一種發(fā)動機(jī)缸內(nèi)燃燒產(chǎn)物自動連續(xù)取樣火花塞及取樣系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種制備測試用的樣品的技術(shù)，進(jìn)一步涉及一種發(fā)動機(jī)缸內(nèi)燃燒產(chǎn)物自動連續(xù)取樣火花塞及取樣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
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[0002]汽車發(fā)動機(jī)燃燒排放物是大氣環(huán)境污染源的重要組成部分，目前，為了從根本上解決這一日益突出的環(huán)境問題，越來越多的發(fā)動機(jī)技術(shù)研究人員開始認(rèn)識到對發(fā)動機(jī)在工作過程中產(chǎn)生的有害氣體及顆粒物的產(chǎn)生機(jī)理和排放物控制技術(shù)的基礎(chǔ)研究工作的重要性，為此必須借助可在發(fā)動機(jī)氣缸燃燒過程的特定時刻獲取缸內(nèi)燃燒產(chǎn)物或者燃燒中間產(chǎn)物的取樣系統(tǒng)；而現(xiàn)有取樣系統(tǒng)大多與發(fā)動機(jī)排氣道連接，僅能獲取發(fā)動機(jī)缸內(nèi)完全燃燒后的最終排放產(chǎn)物，研究人員無法獲取和研究缸內(nèi)燃燒過程發(fā)生的物質(zhì)變化，而如專利文獻(xiàn)CN1834609A公開了內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)快速點取樣系統(tǒng)，雖能在任一時刻采集發(fā)動機(jī)燃燒過程中的產(chǎn)物，但其取樣需通過專門的取樣閥，取樣閥通過氣缸上的安裝孔進(jìn)行安裝，不僅安裝工藝復(fù)雜，通用性不強，且在氣缸鉆安裝孔容易破壞氣缸的密封性，影響發(fā)動機(jī)工作性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種可自動連續(xù)采集發(fā)動機(jī)缸內(nèi)燃燒過程中特定時刻的燃燒產(chǎn)物的取樣火花塞及取樣系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]—種發(fā)動機(jī)缸內(nèi)燃燒產(chǎn)物自動連續(xù)取樣火花塞，包括:金屬殼體12、設(shè)置于金屬殼體下端一側(cè)的側(cè)電極14、中心電極15、包裹中心電極的接線柱絕緣殼體11、與缸體連接的安裝螺紋段13;所述中心電極和接線柱絕緣殼體的中心線相對于安裝螺紋段的中心線進(jìn)行了偏置;且還包括:位于偏置空余處，中心線與安裝螺紋段的中心線平行的取樣通孔16;嵌入在取樣通孔內(nèi)的取樣管2;所述取樣管中空。
[0006]作為取樣火花塞的優(yōu)選方案:所述取樣通孔內(nèi)有一段為螺紋孔162，對應(yīng)的在取樣管上有一段為螺紋桿22，二者配合。
[0007]作為取樣火花塞的進(jìn)一步優(yōu)選方案:在取樣通孔內(nèi)位于螺紋孔與安裝螺紋位于缸內(nèi)的端面之間的密封內(nèi)錐面163，對應(yīng)的在取樣管上位于螺紋桿與取樣管取樣入口之間的密封外錐面24，密封內(nèi)錐面與密封外錐面通過螺紋桿與螺紋孔的旋緊實現(xiàn)密封。
[0008]取樣火花塞的部分優(yōu)選參數(shù):所述取樣通孔的內(nèi)直徑為4毫米，所述取樣管的內(nèi)直徑為1±0.005毫米，所述螺紋孔和螺紋桿的軸向長度大于或等于15毫米。
[0009]采用上述取樣火花塞實現(xiàn)的一種發(fā)動機(jī)缸內(nèi)燃燒產(chǎn)物自動連續(xù)取樣系統(tǒng)，還包括:
[0010]與火花塞連接的取樣支路、對取樣支路內(nèi)的燃燒產(chǎn)物進(jìn)行稀釋的氮氣稀釋支路、用于收集已稀釋燃燒產(chǎn)物的收集支路、收集裝置4，所述取樣支路與所述氮氣稀釋支路并聯(lián)連接后進(jìn)入收集支路，最后進(jìn)入收集裝置。
