具有复合喷射结构的光学发动机及其试验方法与流程

1.本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种具有复合喷射结构的光学发动机及其试验方法。


背景技术：

2.光学发动机(optical engine)在内燃机光学诊断领域有着广泛的应用，可以覆盖进气、喷雾、混合、燃烧等全部工作过程，借助各种非接触式、高时空分辨率、高准确性的光学方法，可以研究缸内气流运动、喷雾液滴速度场、液滴直径分布、混合气浓度分布、火焰传播、缸内可燃气体温度场分布及有害排放物生成。
3.现有光学发动机大都采用四缸改单缸的直喷形式，无法满足复合喷射方面的研究。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种具有复合喷射结构的光学发动机及其试验方法，以解决现有技术中存在的光学发动机无法满足复合喷射方面的研究的技术问题。
5.如上构思，本发明所采用的技术方案是：
6.具有复合喷射结构的光学发动机，包括：
7.光学发动机本体，包括自下而上顺序固接的原发动机缸体、可视化光学通路和原发动机缸盖；
8.进气道喷射系统，设置于所述原发动机缸盖；
9.缸内直喷系统，设置于所述原发动机缸盖；
10.第一燃油供给系统，设置于所述原发动机缸盖，用于对所述进气道喷射系统提供燃料；
11.第二燃油供给系统，设置于所述原发动机缸盖，用于对所述缸内直喷系统提供燃料。
12.可选地，所述第一燃油供给系统与原发动机的进气道油轨连通。
13.可选地，所述第二燃油供给系统与所述原发动机缸盖的高压油轨连通。
14.可选地，所述可视化光学通路包括互相连接且相对设置的上支撑板和下支撑板，所述上支撑板与所述原发动机缸盖连接，所述下支撑板与所述原发动机缸体连接，所述上支撑板内设置有与所述原发动机缸盖连通的上支撑板进水孔。
15.具有复合喷射结构的光学发动机的试验方法，用于对上述的具有复合喷射结构的光学发动机进行试验，包括以下步骤：
16.s1、将所述具有复合喷射结构的光学发动机加热至设定工作温度；
17.s2、控制所述具有复合喷射结构的光学发动机的转速达到目标转速；
18.s3、按照预设方法控制第一燃油供给系统和第二燃油供给系统的燃油喷射比例，同时控制摄像机开启；
19.s4、试验结束，控制所述摄像机关闭。
20.可选地，所述预设方法包括：
21.通过所述第一燃油供给系统和所述第二燃油供给系统提供同种类型的燃料；或者
22.通过所述第一燃油供给系统和所述第二燃油供给系统内提供不同种类的燃料。
23.可选地，所述步骤s1包括：
24.s11、将所述具有复合喷射结构的光学发动机的油底壳内的机油温度加热至第一温度，将所述具有复合喷射结构的光学发动机的冷却水的温度加热至第二温度，所述第二温度大于所述第一温度，所述第一温度大于所述设定工作温度；
25.s12、控制达到所述第一温度的机油进入所述具有复合喷射结构的光学发动机的油路，控制达到所述第二温度的冷却水进入所述具有复合喷射结构的光学发动机的水路；
26.s13、第一设定时间后，检测所述具有复合喷射结构的光学发动机的水路回水处的冷却水温度；
27.s14、判断所述水路回水处的冷却水温度是否达到所述设定工作温度，如果是，则判定所述具有复合喷射结构的光学发动机被加热至所述设定工作温度；如果否，则返回执行所述步骤s11。
28.可选地，所述步骤s1包括：
29.s101、将所述具有复合喷射结构的光学发动机的油底壳内的机油温度加热至第一温度，将所述具有复合喷射结构的光学发动机的冷却水的温度加热至第二温度，所述第二温度大于所述第一温度，所述第一温度大于所述设定工作温度；
30.s102、控制达到所述第一温度的机油进入所述具有复合喷射结构的光学发动机的油路，控制达到所述第二温度的冷却水进入所述具有复合喷射结构的光学发动机的水路；
