一种用于四冲程发动机气道性能测试的可变结构芯盒的制作方法

本申请涉及发动机，尤其涉及一种用于四冲程发动机气道性能测试的可变结构芯盒。

背景技术：

1、在设计四冲程发动机进排气道时，需要进行气道稳流试验来对设计出的进排气道进行性能验证，这通常需要将进排气道加工成气道芯盒进行试验。传统的气道芯盒采用整体加工或铸造方法，一旦加工成型，该芯盒结构就无法改变，如果进排气道需要进行结构改进，则需要重新对芯盒进行整体加工制造，这就对进排气道设计带来了极大的时间与成本投入。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了将传统的整体式气道芯盒模块化，各个模块可以单独拆解更换，以到达节约研发成本，缩短周期的目的。

2、本发明实施例提供了一种用于四冲程发动机气道性能测试的可变结构芯盒，包括：芯盒外壳1、芯盒顶面盖板10、进气门座圈2、排气门座圈3、进气道4、排气道6、进气歧管5、排气歧管7、进气门8、排气门9和气门弹簧11；

3、所述芯盒外壳1，与所述芯盒顶面盖板10组成可变结构芯盒的外围；

4、所述进气门座圈2和所述排气门座圈3，安装在所述芯盒外壳1下底面；

5、所述进气道4和所述排气道6，安装在所述芯盒外壳1与所述芯盒顶面盖板10之间；

6、所述进气歧管5与所述排气歧管7，分别与所述进气道4和所述排气道6连接；

7、所述进气门8和所述排气门9，分别安装在所述进气道4和所述排气道6内，通过所述气门弹簧11的压紧力作用，实现对所述进气门座圈2和所述排气门座圈3的密封。

8、在一些实施例中，所述进气道4下出口中心线与所述进气门座圈2中心线重合，所述排气道6下入口中心线与所述排气门座圈3中心线重合。

9、在一些实施例中，所述芯盒外壳1和所述芯盒顶面盖板10可拆卸，以便于对所述进气道4、所述进气歧管5、所述进气门8、所述进气门座圈2、所述排气道6、所述排气歧管7、所述排气门9和所述排气门座圈3进行单独更换安装。

10、在一些实施例中，所述芯盒外壳(1)和所述芯盒顶面盖板(10)采用高强度轻质合金材料制成，并通过螺栓连接，便于快速拆卸和组装。

11、在一些实施例中，所述进气道(4)和所述排气道(6)采用模块化设计，能够根据不同的测试需求进行更换。

12、在一些实施例中，所述气门弹簧(11)能够根据需要调整压紧力，以适应不同的测试条件。

13、本发明实施例提供一种使用如上述任一实施例所述的可变结构芯盒进行四冲程发动机气道性能测试的方法，包括以下步骤：

14、a)进气门(8)受到外力作用向下运动开启；

15、b)进气气流由进气歧管(5)进入进气道(4)，再由进气门座圈(2)流出；

16、c)排气门(9)受到外力作用向下运动开启；

17、d)排气气流由排气门座圈(3)和排气门(9)进入排气道(6)，再由排气歧管(7)流出。

18、在一些实施例中，进气歧管(5)、进气道(4)、进气门座圈(2)与进气门(8)主导进气气流，排气门座圈(3)、排气门(9)、排气道(6)、排气歧管(7)主导排气气流。

19、在一些实施例中，所述方法还包括：通过模块化设计，能够单独更换进气道(4)、进气歧管(5)、进气门(8)、进气门座圈(2)、排气道(6)、排气歧管(7)、排气门(9)和排气门座圈(3)，以分析单个结构因素对整体气道流动的影响。

20、在一些实施例中，所述方法还包括：通过结构与流动相似原理，将进气道(4)、进气歧管(5)、进气门(8)与进气门座圈(2)中一个部件或多个部件按比例缩小或放大至现有芯盒尺寸。

21、与现有技术相比，本发明的可变结构芯盒具有以下优点：

22、提供了一种模块化的测试解决方案，可以根据不同的测试需求快速更换组件；

23、通过可拆卸设计，简化了测试设备的维护和升级过程；

24、允许对单个组件进行独立测试，提高了测试的精确性和可靠性。

技术特征：

1.一种用于四冲程发动机气道性能测试的可变结构芯盒，其特征在于，包括：芯盒外壳(1)、芯盒顶面盖板(10)、进气门座圈(2)、排气门座圈(3)、进气道(4)、排气道(6)、进气歧管(5)、排气歧管(7)、进气门(8)、排气门(9)和气门弹簧(11)；

2.根据权利要求1所述的可变结构芯盒，其特征在于，所述进气道(4)下出口中心线与所述进气门座圈(2)中心线重合，所述排气道(6)下入口中心线与所述排气门座圈(3)中心线重合。

3.根据权利要求1所述的可变结构芯盒，其特征在于，所述芯盒外壳(1)和所述芯盒顶面盖板(10)可拆卸，以便于对所述进气道(4)、所述进气歧管(5)、所述进气门(8)、所述进气门座圈(2)、所述排气道(6)、所述排气歧管(7)、所述排气门(9)和所述排气门座圈(3)进行单独更换安装。

4.根据权利要求1所述的可变结构芯盒，其特征在于，所述芯盒外壳(1)和所述芯盒顶面盖板(10)采用高强度轻质合金材料制成，并通过螺栓连接，便于快速拆卸和组装。

5.根据权利要求1所述的可变结构芯盒，其特征在于，所述进气道(4)和所述排气道(6)采用模块化设计，能够根据不同的测试需求进行更换。

6.根据权利要求1所述的可变结构芯盒，其特征在于，所述气门弹簧(11)能够根据需要调整压紧力，以适应不同的测试条件。

7.一种使用如权利要求1至6中任一项所述的可变结构芯盒进行四冲程发动机气道性能测试的方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进气歧管(5)、进气道(4)、进气门座圈(2)与进气门(8)主导进气气流，排气门座圈(3)、排气门(9)、排气道(6)、排气歧管(7)主导排气气流。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过模块化设计，能够单独更换进气道(4)、进气歧管(5)、进气门(8)、进气门座圈(2)、排气道(6)、排气歧管(7)、排气门(9)和排气门座圈(3)，以分析单个结构因素对整体气道流动的影响。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过结构与流动相似原理，将进气道(4)、进气歧管(5)、进气门(8)与进气门座圈(2)中一个部件或多个部件按比例缩小或放大至现有芯盒尺寸。

技术总结本发明涉及一种用于四冲程发动机气道性能测试的可变结构芯盒。该芯盒包括芯盒外壳、芯盒顶面盖板、进气门座圈、排气门座圈、进气道、排气道、进气歧管、排气歧管、进气门、排气门和气门弹簧。芯盒外壳与芯盒顶面盖板构成芯盒的外围，进气门座圈和排气门座圈安装在芯盒外壳下底面，进气道和排气道安装在芯盒外壳与芯盒顶面盖板之间，确保了进气和排气的精确控制。进气歧管和排气歧管分别与进气道和排气道连接，进气门和排气门安装在相应的气道内，通过气门弹簧实现密封。本发明的芯盒设计为模块化，允许单独更换进气道、进气歧管、排气道和排气歧管等部件，以适应不同的测试需求。技术研发人员：崔磊,尚秋成,刘腾,卿红受保护的技术使用者：中船动力研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2