CN111946517A - 一种可变量程的燃油喷射规律测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种可变量程的燃油喷射规律测量仪，包括喷油器固定夹具，喷油器固定夹具固定喷油器，通过螺栓与容腔进行整体锁定，所述容腔包括顶腔和底腔，顶腔和底腔的侧面布置传感器安装孔，顶腔和底腔的传感器安装孔里均安装有压力传感器和热电阻。本发明利用分体式可拆卸容腔对实验所用实际燃油容积的改变，来实现相同实验条件下喷油器喷射时压力上升曲线的合理选择。可以针对高喷射压力，长脉宽情况下选择大容腔，既保证信号质量，减少装置整体振动噪声影响，又可以保护装置，避免容腔内压力升高的峰值对压力传感器和容腔内部的冲击。本发明有利于后期的数据处理和总结容积变化对信号的影响，增强数据可靠性。

Description

一种可变量程的燃油喷射规律测量仪

技术领域

本发明涉及的是一种柴油机测量装置，具体地说是燃油喷射测量装置。

背景技术

喷油规律是指喷油器喷射时，燃油从喷油嘴射出的质量流率随时间变化的规律。喷油规律的研究一直受到国内外发动机研发人员的关注。喷油规律曲线形状对柴油机缸内燃烧有较大影响。常见的喷油规律波形有矩形、斜坡形、梯形、楔形等。不同的喷油规律，对缸内燃烧的滞燃期、不同燃烧阶段的放热率、循环热效率均有很大的影响。

喷油规律的实验测量是研究喷油规律的主要手段，我国在七十年代已经有人在喷油规律测量方法上进行过研究，但进展缓慢。一些科研机构及燃油***开发商在喷油规律的测量技术上进行过研究，不同的喷油规律测量的方法被陆续提出和逐渐完善。目前最常用的方法有Zeuch法、Bosch长管法、位移法，此外还有蜂窝法、压力升程法、压磁法、动量法、量筒式计量法、电子天平称重法、容积法等。其中量筒式计量法、电子天平称重法、容积法仅能进行喷油量的测量，且精度低，误差大，但目前仍有应用。喷油规律测量技术对柴油机高压共轨技术研发有重要的积极作用，为实现第三代柴油机动力自主化能力建设提供支撑。

发明内容

本发明的目的在于提供针对大型喷油器不同负荷下进行燃油喷射，便于实验观察和保护仪器装置目的的一种可变量程的燃油喷射规律测量仪。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种可变量程的燃油喷射规律测量仪，其特征是：包括喷油器固定夹具，喷油器固定夹具固定喷油器，通过螺栓与容腔进行整体锁定，所述容腔包括顶腔和底腔，顶腔和底腔的侧面布置传感器安装孔，顶腔和底腔的传感器安装孔里均安装有压力传感器和热电阻。

本发明还可以包括：

1、所述容腔还包括中腔，顶腔、中腔和底腔为分体式结构，中腔可拆卸或与顶腔和底腔连接为一体，当中腔与顶腔和底腔连接为一体时，中腔位于顶腔和底腔之间并分别与顶腔和底腔相连。

2、喷油器固定夹具使喷油嘴进入到容腔顶腔的内部，使喷油嘴进行喷射时喷射出的燃料完全浸没在容腔内的燃油中。

3、底腔里安装排油阀块，排油阀块包括电磁阀和背压阀，通过控制电磁阀的开闭和背压阀的调节实现排油和稳压。

本发明的优势在于：本发明利用分体式可拆卸容腔对实验所用实际燃油容积的改变，来实现相同实验条件下喷油器喷射时压力上升曲线的合理选择。可以针对高喷射压力，长脉宽情况下选择大容腔，既保证信号质量，减少装置整体振动噪声影响，又可以保护装置，避免容腔内压力升高的峰值对压力传感器和容腔内部的冲击。低喷射压力，短脉宽情况下选择小容腔进行实验，能够更加明显的观察到喷射过程中压力升高曲线和装置变化对信号的影响。本发明提高实验多样性和装置安全性，有利于后期的数据处理和总结容积变化对信号的影响，增强数据可靠性。