31.s103、第一设定时间后，检测所述具有复合喷射结构的光学发动机的水路回水处的冷却水温度；
32.s104、判断所述水路回水处的冷却水温度是否达到所述设定工作温度，如果是，则判定所述具有复合喷射结构的光学发动机被加热至所述设定工作温度；如果否，则执行步骤s105；
33.s105、将所述具有复合喷射结构的光学发动机的冷却水的温度加热至第三温度，所述第三温度大于所述第二温度，控制达到所述第三温度的冷却水进入所述具有复合喷射结构的光学发动机的水路，实时检测所述水路回水处的冷却水温度，当所述水路回水处的冷却水温度达到所述设定工作温度时，判定所述具有复合喷射结构的光学发动机被加热至所述设定工作温度。
34.可选地，所述具有复合喷射结构的光学发动机的可视化光学通路包括顶置石英视窗；
35.所述具有复合喷射结构的光学发动机的试验方法还包括：
36.s5、循环执行所述步骤s1-所述步骤s4设定次数，循环执行所述步骤s1-所述步骤s4设定次数后，对所述顶置石英视窗进行擦拭。
37.可选地，所述步骤s4还包括：
38.判断所述顶置石英视窗是否需要进行擦拭；如果是，则对所述顶置石英视窗进行擦拭；如果否，则执行所述步骤s5。
39.本发明的有益效果：
40.本发明提出的具有复合喷射结构的光学发动机，通过设置进气道喷射系统、缸内直喷系统、第一燃油供给系统和第二燃油供给系统，第一燃油供给系统用于对进气道喷射系统提供燃料，第二燃油供给系统用于对缸内直喷系统提供燃料，从而满足对发动机的复合喷射方向的研究。
41.本发明提出的具有复合喷射结构的光学发动机的试验方法。能够满足对发动机的复合喷射方向的研究。
附图说明
42.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
43.图1是本发明实施例一提供的具有复合喷射结构的光学发动机的组成示意图一；
44.图2是本发明实施例一提供的具有复合喷射结构的光学发动机的组成示意图二；
45.图3是本发明实施例一提供的具有复合喷射结构的光学发动机的冷却水管路的工作示意图；
46.图4是本发明实施例一提供的可视化光学通路的主视图；
47.图5是本发明实施例一提供的可视化光学通路的左视剖面图；
48.图6是本发明实施例一提供的加长活塞安装在原发动机缸体的结构示意图；
49.图7是本发明实施例一提供的上支撑板的剖面示意图；
50.图8是本发明实施例一提供的下支撑板的剖面示意图；
51.图9是本发明实施例一提供的水套的剖面图；
52.图10是本发明实施例一提供的石英缸套保护装置的主视图；
53.图11是本发明实施例一提供的石英缸套保护装置的俯视图；
54.图12是本发明实施例一提供的加长活塞的主视图；
55.图13是本发明实施例一提供的加长活塞的左视图；
56.图14是本发明实施例一提供的45
°
反射镜支架的结构示意图；
57.图15是本发明实施例二提供的具有复合喷射结构的光学发动机的试验方法的流程图。
58.图中：
59.1、光学发动机本体；11、原发动机缸体；12、可视化光学通路；13、原发动机缸盖；
60.121、上支撑板；122、下支撑板；123、第一连接板；124、第二连接板；127、第一聚四氟乙烯环形垫片；128、第二聚四氟乙烯环形垫片；129、水套；130、第一导向柱；131、第二导向柱；132、45
°
反射镜支架；133、第一三卡口螺母；134、第二三卡口螺母；135、第一油道孔；136、第二油道孔；137、第三油道孔；138、第三连接板；139、第四连接板；140、第三三卡口螺母；141、第四三卡口螺母；142、加长缸套；143、顶置石英视窗；145、上支撑板进水孔；146、第四油道孔；147、第五油道孔；148、水套进水孔；149、水套出水孔；150、第二配重块；151、原发动机第二活塞；152、第一配重块；153、原发动机第一活塞；154、原发动机机油泵；155、原发