[0011]作為取樣系統(tǒng)的優(yōu)選方案，還包括:與火花塞連接的取樣支路;對取樣支路內(nèi)的燃燒產(chǎn)物進(jìn)行稀釋的氮氣稀釋支路；用于收集已稀釋燃燒產(chǎn)物的收集支路;收集裝置4;位于取樣支路上的取樣電磁閥3;位于稀釋支路上的串聯(lián)的稀釋電磁閥5、稀釋流量計6;位于收集支路上的取樣流量計7;電控單元8;所述取樣支路與所述氮氣稀釋支路并聯(lián)連接后進(jìn)入收集支路，最后進(jìn)入收集裝置;所述取樣電磁閥、稀釋電磁閥受控于電控單元8;所述電控單元的輸入端分別連接發(fā)動機(jī)凸輪位置傳感器和曲軸位置傳感器。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的具有以下技術(shù)效果:
[0013](— )該取樣火花塞的偏置結(jié)構(gòu)形式，使得在面積狹小的火花塞上設(shè)置取樣通孔成為了可能;避免取樣管安裝、拆卸與使用中的干涉問題。
[0014](二)在取樣火花塞的優(yōu)選方案中，取樣通孔采用錐面及螺紋密封，保證原發(fā)動機(jī)壓縮比保持不變。
[0015](三)在取樣火花塞的優(yōu)選方案中，取樣通孔直徑為1mm，保證取樣過程中發(fā)動機(jī)的燃燒循環(huán)變動保持在2 % -3 %。
[0016](四)取樣系統(tǒng)通過火花塞連通氣缸，安裝工藝簡單，通用性強。
[0017](五)在取樣系統(tǒng)的優(yōu)選方案中，取樣支路采用高頻響應(yīng)電磁閥，電控單元根據(jù)曲軸及凸輪軸信號觸發(fā)電磁閥開啟及關(guān)閉，可實現(xiàn)固定時間窗口內(nèi)的發(fā)動機(jī)缸內(nèi)燃燒物質(zhì)自動連續(xù)取樣。
【附圖說明】
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[0018]圖1為取樣火花塞的局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，11代表接線柱絕緣殼體，12代表金屬殼體，13代表安裝螺紋段，14代表側(cè)電極，15代表中心電極，16代表取樣通孔，161代表光孔，162代表螺紋孔，163代表密封內(nèi)錐面。
[0019]圖2為圖1中A處的局部放大圖。
[0020]圖3為取樣管的結(jié)構(gòu)示意圖；21代表光桿，22代表螺紋桿，23代表取樣管通孔，24代表密封外錐面，25代表伸出端。
[0021]圖4為取樣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；1代表取樣火花塞，2代表取樣管，3代表取樣電磁閥，4代表收集裝置，5代表稀釋電磁閥，6代表稀釋流量計，7代表取樣流量計，8代表電控單
J L.ο
【具體實施方式】
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[0022]實施例:
[0023]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0024]發(fā)動機(jī)缸內(nèi)燃燒產(chǎn)物自動連續(xù)取樣系統(tǒng)，包括:取樣火花塞1、與取樣火花塞1連接的取樣支路、對取樣支路內(nèi)的燃燒產(chǎn)物進(jìn)行稀釋的氮氣稀釋支路、用于收集已稀釋燃燒產(chǎn)物的收集支路、收集裝置4，所述取樣支路與所述氮氣稀釋支路并聯(lián)連接后進(jìn)入收集支路，最后進(jìn)入收集裝置;位于取樣支路上的取樣電磁閥3;位于稀釋支路上的串聯(lián)的稀釋電磁閥
5、稀釋流量計6;位于收集支路上的取樣流量計7 ；電控單元8;
[0025]所述取樣電磁閥、稀釋電磁閥受控于電控單元8;所述電控單元的輸入端分別連接發(fā)動機(jī)凸輪位置傳感器和曲軸位置傳感器。
[0026]取樣火花塞1包括:金屬殼體12、設(shè)置于金屬殼體下端一側(cè)的側(cè)電極14、中心電極15、包裹中心電極的接線柱絕緣殼體11、與缸體連接的安裝螺紋段13，所述中心電極和接線柱絕緣殼體的中心線相對于安裝螺紋段的中心線進(jìn)行了偏置;且還包括:位于偏置空余處，中心線與安裝螺紋段的中心線平行的取樣通孔16;嵌入在取樣通孔內(nèi)的取樣管2。
[0027]所述取樣通孔內(nèi)有一段為螺紋孔162，對應(yīng)的在取樣管上有一段為螺紋