附图说明

图1为本发明为大容腔状态时的结构示意图；

图2为本发明为小容腔状态时的结构示意图；

图3为带有排油阀块的容腔示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1-3，本发明对应喷油规律测试的方法试定容积法(Zeuch法)，该方法将喷油器与一个固定容积的刚性容器固定，容器中注满燃油并密封。测量时由喷油器喷出的燃油进入刚性容器，此时燃油看作为可压缩的液体，容器内压力会随喷油总量的增加而成比例上升。根据液体的弹性模量和测量的压力变化推导出瞬时喷油速率和总喷油质量。但是考虑到实验测试对象为大型喷油器，针对其不同喷射条件下容腔内燃油压力升高的速率和峰值都有所不同。为了能够适应在不同负荷下大型喷油器喷油规律的测试，使采集到的压力变化信号更加明显，实验数据可信度更高，设计出了一种基于定容积法的可变量程的喷油规律测量仪。

本发明由喷油器固定夹具1、分体式可拆卸容腔、排油阀块8、传感器四部分组成。喷油器固定夹具1是根据实验对象(特定大型喷油器)进行外形加工，一方面对喷油器起到固定作用，减少喷射时的振动影响，另一方面使喷油嘴进入到容腔顶腔的内部，保证其进行喷射时喷射出的燃料能够完全浸没在容腔内的燃油中。分体式可拆卸容腔是可变量程的主要部分，容腔包括顶腔、中腔、底腔三部分。可以组合成两种容积分别为大容腔(三者依次安装)和小容腔(顶腔和底腔安装)，对喷油器的喷油规律进行测试时可以选择两种量程实验，在相同的喷射条件下选择适合的压力上升曲线，便于观察和实验数据处理。排油阀块8是用于实现稳压和排油的功能，装置采用排油阀、背压阀、安全阀串联设计，在喷射后打开电磁阀排油，达到背压阀设置的压力后关闭。传感器包括压力传感器3和热电阻2，分别针对喷射过程中容腔内燃油的压力、温度变化做出响应并产生相应信号。本发明是基于定容积法对特定大型喷油器的喷油规律进行测试，通过可变量程即容腔内燃油容积可变来对喷射过程中的压力变化曲线进行观察与分析，选择较为明显的压力上升曲线，减少装置对信号的影响，提高数据可信度和实验安全。

图1为大容腔条件下的喷油规律测量仪，使用的容腔由顶腔4、中腔7、底腔5三部分组成，两两之间通过凸台和O型圈对腔内的燃油起到密封作用，容腔整体通过四根长螺栓进行紧固，加强其密封性和稳定性。每个单体腔的侧面都布置了传感器安装孔，可以通过不同位置来使传感器感受喷射时的压力变化，这样提供更多的信号曲线和数据选择，合理地筛选最符合实验要求的信号与数据。

图2为小容腔条件下的喷油规律测量仪，使用的容腔由顶腔4和底腔5两部分组成，两者的紧固和密封与大容腔相同，其侧面同样布置了传感器安装孔。相较于大容腔而言缺少一个中腔即减少燃油容积，将其作为小量程测量仪投入实验使用。

两种量程下的测量仪也相同的零件布置方式，喷油器固定夹具1均通过螺栓将其固定在顶腔4上，两者之间通过布置O型圈来提高密封性。排油阀块8安装在底腔5用过控制电磁阀的开闭以及背压阀(插装阀)调节用于排油和稳压。传感器3和热电阻2安装在容腔侧面的安装孔中用于接收喷油器喷射时容腔内燃油压力和温度变化。

Claims (4)

1.一种可变量程的燃油喷射规律测量仪，其特征是：包括喷油器固定夹具，喷油器固定夹具固定喷油器，通过螺栓与容腔进行整体锁定，所述容腔包括顶腔和底腔，顶腔和底腔的侧面布置传感器安装孔，顶腔和底腔的传感器安装孔里均安装有压力传感器和热电阻。

2.根据权利要求1所述的一种可变量程的燃油喷射规律测量仪，其特征是：所述容腔还包括中腔，顶腔、中腔和底腔为分体式结构，中腔可拆卸或与顶腔和底腔连接为一体，当中腔与顶腔和底腔连接为一体时，中腔位于顶腔和底腔之间并分别与顶腔和底腔相连。

3.根据权利要求2所述的一种可变量程的燃油喷射规律测量仪，其特征是：喷油器固定夹具使喷油嘴进入到容腔顶腔的内部，使喷油嘴进行喷射时喷射出的燃料完全浸没在容腔内的燃油中。

4.根据权利要求3所述的一种可变量程的燃油喷射规律测量仪，其特征是：底腔里安装排油阀块，排油阀块包括电磁阀和背压阀，通过控制电磁阀的开闭和背压阀的调节实现排油和稳压。

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