动机第三活塞；156、第三配重块；157、矩形孔；158、加长活塞；159、第三导向柱；160、第四导向柱；163、第五聚四氟乙烯环形垫片；164、加热水箱；165、冷却水箱；166、石英缸套；167、石英缸套保护装置；168、第一输入管路；169、第二输入管路；170、第一输出管路；171、第二输出管路；172、第一三通阀；173、第二三通阀；
61.2、进气道喷射系统；
62.3、缸内直喷系统；
63.4、第一燃油供给系统；
64.5、第二燃油供给系统；
65.6、发动机控制系统；61、启动电机；62、变频器；63、机油温度控制系统；64、水温控制系统；66、燃烧分析仪；67、光学试验系统。
具体实施方式
66.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
67.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
68.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
69.实施例一
70.参见图1-图15，本实施例提供一种具有复合喷射结构的光学发动机，其具有复合喷射结构，能够满足复合喷射方面的研究。
71.具体地，参见图1-图3，本实施例中，具有复合喷射结构的光学发动机包括光学发动机本体1、进气道喷射系统2、缸内直喷系统3、第一燃油供给系统4和第二燃油供给系统5。
72.光学发动机本体1包括自下而上顺序固接的原发动机缸体11、可视化光学通路12和原发动机缸盖13。
73.进气道喷射系统2设置于原发动机缸盖13。
74.缸内直喷系统3设置于原发动机缸盖13。
75.第一燃油供给系统4设置于原发动机缸盖13，用于对进气道喷射系统2提供燃料。
76.第二燃油供给系统5设置于原发动机缸盖13，用于对缸内直喷系统3提供燃料。
77.具体地，本实施例中，第一燃油供给系统4与原发动机的进气道油轨连通。
78.第二燃油供给系统5与原发动机缸盖13的高压油轨连通。
79.具体地，参见图1和图2，本实施例中，具有复合喷射结构的光学发动机还包括发动机控制系统6、启动电机61、变频器62、机油温度控制系统63、水温控制系统64。
80.具体地，发动机控制系统6通过导线分别与原发动机的曲轴、凸轮轴相位传感器、原发动机缸盖喷油器、进气道处加装的喷油器、带缸压传感器的火花塞、空气流量计、进气压力传感器、节气门位置传感器、氧传感器、直喷轨道压力传感器、爆震压力传感器、温度传感器、光学试验系统67、燃烧分析仪66等连接。
81.具体地，光学试验系统67包括摄像机，在对该具有复合喷射结构的光学发动机进行试验时，摄像机放置在光学发动机本体1的旁侧，用于记录试验过程。
82.启动电机61的输出端与原发动机缸体11的曲轴通过联轴器连接。
83.机油温度控制系统63经油管与原发动机缸体11的油底壳连接。
84.参见图6，原发动机缸体11内除装有原发动机第一活塞153、原发动机第二活塞151、原发动机第三活塞155外，另加装加长活塞158。同时为平衡往复惯性力保证光学发动机运行平稳，在原发动机活塞顶部均配有配重块，配重块的重量等于加长活塞158的重量减去原发动机活塞的重量，即在原发动机第一活塞153的顶部加装第一配重块152、原发动机第二活塞151的顶部加装第二配重块150、原发动机第三活塞155的顶部加装第三配重块156。
85.光学发动机的机油泵采用原发动机机油泵154，降低加工成本。
86.具体地，参见图4-图8，本实施例中，可视化光学通路12包括互相连接且相对设置的上支撑板121和下支撑板122，上支撑板121与原发动机缸盖13连接，下支撑板122与原发动机缸体11连接，上支撑板121内设置有与原发动机缸盖13连通的上支撑板进水孔145。
