CN105449528A - 一种发动机缸内燃烧产物自动连续取样火花塞及取样*** - Google Patents

一种发动机缸内燃烧产物自动连续取样火花塞及取样*** Download PDF

Info

Publication number
CN105449528A
CN105449528A CN201510962525.8A CN201510962525A CN105449528A CN 105449528 A CN105449528 A CN 105449528A CN 201510962525 A CN201510962525 A CN 201510962525A CN 105449528 A CN105449528 A CN 105449528A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sampling
combustion product
spark plug
branch road
dilution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510962525.8A
Other languages
English (en)
Inventor
裴毅强
安彦召
滕升平
李翔
秦静
王琨
张岩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University
Original Assignee
Tianjin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University filed Critical Tianjin University
Priority to CN201510962525.8A priority Critical patent/CN105449528A/zh
Publication of CN105449528A publication Critical patent/CN105449528A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00—Sparking plugs
    • H01T13/40—Sparking plugs structurally combined with other devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2247—Sampling from a flowing stream of gas
    • G01N1/2252—Sampling from a flowing stream of gas in a vehicle exhaust
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2247—Sampling from a flowing stream of gas
    • G01N1/2252—Sampling from a flowing stream of gas in a vehicle exhaust
    • G01N2001/2255—Sampling from a flowing stream of gas in a vehicle exhaust with dilution of the sample

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

本发明涉及一种制备测试用的样品的技术，进一步涉及一种发动机缸内燃烧产物自动连续取样火花塞及取样***。发动机缸内燃烧产物自动连续取样***，包括：取样火花塞1、与取样火花塞1连接的取样支路、对取样支路内的燃烧产物进行稀释的氮气稀释支路、用于收集已稀释燃烧产物的收集支路、收集装置4；位于取样支路上的取样电磁阀3；位于稀释支路上的串联的稀释电磁阀5、稀释流量计6；位于收集支路上的取样流量计7；电控单元8。本发明取样***通过火花塞连通气缸，安装工艺简单，通用性强。

