1.一种模拟发动机缸内单次燃烧的实验装置的实验方法,其实验装置包括内部贯穿有凸轮轴(2)的底座(1),凸轮轴(2)的中部设有一个凸轮(18),凸轮(18)的右侧设有同凸轮(18)基圆直径相同的凸轮基圆圆柱(19),凸轮(18)左侧的凸轮轴(2)上套有凸轮回位弹簧(4),凸轮(18)与燃烧装置的滚轮(5)接触;底座(1)的右侧连接有液压油盖(24),液压油盖(24)具有一个与凸轮轴(2)相配合的大圆柱空腔,大圆柱空腔的右侧还有一个液压油腔(23),液压油腔(23)经液压油道(21)与外部的电磁阀(20)相连;所述燃烧装置包括设置在底座(1)的上方并且内部贯穿有圆柱形挺柱(7)的挺柱座(8),挺柱(7)的顶端中心设有半球型凹槽,挺柱(7)的底部沿其直径方向设有凹槽,凹槽内嵌有与凸轮(18)接触的滚轮(5),挺柱(7)垂直凹槽的方向贯穿有滚轮销(6),滚轮销(6)穿过滚轮(5)的中心;挺柱座(8)的上端连接到发动机缸体(10),发动机缸体(10)内部设有活塞(11),连杆(9)顶端经活塞销(13)与活塞(11)相连,连杆(9)底部为半球形并与挺柱(7)顶端的半球形凹槽相嵌合;活塞(11)顶部还设有活塞环(14);发动机缸盖及相关组件(15)连接到发动机缸体(10)的顶部;所述发动机缸体(10)内部具有阶梯形空腔,下部为直径较大的第一空腔,上部为直径较小的第二空腔;所述活塞(11)为阶梯形,下部为直径较大的活塞大头端,上部为直径较小的活塞小头端;活塞大头端与发动机缸体(10)的第一空腔之间设有活塞回位弹簧(12);还包括数据采集系统;所述数据采集系统包括凸轮位置传感器(3)、瞬时压力传感器、进排气压力传感器、进排气温度传感器、尾气分析仪、数据采集卡和PC机;凸轮位置传感器(3)安装在凸轮轴(2)上,瞬时压力传感器的探头与发动机缸体(10)内部的燃烧室接触,进排气压力传感器和进排气温度传感器安装在发动机缸盖及相关组件(15)的进排气管上;其特征在于,具体实验过程为:实验装置运行后,以活塞(11)到达压缩上止点时刻的信号作为电子控制单元和数据采集系统的触发信号;在活塞(11)到达压缩上止点时刻喷入燃油或点燃可燃混合气,当发动机缸体(10)内混合气未着火燃烧时,则重复前面动作直至发动机缸体(10)内可燃混合气着火燃烧;
当发动机缸体(10)内混合气着火燃烧后,通过瞬时压力传感器测取发动机缸体(10)内的瞬时压力,根据所测压力信号判断发动机缸体(10)内混合气燃烧是否正常;
当电子控制单元收到发动机缸体(10)内混合气燃烧信号后给电磁阀(20)发送指令,电磁阀(20)开启,液压油进入液压油腔(23)并推动凸轮轴(2)移动,当滚轮(5)完全脱离凸轮(18)时,电磁阀(20)关闭,否则一直充油,直至滚轮(5)完全脱离凸轮(18);
当滚轮(5)完全脱离凸轮(18)并按凸轮(18)的基圆型线运行时,电磁阀(20)关闭,充油过程结束;此时尾气分析仪、进排气压力传感器和进排气温度传感器测取发动机缸体(10)内燃烧产物的组分、压力和温度信号,并通过数据采集卡集成处理后在PC机上显示;
当发动机缸体(10)内信号采集完毕后,电子控制单元给电磁阀(20)发送开启指令,电磁阀(20)开启并泄出液压油,凸轮轴(2)复位,滚轮(5)与凸轮(18)完全接触后电磁阀(20)关闭,否则电磁阀(20)将一直开启直至滚轮(5)与凸轮(18)完全接触;
当滚轮(5)与凸轮(18)完全接触并按凸轮(18)的基圆型线运行后,活塞(11)在凸轮(18)的作用下将发动机缸体(10)内废气排出;当发动机缸体(10)内废气排出后,活塞(11)在活塞回位弹簧(12)的作用下向下运行而进入进气行程,测取进气温度、压力信号,此时完成一个循环的工作内容,并进入下一循环的工作状态。