87.具体地，参见图3-图8，可视化光学通路12由上支撑板121、下支撑板122、第一连接板123、第二连接板124、第三连接板138、第四连接板139、掺铜的第一聚四氟乙烯环形垫片127、掺铜的第二聚四氟乙烯环形垫片128、掺铜的第三聚四氟乙烯环形垫片、掺铜的第四聚四氟乙烯环形垫片、掺铜的第五聚四氟乙烯环形垫片163、石英缸套166、石英缸套保护装置167、水套129、第一导向柱130、第二导向柱131、第三导向柱159、第四导向柱160、第一三卡口螺母133、第二三卡口螺母134、第三三卡口螺母140、第四三卡口螺母141、加长缸套142、顶置石英视窗143、活塞压盖、加长活塞158、45
°
反射镜支架132组成，其中上支撑板121与下支撑板122都是长方体，上下支撑板之间通过四个角上的第一连接板123、第二连接板124、第三连接板138、第四连接板139固接。
88.石英缸套166位于上支撑板121的下表面与石英缸套保护装置167之间并通过四个螺栓固接，石英缸套166的上下分别配有掺铜的第一聚四氟乙烯环形垫片127、掺铜的第二聚四氟乙烯环形垫片128。掺铜的聚四氟乙烯环形垫片具有良好的延展性，可以用来保护石英缸套166，同时也可以防止漏气。
89.第一三卡口螺母133、第二三卡口螺母134、第三三卡口螺母140、第四三卡口螺母141分别装于第一导向柱130、第二导向柱131、第三导向柱159、第四导向柱160上，四个导向柱下端与下支撑板122固接。水套129坐落于四个导向柱上，其上端与石英缸套保护装置167连接，且连接处放置有掺铜的第五聚四氟乙烯环形垫片163防止漏气。水套129的移动是通过旋转四个三卡口螺母实现，从而达到不拆卸原发动机缸盖13就能擦拭石英缸套166和顶
置石英视窗143的目的。
90.加长缸套142位于水套129内与加长活塞158之间，顶置石英视窗143加装于加长活塞158的顶部并通过12个螺栓与活塞压盖固接。加长活塞158的下部开有矩形孔157。
91.45
°
反射镜支架132与下支撑板122的上表面固接，45
°
反射镜装于45
°
反射镜支架132上。
92.上支撑板121与下支撑板122内均开有润滑油道，上支撑板121的第一油道孔135与下支撑板122的第四油道孔146通过一油管连接，完成上支撑板121与原发动机缸盖13的润滑与冷却；上支撑板121的第二油道孔136与下支撑板122的第五油道孔147通过一油管连接，完成上支撑板121与下支撑板122的润滑与冷却；上支撑板121上的第三油道孔137与原发动机缸体11通过一油管连接，完成润滑油的回油通路。水温控制系统64经水路分别与上支撑板121的上支撑板进水孔145以及原发动机的水套129上的水套进水孔148连接，将冷却水分两路进行加热或冷却。
93.具体线路如下：一、冷却水从上支撑板121的上支撑板进水孔145进入流经原发动机缸盖13的内部进行加热或冷却，从原发动机缸盖13的出水口流出；二、冷却水从水套129的水套进水孔148进入对可视化光学通路12进行加热或冷却，从水套出水孔149流出。两条线路最后均流向水箱。
94.具体地，参见图3，水箱设置有两个，分别为加热水箱164和冷却水箱165。加热水箱164和冷却水箱165通过冷却水管路与可视化光学通路12连接。
95.加热水箱164和冷却水箱165的出水端连通至第一三通阀172，加热水箱164和冷却水箱165中的一个选择性地与第一三通阀172连通，经由第一三通阀172流出的冷却水能够分为两路，经由第一输入管路168流动至原发动机缸盖13，经由第二输入管路169流动至上支撑板121。加热水箱164和冷却水箱165的回水端连通至第二三通阀173，加热水箱164和冷却水箱165中的一个选择性地与第二三通阀173连通。从原发动机缸盖13流出的冷却水经由第一输出管路170流动至第二三通阀173，从上支撑板121流出的冷却水经由第二输出管路171流动至第二三通阀173，从第二三通阀173流出的冷却水选择性地进入加热水箱164或冷却水箱165。