Description

一种发动机缸内燃烧产物自动连续取样火花塞及取样***
技术领域：
本发明涉及一种制备测试用的样品的技术，进一步涉及一种发动机缸内燃烧产物自动连续取样火花塞及取样***。
背景技术：
汽车发动机燃烧排放物是大气环境污染源的重要组成部分，目前，为了从根本上解决这一日益突出的环境问题，越来越多的发动机技术研究人员开始认识到对发动机在工作过程中产生的有害气体及颗粒物的产生机理和排放物控制技术的基础研究工作的重要性，为此必须借助可在发动机气缸燃烧过程的特定时刻获取缸内燃烧产物或者燃烧中间产物的取样***；而现有取样***大多与发动机排气道连接，仅能获取发动机缸内完全燃烧后的最终排放产物，研究人员无法获取和研究缸内燃烧过程发生的物质变化，而如专利文献CN1834609A公开了内燃机缸内快速点取样***，虽能在任一时刻采集发动机燃烧过程中的产物，但其取样需通过专门的取样阀，取样阀通过气缸上的安装孔进行安装，不仅安装工艺复杂，通用性不强，且在气缸钻安装孔容易破坏气缸的密封性，影响发动机工作性能。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的问题，提供一种可自动连续采集发动机缸内燃烧过程中特定时刻的燃烧产物的取样火花塞及取样***。
本发明的技术方案如下：
一种发动机缸内燃烧产物自动连续取样火花塞，包括：金属壳体12、设置于金属壳体下端一侧的侧电极14、中心电极15、包裹中心电极的接线柱绝缘壳体11、与缸体连接的安装螺纹段13；所述中心电极和接线柱绝缘壳体的中心线相对于安装螺纹段的中心线进行了偏置；且还包括：位于偏置空余处，中心线与安装螺纹段的中心线平行的取样通孔16；嵌入在取样通孔内的取样管2；所述取样管中空。
作为取样火花塞的优选方案：所述取样通孔内有一段为螺纹孔162，对应的在取样管上有一段为螺纹杆22，二者配合。
作为取样火花塞的进一步优选方案：在取样通孔内位于螺纹孔与安装螺纹位于缸内的端面之间的密封内锥面163，对应的在取样管上位于螺纹杆与取样管取样入口之间的密封外锥面24，密封内锥面与密封外锥面通过螺纹杆与螺纹孔的旋紧实现密封。
取样火花塞的部分优选参数：所述取样通孔的内直径为4毫米，所述取样管的内直径为1±0.005毫米，所述螺纹孔和螺纹杆的轴向长度大于或等于15毫米。
采用上述取样火花塞实现的一种发动机缸内燃烧产物自动连续取样***，还包括：
与火花塞连接的取样支路、对取样支路内的燃烧产物进行稀释的氮气稀释支路、用于收集已稀释燃烧产物的收集支路、收集装置4，所述取样支路与所述氮气稀释支路并联连接后进入收集支路，最后进入收集装置。
作为取样***的优选方案，还包括：与火花塞连接的取样支路；对取样支路内的燃烧产物进行稀释的氮气稀释支路；用于收集已稀释燃烧产物的收集支路；收集装置4；位于取样支路上的取样电磁阀3；位于稀释支路上的串联的稀释电磁阀5、稀释流量计6；位于收集支路上的取样流量计7；电控单元8；所述取样支路与所述氮气稀释支路并联连接后进入收集支路，最后进入收集装置；所述取样电磁阀、稀释电磁阀受控于电控单元8；所述电控单元的输入端分别连接发动机凸轮位置传感器和曲轴位置传感器。
与现有技术相比，本发明的具有以下技术效果：
(一)该取样火花塞的偏置结构形式，使得在面积狭小的火花塞上设置取样通孔成为了可能；避免取样管安装、拆卸与使用中的干涉问题。
(二)在取样火花塞的优选方案中，取样通孔采用锥面及螺纹密封，保证原发动机压缩比保持不变。
(三)在取样火花塞的优选方案中，取样通孔直径为1mm，保证取样过程中发动机的燃烧循环变动保持在2％-3％。
(四)取样***通过火花塞连通气缸，安装工艺简单，通用性强。
(五)在取样***的优选方案中，取样支路采用高频响应电磁阀，电控单元根据曲轴及凸轮轴信号触发电磁阀开启及关闭，可实现固定时间窗口内的发动机缸内燃烧物质自动连续取样。
附图说明：
图1为取样火花塞的局部剖面结构示意图；图中，11代表接线柱绝缘壳体，12代表金属壳体，13代表安装螺纹段，14代表侧电极，15代表中心电极，16代表取样通孔，161代表光孔，162代表螺纹孔，163代表密封内锥面。
图2为图1中A处的局部放大图。
图3为取样管的结构示意图；21代表光杆，22代表螺纹杆，23代表取样管通孔，24代表密封外锥面，25代表伸出端。
图4为取样***的结构示意图；1代表取样火花塞，2代表取样管，3代表取样电磁阀，4代表收集装置，5代表稀释电磁阀，6代表稀释流量计，7代表取样流量计，8代表电控单元。
具体实施方式：
实施例：
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
发动机缸内燃烧产物自动连续取样***，包括：取样火花塞1、与取样火花塞1连接的取样支路、对取样支路内的燃烧产物进行稀释的氮气稀释支路、用于收集已稀释燃烧产物的收集支路、收集装置4，所述取样支路与所述氮气稀释支路并联连接后进入收集支路，最后进入收集装置；位于取样支路上的取样电磁阀3；位于稀释支路上的串联的稀释电磁阀5、稀释流量计6；位于收集支路上的取样流量计7；电控单元8；
所述取样电磁阀、稀释电磁阀受控于电控单元8；所述电控单元的输入端分别连接发动机凸轮位置传感器和曲轴位置传感器。
取样火花塞1包括：金属壳体12、设置于金属壳体下端一侧的侧电极14、中心电极15、包裹中心电极的接线柱绝缘壳体11、与缸体连接的安装螺纹段13，所述中心电极和接线柱绝缘壳体的中心线相对于安装螺纹段的中心线进行了偏置；且还包括：位于偏置空余处，中心线与安装螺纹段的中心线平行的取样通孔16；嵌入在取样通孔内的取样管2。
所述取样通孔内有一段为螺纹孔162，对应的在取样管上有一段为螺纹杆22，二者配合。
在取样通孔内位于螺纹孔与安装螺纹位于缸内的端面之间的密封内锥面163，对应的在取样管上位于螺纹杆与取样管取样入口之间的外锥面24，内锥面与外锥面通过螺纹杆与螺纹孔的旋紧实现密封。
