技術領域：

本發(fā)明涉及發(fā)動機噴油器，具體涉及發(fā)動機噴油器頭部溫度測量系統(tǒng)及方法。

背景技術：
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直噴汽油機由于具有良好的燃油經濟性、動力性、排放性以及瞬態(tài)響應特性，得到了越來越廣泛的應用。但是將噴油器直接暴露在高溫高壓的環(huán)境中，其頭部不可避免地產生積碳。積碳堵塞噴孔不僅會導致噴油器流量損失，而且使噴油器宏觀、微觀噴霧特性改變，從而惡化缸內燃燒，影響發(fā)動機性能。

噴油器積碳的影響因素包括噴油器表面溫度、燃油成分、添加劑的作用、燃燒室結構等，氣缸頭部的設計和噴油器的位置也會對噴油器的積碳情況產生影響。其中溫度是主要的影響因素。

因此，需要一種簡便、準確的測量噴油器頭部溫度的方法。通過改變發(fā)動機的控制參數，研究噴油器的熱負荷特性。

技術實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明目的在于提供一種測量噴油器頭部溫度的簡便方法。其基本原理是：在噴油器頭部布置四個熱電偶，以期實現(xiàn)對噴油器溫度的實時監(jiān)測。改變發(fā)動機的控制參數，具體包括轉速、負荷、冷卻水溫、gdi噴油量、點火角，使之在不同的參數下運行，同時通過熱電偶對不同運行狀態(tài)下發(fā)動機噴油器的各點溫度進行監(jiān)測。測量數據傳至電腦被記錄并保存，作進一步處理，得出由于各個參數的變化導致的噴油器溫度的變化曲線圖。具體技術方案如下：

噴油器頭部溫度測量系統(tǒng)，包括：在噴油器頭部布置4個熱電偶，與熱電偶相連的溫度測量儀，與溫度測量儀相連的計算機；

所述4個熱電偶沿噴射方向依次分布，分別是：第四熱電偶4，位于密封環(huán)外部；第三熱電偶3，位于密封環(huán)處；第二熱電偶2，位于噴油器底座側面；第一熱電偶1，位于噴油器頭部外表面。

作為優(yōu)選方案，所述4個熱電偶的中心及噴油器中心軸線均位于同一平面。

在上述系統(tǒng)上實現(xiàn)的發(fā)動機轉速和負荷對噴油器溫度影響的曲線測量方法，發(fā)動機的轉速控制在1250r/min-3000r/min，間隔為250r/min；負荷變化范圍為1bar-10bar，間隔為1bar；具體過程如下：

步驟a1：設置冷卻水溫為85℃，機油溫度為95℃；

步驟a2：調節(jié)發(fā)動機轉速為1250r/min，同時使發(fā)動機負荷為1bar，發(fā)動機按標定策略運行；

步驟a3：利用熱電偶對噴油器的各點溫度進行監(jiān)測，時長2min，將數據傳輸至計算機并保存；

步驟a4：以1bar的增幅增加發(fā)動機的負荷，同時發(fā)動機的轉速保持不變，重復執(zhí)行步驟a3，直至10個不同的負荷工況全部測試完畢。

在上述系統(tǒng)上實現(xiàn)的發(fā)動機冷卻水溫度對噴油器溫度影響曲線的測量方法，冷卻水溫度的變化范圍為65℃-90℃，變化間隔為2℃；具體步驟如下：

步驟b1：調節(jié)冷卻水的溫度為65℃；

步驟b2：利用熱電偶對噴油器的各點溫度進行監(jiān)測，時長2min，將數據傳輸至計算機并保存；

步驟b3：以2℃的增幅增加冷卻水的溫度，重復步驟b2，直至冷卻水溫度達到90℃；

步驟b4：利用標定軟件inca對轉速、點火提前角和gdi噴油量參數進行調節(jié)，使各參數數值保持一致。

在上述系統(tǒng)上實現(xiàn)的發(fā)動機gdi噴油量對噴油器溫度影響曲線的測量方法，具體步驟如下：

步驟c1：調節(jié)兩個開放式ecu，使gdi噴油量比例為100％；

步驟c2：利用熱電偶對噴油器的各點溫度進行監(jiān)測，時長2min，將數據傳輸至計算機并保存；

步驟c3：調節(jié)兩個開放式ecu，使gdi噴油量比例為90％；pfi的比例為10％，作用是補償因gdi噴油量下降造成的發(fā)動機轉速和負荷的減少，使發(fā)動機轉速和負荷保持不變；利用熱電偶對噴油器的各點溫度進行監(jiān)測，時長2min，將數據傳輸至計算機并保存；