96.加热水箱164用于在试验前对光学发动机进行预热。
97.冷却水箱165用于在试验结束后对光学发动机进行冷却。
98.具体地，在第二三通阀173的出口端设置温度传感器。
99.原发动机缸盖13中只保留第二缸的进排气门，同时将原发动机缸盖13中的第一、三、四缸的进排气门均拆除，以便减少凸轮轴转动时的阻力，气门导管的上端口密封，从而防止润滑油泄露。
100.具体地，参见图1和图4，可视化光学通路12中的上支撑板121的上表面与原发动机缸盖13的下表面固接，且上支撑板121上面的第一油道孔135、第二油道孔136、第三油道孔137、上支撑板进水孔145与原发动机缸盖13的下表面的油孔与水孔一一对应。
101.可视化光学通路12中的下支撑板122的下表面与原发动机缸体11的上表面固接，且下支撑板122下面的第四油道孔146、第五油道孔147与原发动机缸体11上表面的润滑油道孔一一对应。
102.实施例二
103.参见图15，本实施例提供一种具有复合喷射结构的光学发动机的试验方法，用于对实施例一的具有复合喷射结构的光学发动机进行试验。具有复合喷射结构的光学发动机的试验方法包括以下步骤：
104.s1、将具有复合喷射结构的光学发动机加热至设定工作温度；
105.s2、控制具有复合喷射结构的光学发动机的转速达到目标转速；
106.s3、按照预设方法控制第一燃油供给系统4和第二燃油供给系统5的燃油喷射比例，同时控制摄像机开启；
107.s4、试验结束，控制摄像机关闭。
108.采用上述的具有复合喷射结构的光学发动机的试验方法，能够满足发动机的复合喷射方面的研究。
109.具体地，本实施例中，预设方法包括：
110.通过第一燃油供给系统4和第二燃油供给系统5提供同种类型的燃料；或者
111.通过第一燃油供给系统4和第二燃油供给系统5提供不同种类的燃料。
112.示例性地，通过第一燃油供给系统4提供n％的液体燃料，通过第二燃油供给系统5提供(100-n)％的液体燃料。。
113.示例性地，通过第一燃油供给系统4通入n％的气体燃料，通过第二燃油供给系统5提供(100-n)％的另一种气体燃料。
114.具体地，n小于100，n的值根据需要设置即可。进一步具体地，n的大小在试验前通过制定的试验方案在指定的过量空气系数下进行计算得出的。
115.可选地，本实施例中，步骤s1包括：
116.s11、将具有复合喷射结构的光学发动机的油底壳内的机油温度加热至第一温度，将具有复合喷射结构的光学发动机的冷却水的温度加热至第二温度，第二温度大于第一温度，第一温度大于设定工作温度；
117.s12、控制达到第一温度的机油进入具有复合喷射结构的光学发动机的油路，控制达到第二温度的冷却水进入具有复合喷射结构的光学发动机的水路；
118.s13、第一设定时间后，检测具有复合喷射结构的光学发动机的水路回水处的冷却水温度；
119.s14、判断水路回水处的冷却水温度是否达到设定工作温度，如果是，则判定具有复合喷射结构的光学发动机被加热至设定工作温度；如果否，则返回执行步骤s11。
120.在对光学发动机进行试验时，一般需要将光学发动机的机体温度预热至设定温度，现有技术中对光学发动机机体的预热方法为：采用外部加热设备调整光学发动机内的机油温度和冷却水的温度，当机油温度和冷却水的温度均到达设定温度时，则认为光学发动机机体的温度也达到预设温度。
121.但是，在上述的光学发动机机体预热方法中，其只能将发动机的机体温度大致预热至预设温度，发动机机体的实际温度会略低于预设温度，从而影响试验结果的准确性。