安装时，取样管2***取样通孔16中，其上光杆21与取样通孔16相配合，且取样通孔16上位于安装螺纹段13一端的端部为用于与取样管2螺纹连接的螺纹孔162，且螺纹孔162孔底设有与取样管2外管壁上的密封外锥面24相适应的密封内锥面163，通过螺纹及锥面密封，防止气缸内的高压、高温燃烧物质烧结取样火花塞1或高温高压燃烧产物不可控的逸出，保证气缸的密封性；为了保证取样火花塞1的结构强度及取样管2的刚性，取样通孔23的孔径为Φ4mm，同时，螺纹孔162和取样管2上的螺纹长度均不小于15mm；取样管2孔径为Φ1±0.005mm，保证不影响取样管2强度，同时取样过程中发动机的循环变动保持在2％-3％。
工作时，技术人员可通过电控单元8预设取样电磁阀3的开启时刻和开启时长，电控单元8根据曲轴位置信号及凸轮轴位置信号确定发动机缸内燃烧时刻，发送控制信号控制每个工作循环内取样电磁阀3的开闭，实现自动连续取样；取样电磁阀3开启后，缸内燃烧产物在缸内燃烧压力驱动下，由取样支路排出，经稀释支路的氮气稀释和冷却后，由收集支路进行收集，技术人员可根据稀释流量计6和取样流量计7的数值，获得预设时间段内的缸内燃烧产物的总体积。
为了便于采集气缸内不同空间位置的燃烧产物，取样管2的一端还设有一伸出端25，取样管2与取样火花塞1螺纹旋合后，该伸出端25由取样火花塞1下端伸出以伸入气缸内，当然，该伸出端25下端伸入气缸的长度，应保证其端部不与活塞顶发生干涉。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种发动机缸内燃烧产物自动连续取样火花塞，包括：金属壳体(12)、设置于金属壳体下端一侧的侧电极(14)、中心电极(15)、包裹中心电极的接线柱绝缘壳体(11)、与缸体连接的安装螺纹段(13)，其特征在于：
所述中心电极和接线柱绝缘壳体的中心线相对于安装螺纹段的中心线进行了偏置；且还包括：
位于偏置空余处，中心线与安装螺纹段的中心线平行的取样通孔(16)；嵌入在取样通孔内的取样管(2)；所述取样管中空。
2.根据权利要求1所述一种发动机缸内燃烧产物自动连续取样火花塞，其特征在于：所述取样通孔内有一段为螺纹孔(162)，对应的在取样管上有一段为螺纹杆(22)，二者配合。
3.根据权利要求2所述一种发动机缸内燃烧产物自动连续取样火花塞，其特征在于：在取样通孔内位于螺纹孔与安装螺纹位于缸内的端面之间的密封内锥面(163)，对应的在取样管上位于螺纹杆与取样管取样入口之间的外锥面(24)，内锥面与外锥面通过螺纹杆与螺纹孔的旋紧实现密封。
4.根据权利要求3所述一种发动机缸内燃烧产物自动连续取样火花塞，其特征在于：
所述取样通孔的内直径为4毫米，所述取样管的内直径为1±0.005毫米，所述螺纹孔和螺纹杆的轴向长度大于或等于15毫米。
5.采用权利要求1所述取样火花塞实现的一种发动机缸内燃烧产物自动连续取样***，其特征在于，还包括：
与火花塞连接的取样支路、对取样支路内的燃烧产物进行稀释的氮气稀释支路、用于收集已稀释燃烧产物的收集支路、收集装置(4)，所述取样支路与所述氮气稀释支路并联连接后进入收集支路，最后进入收集装置。
6.根据权利要求5所述的一种发动机缸内燃烧产物自动连续取样***，其特征在于，还包括：
位于取样支路上的取样电磁阀(3)；
位于稀释支路上的串联的稀释电磁阀(5)、稀释流量计(6)；
位于收集支路上的取样流量计(7)；
电控单元(8)；所述取样电磁阀、稀释电磁阀受控于电控单元(8)。
7.根据权利要求6所述的一种发动机缸内燃烧产物自动连续取样***，其特征在于，所述电控单元的输入端分别连接发动机凸轮位置传感器和曲轴位置传感器。
8.采用权利要求2所述取样火花塞实现的一种发动机缸内燃烧产物自动连续取样***，其特征在于，还包括：
与火花塞连接的取样支路、对取样支路内的燃烧产物进行稀释的氮气稀释支路、用于收集已稀释燃烧产物的收集支路、收集装置(4)，所述取样支路与所述氮气稀释支路并联连接后进入收集支路，最后进入收集装置。
9.采用权利要求3所述取样火花塞实现的一种发动机缸内燃烧产物自动连续取样***，其特征在于，还包括：
与火花塞连接的取样支路、对取样支路内的燃烧产物进行稀释的氮气稀释支路、用于收集已稀释燃烧产物的收集支路、收集装置(4)，所述取样支路与所述氮气稀释支路并联连接后进入收集支路，最后进入收集装置。
10.采用权利要求4所述取样火花塞实现的一种发动机缸内燃烧产物自动连续取样***，其特征在于，还包括：
与火花塞连接的取样支路；对取样支路内的燃烧产物进行稀释的氮气稀释支路；用于收集已稀释燃烧产物的收集支路；收集装置(4)；位于取样支路上的取样电磁阀(3)；位于稀释支路上的串联的稀释电磁阀(5)、稀释流量计(6)；位于收集支路上的取样流量计(7)；电控单元(8)；
所述取样支路与所述氮气稀释支路并联连接后进入收集支路，最后进入收集装置；
所述取样电磁阀、稀释电磁阀受控于电控单元(8)；
所述电控单元的输入端分别连接发动机凸轮位置传感器和曲轴位置传感器。
CN201510962525.8A 2015-12-17 2015-12-17 一种发动机缸内燃烧产物自动连续取样火花塞及取样*** Pending CN105449528A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510962525.8A CN105449528A (zh) 2015-12-17 2015-12-17 一种发动机缸内燃烧产物自动连续取样火花塞及取样***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510962525.8A CN105449528A (zh) 2015-12-17 2015-12-17 一种发动机缸内燃烧产物自动连续取样火花塞及取样***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105449528A true CN105449528A (zh) 2016-03-30

