專利名稱：一種柴油機(jī)噴油嘴各孔有效流通截面積測量方法
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，具體地說是提出一種多孔式噴油器各孔有效流通截面積測量方法。
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。這是一個相當(dāng)復(fù)雜的問題，其復(fù)雜性主要表現(xiàn)為
1)燃油噴射過程是一個動態(tài)過程?，F(xiàn)代發(fā)動機(jī)一般轉(zhuǎn)速在3000 6000rpm，最高可達(dá)上萬轉(zhuǎn)，燃油噴射的時間相當(dāng)短，而且在幾個毫秒中的噴油規(guī)律也是不一樣的，因為對燃油噴射的分析中必須考慮實際情況；
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、氣流運動(包括宏觀流動和湍流流動)的影響。燃油進(jìn)入氣缸后的油束生成過程又十分復(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，從噴油器出口會形成一個液體核心，它的長度又受到了噴油器結(jié)構(gòu)的影響，目前對兩者之間關(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)用各種的測試設(shè)備和研究方法對燃油的噴射過程進(jìn)行了大量的試驗和理論研究，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， 隨著測量技術(shù)的發(fā)展，使得測量噴霧場的速度、溫度、密度和濃度也趨于精確，為研究噴油器技術(shù)對燃油噴霧以及柴油機(jī)性能的影響提供了基礎(chǔ)。孔式噴油器的流量值，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。長期以來，人們對噴油器的檢測往往只關(guān)注其噴射質(zhì)量及噴孔的總流量，而忽略了對噴油嘴各個噴孔流量的檢查，事實上，噴油器各個噴孔流量的大小對燃燒室內(nèi)混合氣的分布有決定性的影響，對柴油機(jī)的動力性、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)對柴油機(jī)噴油燃燒及排放有重要影響，但較難測量，導(dǎo)致噴油器生產(chǎn)企業(yè)難于檢測及控制器噴油器質(zhì)量，而柴油機(jī)生產(chǎn)企業(yè)也只有在柴油機(jī)試車運行后才能判定噴油器質(zhì)量。在國內(nèi)，孔式噴油器的各孔流量測量方法及所用測試設(shè)備都還落后，雖然已有一種用穩(wěn)態(tài)的容積法測量各孔流量的方法，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)在噴油泵試驗臺上，用噴油泵試驗臺驅(qū)動噴油泵，噴油器通過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，在待測的噴油器上距噴孔一定距離處安裝力傳感器，測量出噴霧動量(力)，根據(jù)動量守恒定律，所測得的力與噴孔出的燃燒動量相等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，采用動量法測量噴油嘴實際噴射(瞬態(tài))時各孔有效流通截面積。使采測量時的狀態(tài)盡量與噴油嘴實際工作狀態(tài)一致。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是，在噴油泵試驗臺上，在待測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，測量出噴霧動量。根據(jù)動量守恒定律，所測得的力與噴孔噴出的燃油動量相等。同時測量噴油嘴壓力室壓力、針閥升程，即可計算各孔有效流通截面積隨時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，在噴油泵試驗臺上，用噴油泵試驗臺驅(qū)動噴油泵，孔式噴油器通過高壓油管與噴油泵相連，在正對待測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量或自行開發(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)行壓力測量。試驗表明，各孔噴霧動量與各孔流量成正比，噴孔與測量噴霧動量的力傳感器的距離在一定范圍內(nèi)變化時所測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)果是噴嘴實際噴射時所得，比穩(wěn)態(tài)測得的各孔流量系數(shù)更加符合實際運行狀態(tài)，且不受燃油溫度、泡沫等因素的影響。第三步，起動油泵試驗臺，燃油通過孔式噴油器1上的噴孔噴出，同時測量噴油嘴壓力室壓力、針閥升程，并同時用傳感器測量各孔噴霧動量，當(dāng)燃油噴射到力傳感器2上，由力傳感器2測量出油束沖擊力F。第三步，根據(jù)動量守恒定律，所測得的力￥與噴孔出的燃燒動量相等，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量方法，其特征在于，具體步驟如下 第一步，在噴油泵試驗臺上，用噴油泵試驗臺驅(qū)動噴油泵，孔式噴油器1通過高壓油管與噴油泵相連，在待測的孔式噴油器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，起動油泵試驗臺，燃油通過孔式噴油器1上的噴孔噴出，同時測量噴油嘴壓力室壓力、針閥升程，并同時用傳感器測量各孔噴霧動量，當(dāng)燃油噴射到力傳感器2上，由力傳感器2測量出油束沖擊力。第三步，根據(jù)動量守恒定律，所測得的力雙與噴孔出的燃燒動量相等，即
全文摘要
本發(fā)明公開了一種柴油機(jī)噴油嘴各孔有效流通截面積測量方法，涉及柴油機(jī)噴油器技術(shù)領(lǐng)域，在噴油泵試驗臺上，在待測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，測量出噴霧動量。根據(jù)動量守恒定律，所測得的力與噴孔噴出的燃油動量相等。同時測量噴油嘴壓力室壓力、針閥升程，即可計算各孔有效流通截面積隨時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)驗收多孔噴油器質(zhì)量的設(shè)備。
文檔編號F02M65/00GK102192066SQ20111009523
公開日2011年9月21日 申請日期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) 申請人:江蘇大學(xué)