122.光学发动机不能长时间持续工作，故无法通过光学发动机自身的运转来加热水路和油路以达到光学发动机试验所需的正常温度。
123.本实施例中，将具有复合喷射结构的光学发动机加热至设定工作温度，主要依靠冷却水对光学发动机的机体进行加热。故第二温度大于第一温度，以快速实现对光学发动
机的机体加热至设定工作温度。
124.具体地，第一设定时间根据需要进行设置，如10min-30min。
125.进一步地，水路回水处设置有温度传感器。
126.可选地，在其他实施例中，步骤s1包括：
127.s101、将具有复合喷射结构的光学发动机的油底壳内的机油温度加热至第一温度，将具有复合喷射结构的光学发动机的冷却水的温度加热至第二温度，第二温度大于第一温度，第一温度大于设定工作温度；
128.s102、控制达到第一温度的机油进入具有复合喷射结构的光学发动机的油路，控制达到第二温度的冷却水进入具有复合喷射结构的光学发动机的水路；
129.s103、第一设定时间后，检测具有复合喷射结构的光学发动机的水路回水处的冷却水温度；
130.s104、判断水路回水处的冷却水温度是否达到设定工作温度，如果是，则判定具有复合喷射结构的光学发动机被加热至设定工作温度；如果否，则执行步骤s105；
131.s105、将具有复合喷射结构的光学发动机的冷却水的温度加热至第三温度，第三温度大于第二温度，控制达到第三温度的冷却水进入具有复合喷射结构的光学发动机的水路，实时检测水路回水处的冷却水温度，当水路回水处的冷却水温度达到设定工作温度时，判定具有复合喷射结构的光学发动机被加热至设定工作温度。
132.在步骤s105中，第三温度大于第二温度，尽快将具有复合喷射结构的光学发动机加热至设定工作温度。
133.具体地，机油温度控制系统对油底壳内的机油温度加热。水温控制系统对冷却水的温度加热。
134.具体地，本实施例中，具有复合喷射结构的光学发动机的可视化光学通路12包括顶置石英视窗143。
135.具有复合喷射结构的光学发动机的试验方法还包括：
136.s5、循环执行步骤s1-步骤s4设定次数，循环执行步骤s1-步骤s4设定次数后，对顶置石英视窗143进行擦拭。
137.进一步地，步骤s4还包括：
138.判断顶置石英视窗143是否需要进行擦拭；如果是，则对顶置石英视窗143进行擦拭；如果否，则执行步骤s5。
139.也即，当循环执行步骤s1-步骤s4设定次数后，无论判断顶置石英视窗143需要进行擦拭或者不需要擦拭，此时，都对顶置石英视窗143进行擦拭，保证下一次循环执行时顶置石英视窗143的清晰度。
140.示例性地，在步骤s4中，判断顶置石英视窗143是否需要进行擦拭；如果是，则对顶置石英视窗143进行擦拭；如果否，则执行步骤s5。
141.在步骤s5中，循环执行步骤s1-步骤s4四次；循环执行步骤s1-步骤s4四次后，无论最后一次执行步骤s4的判定结果是顶置石英视窗143需要进行擦拭或者不需要擦拭，都对顶置石英视窗143进行擦拭。
142.示例性地，本实施例中，具有复合喷射结构的光学发动机的试验方法的流程如下：
143.首先通过带温度传感器的机油温度控制系统63将油底壳内的机油温度加热到试
验所需的工作温度，同时通过水温控制系统64将冷却水加热到工作温度并打开加热管路阀门让热的冷却水经上支撑板121的上支撑板进水孔145以及水套129的水套进水孔148分两路对原发动机缸盖13及可视化光学通路12进行预热。试验时，可通过观察管路回水处的温度传感器的示数来判断是否预热到设定工作温度。
144.待水路和油路的温度到达设定值后，通过发动机控制系统6控制变频器62进而控制启动电机61拖动光学发动机转动。试验时，也可通过变频器62直接调整启动电机61的转速进而调整光学发动机的转速达到试验探究时的目标转速。
