專(zhuān)利名稱(chēng)：一種柴油機(jī)噴油嘴各孔有效流通截面積測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柴油機(jī)噴油器技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是提出一種多孔式噴油器各孔有效流通截面積測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
柴油機(jī)的燃料供給一般是應(yīng)用燃油噴射的方法以生成細(xì)小的油滴群，目的是增加燃油的蒸發(fā)氣化面積，增大燃燒放熱量。這是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的問(wèn)題，其復(fù)雜性主要表現(xiàn)為
1)燃油噴射過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)一般轉(zhuǎn)速在3000 6000rpm，最高可達(dá)上萬(wàn)轉(zhuǎn)，燃油噴射的時(shí)間相當(dāng)短，而且在幾個(gè)毫秒中的噴油規(guī)律也是不一樣的，因?yàn)閷?duì)燃油噴射的分析中必須考慮實(shí)際情況；
2)燃油噴霧不僅受到噴油器結(jié)構(gòu)形式(柴油機(jī)中應(yīng)用較多的是多孔噴油器)，噴射壓力、針閥升程的影響，還受到氣缸內(nèi)壓力、溫度、氣流運(yùn)動(dòng)(包括宏觀流動(dòng)和湍流流動(dòng))的影響。燃油進(jìn)入氣缸后的油束生成過(guò)程又十分復(fù)雜，它包括油束霧化，油滴破碎，油滴碰撞和聚合，油束碰壁以及燃油多種成分的蒸發(fā)等；
3)油束的主要部分油滴十分密集，從噴油器出口會(huì)形成一個(gè)液體核心，它的長(zhǎng)度又受到了噴油器結(jié)構(gòu)的影響，目前對(duì)兩者之間關(guān)系的研究還不夠深入。由于燃油噴射質(zhì)量的好壞直接影響到柴油機(jī)的燃燒過(guò)程，從而影響到柴油機(jī)的性能和排放指標(biāo)，因此，人們應(yīng)用各種的測(cè)試設(shè)備和研究方法對(duì)燃油的噴射過(guò)程進(jìn)行了大量的試驗(yàn)和理論研究，并取得了一些的成果。其中，孔式噴油器是直噴式柴油機(jī)的重要部件，日益受到了人們的重視。近年來(lái)， 隨著測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，使得測(cè)量噴霧場(chǎng)的速度、溫度、密度和濃度也趨于精確，為研究噴油器技術(shù)對(duì)燃油噴霧以及柴油機(jī)性能的影響提供了基礎(chǔ)?？资絿娪推鞯牧髁恐?，決定于噴孔孔徑、噴射壓力、油液的密度和流量系數(shù)等因素。長(zhǎng)期以來(lái)，人們對(duì)噴油器的檢測(cè)往往只關(guān)注其噴射質(zhì)量及噴孔的總流量，而忽略了對(duì)噴油嘴各個(gè)噴孔流量的檢查，事實(shí)上，噴油器各個(gè)噴孔流量的大小對(duì)燃燒室內(nèi)混合氣的分布有決定性的影響，對(duì)柴油機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能都是有重要影響的?？资絿娪推鞲骺子行Я魍ń孛娣e或流量系數(shù)對(duì)柴油機(jī)噴油燃燒及排放有重要影響，但較難測(cè)量，導(dǎo)致噴油器生產(chǎn)企業(yè)難于檢測(cè)及控制器噴油器質(zhì)量，而柴油機(jī)生產(chǎn)企業(yè)也只有在柴油機(jī)試車(chē)運(yùn)行后才能判定噴油器質(zhì)量。在國(guó)內(nèi)，孔式噴油器的各孔流量測(cè)量方法及所用測(cè)試設(shè)備都還落后，雖然已有一種用穩(wěn)態(tài)的容積法測(cè)量各孔流量的方法，但安裝不便，且受到柴油溫度、泡沫的影響較大， 與噴油嘴實(shí)際工作狀態(tài)也不一致。在前人的研究中，可以發(fā)現(xiàn)在噴油泵試驗(yàn)臺(tái)上，用噴油泵試驗(yàn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)噴油泵，噴油器通過(guò)高壓油管與噴油泵相連，噴油器針閥上安裝針閥升程傳感器，噴油器壓力室處安裝小型壓電式傳感器，在待測(cè)的噴油器上距噴孔一定距離處安裝力傳感器，測(cè)量出噴霧動(dòng)量(力)，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，所測(cè)得的力與噴孔出的燃燒動(dòng)量相等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，采用動(dòng)量法測(cè)量噴油嘴實(shí)際噴射(瞬態(tài))時(shí)各孔有效流通截面積。