專利名稱：一種柴油機(jī)噴油嘴受熱極限溫度的檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柴油機(jī)的試驗檢測技術(shù)，具體涉及一種柴油機(jī)噴油嘴受熱極限溫度的檢測方法。
背景技術(shù)：
柴油機(jī)采用噴油器將柴油直接噴入氣缸內(nèi)燃燒做功以提供能量，實際工作過程中，噴油器接受ECU送來的噴油脈沖信號，以精確的控制燃油噴射量及噴射時間。眾所周知，噴油器主要由噴油嘴和噴油器體組成，通常需要保障噴油器的霧化粒度、油霧分布、油束方向、射程和擴(kuò)散錐角等特性參量，以使得霧化燃油在燃燒室內(nèi)與空氣充分混合形成可燃混合氣。
其中，噴油嘴的工作可靠性直接影響噴油器的噴霧特性。實際工作過程中，噴油嘴凸出于氣缸燃燒室中，燃燒室溫度高達(dá)上千度，噴油嘴所承受的溫度是否超過設(shè)計閾值的判斷，將直接影響噴油嘴的使用壽命；也就是說，如果噴油嘴的受熱極限溫度超過設(shè)計閾值，甚至?xí)绊懙絿娪推鞯墓ぷ骺煽啃?。因此，噴油嘴實際工作溫度的確定顯得較為重要。特別是，對于柴油機(jī)共軌系統(tǒng)的噴油器而言，其噴油嘴始終處于高壓噴射狀態(tài)，上述問題更為突出?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常采用設(shè)計專用噴油器并安裝溫度傳感器直接感知油嘴工作溫度，受噴油器工作性質(zhì)的限制，在油嘴上安裝傳感器直接測量油嘴溫度的方法存在加工難度大，產(chǎn)品成本過高的問題。有鑒于此，亟待另辟蹊徑針對柴油機(jī)噴油器的噴油嘴工作溫度檢測技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，以有效控制技術(shù)實現(xiàn)難度，降低檢測成本。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述缺陷，本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種柴油機(jī)噴油嘴受熱極限溫度的檢測方法，該方法能夠較為精準(zhǔn)地確定噴油嘴工作溫度，且易于實現(xiàn)，可有效控制產(chǎn)品制造成本。本發(fā)明提供的柴油機(jī)噴油嘴受熱極限溫度的檢測方法，按下述步驟執(zhí)行將待測噴油器安裝于發(fā)動機(jī)臺架上，進(jìn)行模擬使用工況的倒托試驗；試驗完成后拆下待測噴油嘴，沿噴油嘴中軸線進(jìn)行線切割；對切割完成的噴油嘴進(jìn)行多個定點的硬度檢測，建立定點和相應(yīng)硬度值的第一關(guān)系表;根據(jù)所述定點的硬度檢測的硬度值，查詢第二關(guān)系表并確定相應(yīng)定點的相同硬度值的試驗加熱溫度值，并以此確定所述待測噴油嘴的每個所述定點的受熱極限溫度；其中，所述第二關(guān)系表采用與所述待測噴油嘴相同材料和結(jié)構(gòu)的多個試驗噴油嘴分別經(jīng)不同的試驗加熱溫度下形成。優(yōu)選地，所述倒托試驗為根據(jù)以下工作循環(huán)連續(xù)運轉(zhuǎn)第一時間長度
測功機(jī)在所述柴油機(jī)最大扭矩轉(zhuǎn)速的30% 50%的負(fù)荷率下運轉(zhuǎn)第二時間長度；調(diào)整油門位置為關(guān)閉狀態(tài)，并關(guān)閉排氣制動閥，調(diào)整測功機(jī)轉(zhuǎn)速在所述柴油機(jī)的最大制動功率轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)第三時間長度；其中，所述第三時間長度大于所述第二時間長度。優(yōu)選地，所述第一時間長度大于10h，所述第二時間長度為3min 5min，所述第三時間長度為15min 20min。優(yōu)選地，進(jìn)行多個定點的硬度檢測之前，將對切割后的待測噴油嘴進(jìn)行鑲樣，并拋光以消除線切割層。優(yōu)選地，采用激光切割工藝進(jìn)行所述線切割。優(yōu)選地，所述第二關(guān)系表按照以下步驟形成將多個試驗噴油嘴分別在對應(yīng)的加熱溫度下加熱第一時間長度；