步驟c4：重復步驟c3，gdi噴油量比例按10％逐級遞減，直到0；

步驟c5：利用標定軟件對點火提前角、轉速和負荷等參數進行調節(jié)，同時調節(jié)冷卻水溫度，使各參數數值保持一致。

在上述系統(tǒng)上實現(xiàn)的發(fā)動機點火提前角變化對噴油器溫度影響曲線的測量方法，具體步驟如下：

步驟d1：利用標定軟件調節(jié)點火提前角為標定值-5度；

步驟d2：利用熱電偶對噴油器的各點溫度進行監(jiān)測，時長2min，將數據傳輸至計算機并保存；

步驟d3：利用標定軟件調節(jié)點火提前角，以1度的增幅增大點火提前角，利用標定軟件對轉速、gdi噴油量等參數進行調節(jié)，同時調節(jié)冷卻水溫度，使各參數數值保持一致，利用熱電偶對噴油器的各點溫度進行監(jiān)測，時長2min，將數據傳輸至計算機并保存；

步驟d4：重復步驟d3，直至使點火提前角增加至標定值。

本發(fā)明的四個測溫點所處的環(huán)境有差異，其傳熱機理不同，影響噴油器各點溫度的主要因素不同。具體的是：噴油器頭部外表面的傳熱方式為熱對流和熱輻射，且都比較劇烈；噴油器底座側面的傳熱方式是熱傳導；密封環(huán)間隙處的傳熱方式也是熱傳導，但所處環(huán)境與前者不同；密封環(huán)外部所處的環(huán)境與前三者有明顯的區(qū)別。通過選取的這四個測溫點，可以實現(xiàn)對整個噴油器熱負荷的實時監(jiān)測。

附圖說明：

圖1是噴油器頭部溫度測量系統(tǒng)4個熱電偶位置分布示意圖。

圖2是實施例中測得的發(fā)動機轉速和負荷對噴油器第一熱電偶測溫點溫度影響的曲線圖。

圖3是實施例中測得的發(fā)動機轉速和負荷對噴油器第二熱電偶測溫點溫度影響的曲線圖。

圖4是實施例中測得的發(fā)動機轉速和負荷對噴油器第三熱電偶測溫點溫度影響的曲線圖。

圖5是實施例中測得的發(fā)動機轉速和負荷對噴油器第四熱電偶測溫點溫度影響的曲線圖。

圖6是實施例中測得的發(fā)動機冷卻水溫度對噴油器溫度影響曲線。

圖7是實施例中測得的發(fā)動機gdi噴油量對噴油器溫度影響曲線。

圖8是實施例中測得的發(fā)動機點火提前角變化對噴油器溫度影響曲線。

具體實施方式：

實施例：

噴油器頭部溫度測量系統(tǒng)，包括：在噴油器頭部布置4個熱電偶，與熱電偶相連的溫度測量儀，與溫度測量儀相連的計算機；所述4個熱電偶沿噴射方向依次分布，分別是：第四熱電偶4，位于密封環(huán)外部；第三熱電偶3，位于密封環(huán)處；第二熱電偶2，位于噴油器底座側面；第一熱電偶1，位于噴油器頭部外表面；所述4個熱電偶的中心及噴油器中心軸線均位于同一平面。

熱電偶選用歐米茄熱電偶傳感器，直徑0.25mm，k型，歐米伽溫度測量儀通過軟件se309實現(xiàn)與計算機的相連，從而實現(xiàn)溫度的實時監(jiān)測和數據的自動保存。