145.最后根据预设方法，通过发动机控制系统6的控制面板调整进气道喷射系统2和缸内直喷系统3的燃油喷射比例，协调控制第一燃油供给系统4和第二燃油供给系统5分别对进气道喷射系统2和缸内直喷系统3供给燃油。试验时，对于喷油器喷油、火花塞点火以及高速摄像机的启动和关闭等过程均由发动机控制系统6协调控制。
146.试验时，每做完一组试验均需停机，并通过顶置石英视窗143和底部的45
°
反射镜来观察石英缸套166和顶置石英视窗143的洁净程度，判断是否需要对石英缸套166和顶置石英视窗143进行擦拭，若石英缸套166和顶置石英视窗143的污染程度不影响试验结果的准确性和可靠性则不需要对其进行擦拭即可继续进行下一组试验。若需要对石英缸套166和顶置石英视窗143进行擦拭的话，即石英缸套166和顶置石英视窗143的洁净程度影响试验结果的准确性和可靠性，则需要对其进行拆卸擦拭。
147.做完设定次数的试验，对石英缸套166和顶置石英视窗143进行拆卸擦拭。
148.拆卸擦拭的具体操作过程如下：
149.一：通过第一三通阀172控制冷却水箱165内的冷却水流动至可视化光学通路12，让冷却水的循环流动带走光学发动机本体1的热量，通过观察回水处的温度传感器的示数判断光学发动机是否冷却至室温；
150.二：待光学发动机整体冷却后，将冷却水放出，通过旋转第一三卡口螺母133、第二三卡口螺母134、第三三卡口螺母140、第四三卡口螺母141，向下移动水套129和加长缸套142即可进行石英缸套166和顶置石英视窗143的擦拭。擦拭时需使用专用的无尘纸配合异丙醇进行；
151.三：擦拭完成后重新旋转第一三卡口螺母133、第二三卡口螺母134、第三三卡口螺母140、第四三卡口螺母141使水套129和加长缸套142回到原位并用扭力扳手对角拧紧后即可继续进行下一组试验探究。
152.本实施例中，采用冷却水管路对光学发动机进行冷却，能够实现光学发动机的快速冷却。
153.以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.具有复合喷射结构的光学发动机，其特征在于，包括：光学发动机本体(1)，包括自下而上顺序固接的原发动机缸体(11)、可视化光学通路(12)和原发动机缸盖(13)；进气道喷射系统(2)，设置于所述原发动机缸盖(13)；缸内直喷系统(3)，设置于所述原发动机缸盖(13)；第一燃油供给系统(4)，设置于所述原发动机缸盖(13)，用于对所述进气道喷射系统(2)提供燃料；第二燃油供给系统(5)，设置于所述原发动机缸盖(13)，用于对所述缸内直喷系统(3)提供燃料。2.根据权利要求1所述的具有复合喷射结构的光学发动机，其特征在于，所述第一燃油供给系统(4)与原发动机的进气道油轨连通。3.根据权利要求1所述的具有复合喷射结构的光学发动机，其特征在于，所述第二燃油供给系统(5)与所述原发动机缸盖(13)的高压油轨连通。4.根据权利要求1所述的具有复合喷射结构的光学发动机，其特征在于，所述可视化光学通路(12)包括互相连接且相对设置的上支撑板(121)和下支撑板(122)，所述上支撑板(121)与所述原发动机缸盖(13)连接，所述下支撑板(122)与所述原发动机缸体(11)连接，所述上支撑板(121)内设置有与所述原发动机缸盖(13)连通的上支撑板进水孔(145)。5.具有复合喷射结构的光学发动机的试验方法，其特征在于，用于对权利要求1-4任一项所述的具有复合喷射结构的光学发动机进行试验，包括以下步骤：s1、将所述具有复合喷射结构的光学发动机加热至设定工作温度；s2、控制所述具有复合喷射结构的光学发动机的转速达到目标转速；s3、按照预设方法控制第一燃油供给系统(4)和第二燃油供给系统(5)的燃油喷射比例，同时控制摄像机开启；s4、试验结束，控制所述摄像机关闭。6.