分別將每個試驗噴油油路沿噴油嘴中軸線進(jìn)行線切割；對切割完成的每個試驗噴油嘴進(jìn)行多個所述定點的硬度檢測，建立試驗加熱溫度值、定點及相應(yīng)硬度值的第二關(guān)系表。優(yōu)選地，所述加熱溫度以等階變化的趨勢在200°C 350°C區(qū)間確定。優(yōu)選地，所述等階變化為10°C。優(yōu)選地，所述加熱為恒溫加熱。優(yōu)選地，所述恒溫加熱在恒溫加熱箱內(nèi)進(jìn)行。本發(fā)明所述柴油機(jī)噴油嘴受熱極限溫度的檢測方法，按下述步驟執(zhí)行，首先將待測噴油器安裝于發(fā)動機(jī)臺架上，進(jìn)行模擬使用工況的倒托試驗，以使得待測噴油嘴處于實際工作時長、工作溫度下；試驗完成后拆下待測噴油嘴，沿噴油嘴中軸線進(jìn)行線切割；接下來，對切割完成的噴油嘴進(jìn)行多個定點的硬度檢測，建立定點和相應(yīng)硬度值的第一關(guān)系表，以此確定相應(yīng)定點位置受熱極限溫度的比對基準(zhǔn)；最后，根據(jù)定點硬度檢測的硬度值，查詢第二關(guān)系表并確定相應(yīng)定點的相同硬度值的試驗加熱溫度值，并以此確定噴油嘴的每個定點的受熱極限溫度；其中，第二關(guān)系表采用與待測噴油嘴相同材料和結(jié)構(gòu)的多個試驗噴油嘴分別經(jīng)不同的加熱溫度下分別形成。也就是說，以相同材料、相同結(jié)構(gòu)的試驗噴油嘴作為對標(biāo)競品樣本，具體根據(jù)待測柴油發(fā)動機(jī)燃燒室溫度確定試驗噴油嘴的加熱溫度區(qū)間，并將多個試驗噴油嘴分別在不同的加熱溫度下進(jìn)行加熱，以此形成不同試驗加熱溫度值下的每個定點對應(yīng)的硬度值。如此設(shè)置，針對每個定點查找第二關(guān)系表，對比與待測噴油嘴的定點硬度相同的試驗噴油嘴的試驗加熱溫度值，以此確定該試驗加熱溫度值即為相應(yīng)定點的受熱極限溫度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方案無需選用安裝溫度傳感器直接感知油嘴耐受溫度，易于實現(xiàn)。具有檢測精度高、成本低的特點。本發(fā)明的優(yōu)選方案針對倒托試驗作了進(jìn)一步改進(jìn)，具體根據(jù)以下工作循環(huán)連續(xù)運轉(zhuǎn)第一時間長度(即模擬發(fā)動機(jī)惡劣工況下的工作時長)首先，測功機(jī)在柴油機(jī)最大扭矩轉(zhuǎn)速的30% 50%負(fù)荷率下運轉(zhuǎn)第二時間長度；之后調(diào)整油門位置為關(guān)閉狀態(tài)，并關(guān)閉排氣制動閥，并調(diào)整測功機(jī)轉(zhuǎn)速在柴油機(jī)的最大制動功率轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)第三時間長度；其中，第三時間長度大于第二時間長度。按上述工作循環(huán)進(jìn)行倒托試驗，可最大限度的模擬發(fā)動機(jī)惡劣工況，使得待檢測噴油嘴處于與實際工況相同環(huán)境狀態(tài)，進(jìn)而可進(jìn)一步提高溫度檢測精度。


圖I示出了具體實施方式