Family

ID=55559451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510962525.8A Pending CN105449528A (zh) 2015-12-17 2015-12-17 一种发动机缸内燃烧产物自动连续取样火花塞及取样***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105449528A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3973848A (en) * 1974-12-19 1976-08-10 United Technologies Corporation Automatic gas analysis and purging system
JPS544903U (zh) * 1977-06-13 1979-01-13
US20040112328A1 (en) * 2001-12-06 2004-06-17 Werner Herden Combined fuel injection valve/ignition plug
CN1834609A (zh) * 2006-04-18 2006-09-20 天津大学 内燃机缸内快速点取样***
CN101435827A (zh) * 2008-11-11 2009-05-20 天津世纪动力科技发展有限公司 重型柴油机在用车的排气污染物测量装置
CN205231458U (zh) * 2015-12-17 2016-05-11 天津大学 一种发动机缸内燃烧产物自动连续取样火花塞及取样***

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3973848A (en) * 1974-12-19 1976-08-10 United Technologies Corporation Automatic gas analysis and purging system
JPS544903U (zh) * 1977-06-13 1979-01-13
US20040112328A1 (en) * 2001-12-06 2004-06-17 Werner Herden Combined fuel injection valve/ignition plug
CN1834609A (zh) * 2006-04-18 2006-09-20 天津大学 内燃机缸内快速点取样***
CN101435827A (zh) * 2008-11-11 2009-05-20 天津世纪动力科技发展有限公司 重型柴油机在用车的排气污染物测量装置
CN205231458U (zh) * 2015-12-17 2016-05-11 天津大学 一种发动机缸内燃烧产物自动连续取样火花塞及取样***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205231458U (zh) 一种发动机缸内燃烧产物自动连续取样火花塞及取样***
CN102749227A (zh) 一种内燃机缸内采样***及采样方法
CN204705523U (zh) 一种烟气取样装置
CN105449528A (zh) 一种发动机缸内燃烧产物自动连续取样火花塞及取样***
CN201421394Y (zh) 可视液压推靠器动力***检测仪
CN201894902U (zh) 压缩空气的过滤干燥器
CN206627548U (zh) 电表铅封安装辅助工具
CN205352699U (zh) 确定发动机上止点的装置
CN213209754U (zh) 一种phl内压测试工装
CN204988877U (zh) 一种简易螺栓拉伸强度检验工装
CN203738729U (zh) 一种缸压传感器及盲传感器的安装与取出装置
CN208488202U (zh) 测量柴油机气缸压力的快拆工装
CN203515577U (zh) 欠平衡钻井录井检测取样装置
CN206772612U (zh) 一种矿物棉及其制品渣球含量试验取样器
CN205990980U (zh) 一种新型快装喷油器集油装置
CN210714572U (zh) 一种可测量的油井套管头装置
CN203629765U (zh) 一种传感器检查机用气密检查装置
CN204203221U (zh) 含水分析仪环形探头及其安装结构
CN204903235U (zh) 一种粉状磷铵自动取样下料装置
CN205719655U (zh) 一种微量水快速分析取样***
CN203385615U (zh) U型螺栓拉伸性能测试用附具
CN203835550U (zh) 一种可读式空燃比监测***
CN203603858U (zh) 一种采油螺杆泵
CN208060105U (zh) 一种试压测试装置
CN209212332U (zh) 一种油压传感器安装结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160330