使采測(cè)量時(shí)的狀態(tài)盡量與噴油嘴實(shí)際工作狀態(tài)一致。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是，在噴油泵試驗(yàn)臺(tái)上，在待測(cè)的噴油器距各噴孔軸線一定距離處安裝有一定受力面積的力傳感器，測(cè)量出噴霧動(dòng)量。根據(jù)動(dòng)量守恒定律，所測(cè)得的力與噴孔噴出的燃油動(dòng)量相等。同時(shí)測(cè)量噴油嘴壓力室壓力、針閥升程，即可計(jì)算各孔有效流通截面積隨時(shí)間或針閥升程的變化。本發(fā)明的具體技術(shù)方案為
第一步，在噴油泵試驗(yàn)臺(tái)上，用噴油泵試驗(yàn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)噴油泵，孔式噴油器通過(guò)高壓油管與噴油泵相連，在正對(duì)待測(cè)的孔式噴油器上距噴孔處安裝力傳感器。第二步，噴油器針閥上安裝針閥升程傳感器，噴油器壓力室處安裝小型壓電式傳感器，可用微型壓電傳感器安裝在壓力室測(cè)量或自行開(kāi)發(fā)出夾持式壓電傳感器，夾在噴嘴壓力室上方的圓柱體上進(jìn)行壓力測(cè)量。試驗(yàn)表明，各孔噴霧動(dòng)量與各孔流量成正比，噴孔與測(cè)量噴霧動(dòng)量的力傳感器的距離在一定范圍內(nèi)變化時(shí)所測(cè)得力的大小幾乎不變，因此該方法受傳感器安裝位置的影響不大。并且，所得結(jié)果是噴嘴實(shí)際噴射時(shí)所得，比穩(wěn)態(tài)測(cè)得的各孔流量系數(shù)更加符合實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，且不受燃油溫度、泡沫等因素的影響。第三步，起動(dòng)油泵試驗(yàn)臺(tái)，燃油通過(guò)孔式噴油器1上的噴孔噴出，同時(shí)測(cè)量噴油嘴壓力室壓力、針閥升程，并同時(shí)用傳感器測(cè)量各孔噴霧動(dòng)量，當(dāng)燃油噴射到力傳感器2上，由力傳感器2測(cè)量出油束沖擊力F。第三步，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，所測(cè)得的力￥與噴孔出的燃燒動(dòng)量相等，即
權(quán)利要求
1. 一種柴油機(jī)噴油嘴各孔有效流通截面積測(cè)量方法，其特征在于，具體步驟如下 第一步，在噴油泵試驗(yàn)臺(tái)上，用噴油泵試驗(yàn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)噴油泵，孔式噴油器1通過(guò)高壓油管與噴油泵相連，在待測(cè)的孔式噴油器1上距噴孔一定距離處安裝力傳感器2 ；第二步，噴油器針閥上安裝針閥升程傳感器，噴油器壓力室處安裝小型壓電式傳感器；第三步，起動(dòng)油泵試驗(yàn)臺(tái)，燃油通過(guò)孔式噴油器1上的噴孔噴出，同時(shí)測(cè)量噴油嘴壓力室壓力、針閥升程，并同時(shí)用傳感器測(cè)量各孔噴霧動(dòng)量，當(dāng)燃油噴射到力傳感器2上，由力傳感器2測(cè)量出油束沖擊力。第三步，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，所測(cè)得的力雙與噴孔出的燃燒動(dòng)量相等，即
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種柴油機(jī)噴油嘴各孔有效流通截面積測(cè)量方法，涉及柴油機(jī)噴油器技術(shù)領(lǐng)域，在噴油泵試驗(yàn)臺(tái)上，在待測(cè)的噴油器距各噴孔軸線一定距離處安裝有一定受力面積的力傳感器，測(cè)量出噴霧動(dòng)量。根據(jù)動(dòng)量守恒定律，所測(cè)得的力與噴孔噴出的燃油動(dòng)量相等。同時(shí)測(cè)量噴油嘴壓力室壓力、針閥升程，即可計(jì)算各孔有效流通截面積隨時(shí)間或針閥升程的變化。本發(fā)明能更好進(jìn)行噴油器的檢測(cè)及質(zhì)量控制，進(jìn)而提高柴油機(jī)的性能，可提供給噴油器生產(chǎn)企業(yè)作為檢測(cè)及控制噴油器各孔質(zhì)量的設(shè)備，以及作為柴油機(jī)生產(chǎn)企業(yè)驗(yàn)收多孔噴油器質(zhì)量的設(shè)備。
文檔編號(hào)F02M65/00GK102192066SQ20111009523
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者王子玉, 羅福強(qiáng) 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)