所述柴油機(jī)噴油嘴受熱極限溫度檢測方法的流程框圖；圖2示出了一種待測噴油嘴的定點檢測位置的示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的核心是提供一種柴油機(jī)噴油嘴受熱極限溫度的檢測方法，該方法有效利用了發(fā)動機(jī)倒拖試驗臺架的功能模擬惡劣使用工況，之后進(jìn)行拆檢分析，進(jìn)而確定該噴油嘴受熱極限溫度。下面結(jié)合說明書附圖詳細(xì)說明本實施方式。請參見圖1，該圖示出了本實施方式所述柴油機(jī)噴油嘴受熱極限 溫度檢測方法的流程框圖。如圖I所示，該檢測方法按下述步驟執(zhí)行Al.將待測噴油器安裝于發(fā)動機(jī)臺架上，進(jìn)行模擬使用工況的倒托試驗；使得待測噴油嘴處于實際工作時長、工作溫度的環(huán)境。A2.試驗完成后拆下待測噴油嘴，沿噴油嘴中軸線進(jìn)行線切割。切割過程應(yīng)當(dāng)注意的是，將試驗后的待測噴油嘴按線切割規(guī)范平穩(wěn)快速進(jìn)行線切割，保護(hù)好噴油嘴切割面不被燒傷；優(yōu)選采用激光切割工藝進(jìn)行線切割。A3.對切割完成的噴油嘴進(jìn)行多個定點的硬度檢測，建立定點和相應(yīng)硬度值的第一關(guān)系表；以此確定相應(yīng)定點位置受熱極限溫度的比對基準(zhǔn)。需要說明的是，進(jìn)行多個定點的硬度檢測之前，可以將對切割后的待測噴油嘴進(jìn)行鑲樣便于進(jìn)行硬度檢測，并拋光以消除線切割層對于硬度檢測精度的影響。A4根據(jù)所述定點的硬度檢測的硬度值，查詢第二關(guān)系表并確定相應(yīng)定點的相同硬度值的試驗加熱溫度值，并以此確定所述待測噴油嘴的每個所述定點的受熱極限溫度。其中，第二關(guān)系表采用與所述待測噴油嘴相同材料和結(jié)構(gòu)的多個試驗噴油嘴分別經(jīng)不同的試驗加熱溫度下形成。本方法以相同材料、相同結(jié)構(gòu)的試驗噴油嘴作為對標(biāo)競品，具體根據(jù)待測柴油發(fā)動機(jī)燃燒室溫度確定試驗噴油嘴的加熱溫度區(qū)間，并將多個試驗噴油嘴分別在不同的加熱溫度下進(jìn)行加熱，以此形成不同試驗加熱溫度值下的每個定點對應(yīng)的硬度值。如此設(shè)置，針對每個定點查找第二關(guān)系表，對比與待測噴油嘴的定點硬度相同的試驗噴油嘴的試驗加熱溫度值，以此確定該試驗加熱溫度值即為相應(yīng)定點的受熱極限溫度。顯然，本方案易于實現(xiàn)，具有檢測精度高、成本低的特點。應(yīng)當(dāng)理解，本方案中的第二關(guān)系表中只需要依據(jù)待測噴油嘴上設(shè)定的定點形成不同試驗溫度下的對比硬度值即可，具體可以按照以下方式形成BI.將多個試驗噴油嘴分別在對應(yīng)的加熱溫度下加熱第一時間長度；即加熱時間長度應(yīng)等于倒拖試驗工況運行總時長，以與噴油嘴實際工作時長一致。當(dāng)然，第一時間長度的確定參考實際發(fā)動機(jī)實際運行條件，并適當(dāng)提高要求。B2.分別將每個試驗噴油油路沿噴油嘴中軸線進(jìn)行線切割；B3.對切割完成的每個試驗噴油嘴進(jìn)行多個所述定點的硬度檢測，建立試驗加熱溫度值、定點及相應(yīng)硬度值的第二關(guān)系表。
基于本發(fā)明的核心構(gòu)思可以確定，待檢測噴油嘴的模擬使用工況與實際惡劣使用工況的相近度直接影響本方案溫度檢測的精準(zhǔn)度。應(yīng)當(dāng)理解，對于不同材質(zhì)、結(jié)構(gòu)的噴油嘴，其受熱極限溫度檢測過程所需的參數(shù)不盡相同。另外，根據(jù)不同柴油發(fā)動機(jī)的技術(shù)參數(shù)及實際使用條件，相同材質(zhì)、結(jié)構(gòu)的噴油嘴，其受熱極限溫度檢測過程所需的參數(shù)也不盡相同。不失一般性，以下結(jié)合一實施例詳細(xì)闡述優(yōu)化技術(shù)細(xì)節(jié)。進(jìn)一步地，該倒托試驗可以為根據(jù)以下工作循環(huán)連續(xù)運轉(zhuǎn)第一時間長度測功機(jī)在所述柴油機(jī)最大扭矩轉(zhuǎn)速的30% 50%的負(fù)荷率下運轉(zhuǎn)第二時間長度；調(diào)整油門位置為關(guān)閉狀態(tài)，并關(guān)閉排氣制動閥，調(diào)整測功機(jī)轉(zhuǎn)速在柴油機(jī)的最大制動功率轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)第三時間長度，第三時間長度的確定可以參考柴油機(jī)實際使用的條件并適當(dāng)提高要求；其中，第三時間長度大于第二時間長度。具體地，第一時間長度大于10h，第二時間長度為3min 5min，第三時間長度為