根据权利要求5所述的具有复合喷射结构的光学发动机的试验方法，其特征在于，所述预设方法包括：通过所述第一燃油供给系统(4)和所述第二燃油供给系统(5)提供同种类型的燃料；或者通过所述第一燃油供给系统(4)和所述第二燃油供给系统(5)内提供不同种类的燃料。7.根据权利要求5所述的具有复合喷射结构的光学发动机的试验方法，其特征在于，所述步骤s1包括：s11、将所述具有复合喷射结构的光学发动机的油底壳内的机油温度加热至第一温度，将所述具有复合喷射结构的光学发动机的冷却水的温度加热至第二温度，所述第二温度大于所述第一温度，所述第一温度大于所述设定工作温度；s12、控制达到所述第一温度的机油进入所述具有复合喷射结构的光学发动机的油路，控制达到所述第二温度的冷却水进入所述具有复合喷射结构的光学发动机的水路；s13、第一设定时间后，检测所述具有复合喷射结构的光学发动机的水路回水处的冷却水温度；s14、判断所述水路回水处的冷却水温度是否达到所述设定工作温度，如果是，则判定
所述具有复合喷射结构的光学发动机被加热至所述设定工作温度；如果否，则返回执行所述步骤s11。8.根据权利要求5所述的具有复合喷射结构的光学发动机的试验方法，其特征在于，所述步骤s1包括：s101、将所述具有复合喷射结构的光学发动机的油底壳内的机油温度加热至第一温度，将所述具有复合喷射结构的光学发动机的冷却水的温度加热至第二温度，所述第二温度大于所述第一温度，所述第一温度大于所述设定工作温度；s102、控制达到所述第一温度的机油进入所述具有复合喷射结构的光学发动机的油路，控制达到所述第二温度的冷却水进入所述具有复合喷射结构的光学发动机的水路；s103、第一设定时间后，检测所述具有复合喷射结构的光学发动机的水路回水处的冷却水温度；s104、判断所述水路回水处的冷却水温度是否达到所述设定工作温度，如果是，则判定所述具有复合喷射结构的光学发动机被加热至所述设定工作温度；如果否，则执行步骤s105；s105、将所述具有复合喷射结构的光学发动机的冷却水的温度加热至第三温度，所述第三温度大于所述第二温度，控制达到所述第三温度的冷却水进入所述具有复合喷射结构的光学发动机的水路，实时检测所述水路回水处的冷却水温度，当所述水路回水处的冷却水温度达到所述设定工作温度时，判定所述具有复合喷射结构的光学发动机被加热至所述设定工作温度。9.根据权利要求5-8任一项所述的具有复合喷射结构的光学发动机的试验方法，其特征在于，所述具有复合喷射结构的光学发动机的可视化光学通路(12)包括顶置石英视窗(143)；所述具有复合喷射结构的光学发动机的试验方法还包括：s5、循环执行所述步骤s1-所述步骤s4设定次数，循环执行所述步骤s1-所述步骤s4设定次数后，对所述顶置石英视窗(143)进行擦拭。10.根据权利要求9所述的具有复合喷射结构的光学发动机的试验方法，其特征在于，所述步骤s4还包括：判断所述顶置石英视窗(143)是否需要进行擦拭；如果是，则对所述顶置石英视窗(143)进行擦拭；如果否，则执行所述步骤s5。

技术总结
本发明公开了一种具有复合喷射结构的光学发动机及其试验方法，其属于发动机技术领域，具有复合喷射结构的光学发动机包括：光学发动机本体，包括自下而上顺序固接的原发动机缸体、可视化光学通路和原发动机缸盖；进气道喷射系统，设置于所述原发动机缸盖；缸内直喷系统，设置于所述原发动机缸盖；第一燃油供给系统，设置于所述原发动机缸盖，用于对所述进气道喷射系统提供燃料；第二燃油供给系统，设置于所述原发动机缸盖，用于对所述缸内直喷系统提供燃料。本发明能够满足对发动机的复合喷射方向的研究。射方向的研究。射方向的研究。


技术研发人员：郑家恒 段加全 张连方 王振喜 刘耀东 李显 任凤涛 李莹 刘铭礼
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：2023.06.20
技术公布日：2023/9/20