本試驗采用的雙噴射系統(tǒng)是由進氣道噴射系統(tǒng)和缸內噴射系統(tǒng)組成的。缸內噴射的電控噴射系統(tǒng)是由德爾福公司開發(fā)研制的電控開放式ecu，采用德國etas公司的在線標定軟件inca與開放式ecu實時通訊，通過inca軟件實時控制轉速、負荷、點火提前角和空燃比等發(fā)動機運行控制參數；進氣道噴射系統(tǒng)是采用易控公司的在線標定工具ecka，采用進氣道多點噴射模式，噴射次序為1-3-4-2；通過調節(jié)冷卻水溫控儀來實現(xiàn)對冷卻水溫度的調節(jié)控制；其他設備有缸壓傳感器、電荷放大器、燃燒分析儀。

(一)發(fā)動機轉速和負荷對噴油器溫度影響的曲線測量

發(fā)動機的轉速控制在1250r/min-3000r/min，間隔為250r/min；負荷變化范圍為1bar-10bar，間隔為1bar；具體過程如下：

步驟a1：設置冷卻水溫為85℃，機油溫度為95℃；

步驟a2：調節(jié)發(fā)動機轉速為1250r/min，同時使發(fā)動機負荷為1bar，發(fā)動機按標定策略運行；

步驟a3：利用熱電偶對噴油器的各點溫度進行監(jiān)測，時長2min，將數據傳輸至計算機并保存；

步驟a4：以1bar的增幅增加發(fā)動機的負荷，同時發(fā)動機的轉速保持不變，重復執(zhí)行步驟a3，直至10個不同的負荷工況全部測試完畢。

(二)發(fā)動機冷卻水溫度對噴油器溫度影響曲線的測量

冷卻水溫度的變化范圍為65℃-90℃，變化間隔為2℃；具體步驟如下：

步驟b1：調節(jié)冷卻水的溫度為65℃；

步驟b2：利用熱電偶對噴油器的各點溫度進行監(jiān)測，時長2min，將數據傳輸至計算機并保存；

步驟b3：以2℃的增幅增加冷卻水的溫度，重復步驟b2，直至冷卻水溫度達到90℃；

步驟b4：利用標定軟件inca對轉速、點火提前角和gdi噴油量參數進行調節(jié)，使各參數數值保持一致。

(三)發(fā)動機gdi噴油量對噴油器溫度影響曲線的測量

步驟c1：調節(jié)兩個開放式ecu，使gdi噴油量比例為100％；

步驟c2：利用熱電偶對噴油器的各點溫度進行監(jiān)測，時長2min，將數據傳輸至計算機并保存；

步驟c3：調節(jié)兩個開放式ecu，使gdi噴油量比例為90％；pfi的比例為10％，作用是補償因gdi噴油量下降造成的發(fā)動機轉速和負荷的減少，使發(fā)動機轉速和負荷保持不變；利用熱電偶對噴油器的各點溫度進行監(jiān)測，時長2min，將數據傳輸至計算機并保存；

步驟c4：重復步驟c3，gdi噴油量比例按10％逐級遞減，直到0；

步驟c5：利用標定軟件對點火提前角、轉速和負荷等參數進行調節(jié)，同時調節(jié)冷卻水流量，使各參數數值保持一致。

(四)發(fā)動機點火提前角變化對噴油器溫度影響曲線的測量

步驟d1：利用標定軟件調節(jié)點火提前角為標定值-5度；

步驟d2：利用熱電偶對噴油器的各點溫度進行監(jiān)測，時長2min，將數據傳輸至計算機并保存；

步驟d3：利用標定軟件調節(jié)點火提前角，以1度的增幅增大點火提前角，利用標定軟件對轉速、gdi噴油量等參數進行調節(jié)，同時調節(jié)冷卻水流量，使各參數數值保持一致，利用熱電偶對噴油器的各點溫度進行監(jiān)測，時長2min，將數據傳輸至計算機并保存；

步驟d4：重復步驟d3，直至使點火提前角增加至標定值。