气压和制动缸缸体(9)中的油压；旋下制动缸后盖(11)与制动缸缸体(9)之间的连接螺栓；压缩比的调节过程如下：若减小压缩比，则根据选择的压缩比，去除多余的压缩比调节垫片(10)保留合适厚度的压缩比调节垫片(10)，根据保留下来的压缩比调节垫片(10)的厚度匹配合适长度的连接螺栓，将连接螺栓穿过制动缸后盖(11)和压缩比调节垫片(10)并旋入制动缸缸体(9)中，向前推动制动缸后盖(11)压紧压缩比调节垫片(10)与制动缸缸体(9)，旋紧所有连接螺栓；若增大压缩比，则将对角位置处的两个连接螺栓旋入穿过制动缸后盖(11)和压缩比调节垫片(10)并旋入制动缸缸体(9)中；然后，在驱动活塞的前方充入压缩空气作为驱动气压，使制动活塞(8)与驱动活塞之间的第二连杆(13)拉动制动活塞(8)至与制动缸后盖(11)的前端接触的位置，并压紧制动缸后盖(11)，逐渐增大驱动活塞前方压缩空气的气压，使制动活塞(8)推动制动缸后盖(11)逐渐脱出至连接螺栓处；卸除驱动气压，旋下连接螺栓，将构成压缩比调节垫片(10)的一对或多对抱合的半圆垫片卡在制动缸后盖(11)前部的外圆上，匹配合适长度的连接螺栓，先预拧上两个连接螺栓，调节制动缸后盖(11)的位置并将制动缸后盖(11)的前部敲入制动缸缸体(9)内，压紧压缩比调节垫片(10)和制动缸缸体(9)，旋紧所有连接螺栓；压缩比调节完成后，进行后续试验即可。