本系统可以模拟柴油机在活塞上止点时，燃烧室内的高温高压状态。需要进行试验时，首先对燃烧弹进行预热，加热系统主要部件是加热瓦，加热瓦通电对燃烧弹进行加热。燃烧弹上端盖安装有动态温度检测仪，当燃烧弹加热到试验所需温度，关闭加热系统。开启空气压缩机，手动开启阀门，为燃烧弹供气，当燃烧室内压力达到试验所需压力，手动关闭进气阀门，并关闭空气压缩机。此时，燃烧弹内已经达到试验所需的状态。即，柴油机活塞上止点时缸内高温高压状况。

容弹系统达到试验所需状态，可以开始试验。控制系统控制共轨系统工作，进行燃油的喷射以及高压油泵、高压共轨内油压的记录。控制主机，将油压调节至试验油压，开始喷油试验。同时控制信息采集系统开始工作。喷射燃油工作的同时，开始冷却供水，保证系统零部件温度保持在适宜的温度。待燃烧结束，可以让冷却水延迟关闭，待系统完全冷却再关闭冷却水。

第三章  容弹系统的设计

3。1燃烧弹的工作条件

燃烧弹为一体式气缸，可以采用铸造生成[3]。

（1）气缸上部承受气缸盖安装预紧力作用。本装置采用贯穿螺栓结构，贯穿螺栓所承受压力为上、下端盖与缸内气体所引起的拉应力。

（2）气缸内壁受燃气的高温、高压和腐蚀。

（3）气缸的冷却水空间受冷却水的腐蚀和穴蚀。

因此，燃烧弹必须有足够的强度、刚度和抗腐蚀能力、良好的冷却。

3。2气缸的结构和材料

本装置由于没有运动部件施加机械应力，相对负荷较轻，为使结构简单紧凑，采用气缸和机体铸成一体的气缸。气缸内没有活塞等运动部件的磨损，选择材料是并不需要考虑所选材料的耐磨性，采用20号钢制造。气缸的结构为圆筒形，上下布置端盖，用贯穿螺栓进行连接，在气缸四周开有直径为100mm的观察孔，以便进行激光和高速摄像机等光学系统的安装。

图3-1燃烧弹缸体示意图

查阅资料：高速柴油机S/D值在0。9∽1。15范围内，中速柴油机为1∽1。25之间，低速柴油机为1。6∽2。2。本装置设计S=570mm，D=270mm的圆筒结构，有效壁厚为25mm,为了满足装置预热和冷却要求，在燃烧弹夹层中开有冷却水道和加热瓦安装通道。由于装置结构的特殊性，气缸盖和燃烧弹主体的冷却水道分开铸造不相通，分别和外界冷却水管直接连接。燃烧弹主体冷却水道图见图3-2，加热瓦安装图解见4-1，具体结构见图3-1燃烧弹缸体示意图。文献综述

3。2。1气缸强度校核

燃烧弹装置是一种在高温高压环境下工作的试验仪器假，其结构的稳定安全性能是首先要考虑的问题，假设燃烧弹缸体应能承受20MPa的压力。除高压外，缸体还应具有耐高温性能，能满足800℃∽1200℃的热强度要求。设容弹主体的有效壁厚为25mm的圆筒形，图3-1为缸体示意图。

假定燃烧室最高爆发压力为20Mpa，那么燃烧室危险点应力为：

==ⅹp                 (3-1)

==ⅹp                       (3-2)

==-p                  (3-3)

其中k=,由公式（2-1）（2-2）（2-3），可分别求出各应力值

=ⅹ2。0ⅹ=1。2ⅹpa

=ⅹp =5。0ⅹpa

=-2。0ⅹpa

根据第三强度条件

=-=1。2ⅹpa

通过查表的20号钢=520N/,取安全系数n=3。0[4]

则有许用应力                 [σ]==1。73ⅹ