15min 20min。本文中，第一時間長度即為即模擬發(fā)動機(jī)惡劣工況下的工作時長。經(jīng)生產(chǎn)試驗數(shù)據(jù)表明，按上述工作循環(huán)進(jìn)行倒托試驗，可最大限度的模擬發(fā)動機(jī)惡劣工況，使得待檢測噴油嘴處于與實際工況相同環(huán)境狀態(tài)，進(jìn)而可進(jìn)一步提高溫度檢測精度。請參見圖2，該圖示出了一種待測噴油嘴的定點檢測位置的示意圖。如圖2所示，本實施例基于四個檢測位置形成了十一個定點位置。其中，第一檢測位置為噴油嘴頭部錐形段內(nèi)壁，距離該內(nèi)壁根部的斜向Imm的位置處，在第一檢測位置，沿垂直于該內(nèi)壁的方向形成深度分別為O. lmm、0. 4mm、0. 7mm和I. Omm的四個定點位置進(jìn)行硬度檢測，即，定點位置I、定點位置2、定點位置3和定點位置4。其中，第二檢測位置為噴油嘴頭部錐形段外壁，距離其內(nèi)壁根部的斜向Imm的位置處，在第二檢測位置，沿垂直于該錐形內(nèi)壁的方向，距離錐形段外壁形成深度為O. Imm的定點位置5。其中，第三檢測位置為噴油嘴圓筒段的內(nèi)壁，距離其頭部的20mm的位置處，在第三檢測位置，沿徑向形成深度分別為O. lmm、0. 4mm和O. 7mm的定點位置進(jìn)行硬度檢測，即，定點位置6、定點位置7和定點位置8。其中，第四檢測位置為噴油嘴圓筒段的外壁，距離其頭部的20mm的位置處，在第四檢測位置，沿徑向形成深度分別為O. lmm、0. 4mm和O. 7mm的定點位置進(jìn)行硬度檢測，即，定點位置9、定點位置10和定點位置11。需要說明的是，對于每個檢測位置來說，不局限于按照上述深度確定定點位置；例如，在第一檢測位置處，沿垂直于該內(nèi)壁的方向形成深度分別為O. 1mm、O. 4mm和O. 7mm三個定點位置，在第三檢測位置，沿徑向形成深度分別為O. 1mm、O. 4mm、O. 7mm和I. Omm四個定點位置，只要滿足使用需要均在本申請請求保護(hù)的范圍內(nèi)。另外，本方案形成第二關(guān)系表的加熱溫度以10°C的等階變化趨勢在200°C ^350°C區(qū)間確定十六個加熱溫度值。相應(yīng)地，需要使用十六個試驗噴油嘴，分別在對應(yīng)的加熱溫度下加熱第一時間長度；然后，分別將每個試驗噴油油路沿噴油嘴中軸線進(jìn)行線切割；最后，對切割完成的每個試驗噴油嘴進(jìn)行多個所述定點的硬度檢測，建立試驗加熱溫度值、定點及相應(yīng)硬度值的第二關(guān)系表，如下
權(quán)利要求
1.柴油機(jī)噴油嘴受熱極限溫度的檢測方法，其特征在于，該檢測方法按下述步驟執(zhí)行 將待測噴油器安裝于發(fā)動機(jī)臺架上，進(jìn)行模擬使用工況的倒托試驗； 試驗完成后拆下待測噴油嘴，沿噴油嘴中軸線進(jìn)行線切割； 對切割完成的噴油嘴進(jìn)行多個定點的硬度檢測，建立定點和相應(yīng)硬度值的第一關(guān)系表; 根據(jù)所述定點的硬度檢測的硬度值，查詢第二關(guān)系表并確定相應(yīng)定點的相同硬度值的試驗加熱溫度值，并以此確定所述待測噴油嘴的每個所述定點的受熱極限溫度； 其中，所述第二關(guān)系表采用與所述待測噴油嘴相同材料和結(jié)構(gòu)的多個試驗噴油嘴分別經(jīng)不同的試驗加熱溫度下形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柴油機(jī)噴油嘴受熱極限溫度的檢測方法，其特征在于，所述倒托試驗為根據(jù)以下工作循環(huán)連續(xù)運轉(zhuǎn)第一時間長度 測功機(jī)在所述柴油機(jī)最大扭矩轉(zhuǎn)速的30% 50%的負(fù)荷率下運轉(zhuǎn)第二時間長度；調(diào)整油門位置為關(guān)閉狀態(tài)，并關(guān)閉排氣制動閥，調(diào)整測功機(jī)轉(zhuǎn)速在所述柴油機(jī)的最大制動功率轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)第三時間長度；其中，所述第三時間長度大于所述第二時間長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柴油機(jī)噴油嘴受熱極限溫度的檢測方法，其特征在于，所述第一時間長度大于10h，所述第二時間長度為3min 5min，所述第三時間長度為15min 20mino
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柴油機(jī)噴油嘴受熱極限溫度的檢測方法，其特征在于，進(jìn)行多個定點的硬度檢測之前，將對切割后的待測噴油嘴進(jìn)行鑲樣，并拋光以消除線切割層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的柴油機(jī)噴油嘴受熱極限溫度的檢測方法，其特征在于，采用激光切割工藝進(jìn)行所述線切割。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的柴油機(jī)噴油嘴受熱極限溫度的檢測方法，其特征在于，所述第二關(guān)系表按照以下步驟形成 將多個試驗噴油嘴分別在對應(yīng)的加熱溫度下加熱第一時間長度； 分別將每個試驗噴油油路沿噴油嘴中軸線進(jìn)行線切割； 對切割完成的每個試驗噴油嘴進(jìn)行多個所述定點的硬度檢測，建立試驗加熱溫度值、定點及相應(yīng)硬度值的第二關(guān)系表。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的柴油機(jī)噴油嘴受熱極限溫度的檢測方法，其特征在于，所述加熱溫度以等階變化的趨勢在200°C 350°C區(qū)間確定。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的柴油機(jī)噴油嘴受熱極限溫度的檢測方法，其特征在于，所述等階變化為10°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的柴油機(jī)噴油嘴受熱極限溫度的檢測方法，其特征在于，所述加熱為恒溫加熱。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的柴油機(jī)噴油嘴受熱極限溫度的檢測方法，其特征在于，所述恒溫加熱在恒溫加熱箱內(nèi)進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明公開一種柴油機(jī)噴油嘴受熱極限溫度的檢測方法，該方法按下述步驟執(zhí)行將待測噴油器安裝于發(fā)動機(jī)臺架上，進(jìn)行模擬使用工況的倒托試驗；試驗完成后拆下待測噴油嘴，沿噴油嘴中軸線進(jìn)行線切割；對切割完成的噴油嘴進(jìn)行多個定點的硬度檢測，建立定點和相應(yīng)硬度值的第一關(guān)系表；根據(jù)所述定點的硬度檢測的硬度值，查詢第二關(guān)系表并確定相應(yīng)定點的相同硬度值的試驗加熱溫度值，并以此確定所述待測噴油嘴的每個所述定點的受熱極限溫度；其中，所述第二關(guān)系表采用與所述待測噴油嘴相同材料和結(jié)構(gòu)的多個試驗噴油嘴分別經(jīng)不同的試驗加熱溫度下形成。本發(fā)明能夠較為精準(zhǔn)地確定噴油嘴工作溫度，且易于實現(xiàn)，可有效控制產(chǎn)品制造成本。
文檔編號F02M65/00GK102840076SQ20121036432
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者李士振, 薛雷, 李云華 申請人:濰柴動力股份有限公司