[发明专利]一种排水称重式气体喷嘴喷气体积测试方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及体积测试领域，尤其涉及一种排水称重式气体喷嘴喷气体积测试方法及装置。

背景技术

    气体喷嘴主要应用于燃用气体燃料的新能源汽车，是气体燃料发动机、油/气双燃料以及油/气两用燃料发动机等车用发动机燃料喷射系统的核心部件。该部件在发动机不同工作状态下的燃气喷射体积将直接影响到发动机动力性、燃油经济性以及排放水平，从而影响新能源汽车的性能。因此，准确测量气体喷嘴喷气体积对提高上述类型发动机和新能源汽车的性能至关重要。目前，针对气体喷嘴喷气体积的测试方法较为单一，通常直接通过气体流量计对气体喷嘴喷气流量进行测量，然而测量精度和效率不能较好满足发动机测试、标定等开发工作的需求。根据相关文献，迄今为止，国内外尚未有对气体喷嘴喷气体积测量专用测量装置的描述。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种排水称重式气体喷嘴喷气体积测试方法及装置，能准确测量气体喷嘴喷气体积，测量精度高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种排水称重式气体喷嘴喷气体积测试装置，包括静水天平、水槽、气体收集容器、喷气管、抽气管、温度传感器和压力传感器；所述静水天平固定高度放置，气体收集容器通过吊钩垂直悬挂在静水天平下方的测量点；气体收集容器倒置浸入装有水溶液的水槽中，且不与水槽相接触；喷气管和抽气管通过水槽底面垂直伸入气体收集容器中，且与气体收集容器内部上表面保持一定距离；所述温度传感器设置在气体收集容器内部并靠近内部上表面，压力传感器设置在喷气管下端面附近；所述水槽中在气体收集容器外侧还设有通过水槽底面垂直伸入的溢水管。

按上述方案，所述抽气管下部连接用于调整气体收集容器内部液面与抽气管上端面齐平的调整装置。

按上述方案，所述调整装置包括抽气电磁阀、除水器、真空泵电磁阀、放气电磁阀、除水器放水电磁阀、真空泵、放水管和下水槽；所述抽气管下端面伸入除水器中，抽气电磁阀安装在抽气管在水槽与除水器之间的部分，除水器通过真空泵电磁阀和气管与真空泵连接，通过气管与放气电磁阀连接，通过放水管和除水器放水电磁阀与下水槽连接。

按上述方案，所述喷气管和抽气管与气体收集容器内部上表面距离大于10cm。

按上述方案，所述抽气管上端面应比喷气管上端面低5cm以上。

按上述方案，所述测试装置还包括连接下水槽与上水槽的抽水泵，用于将水从下水槽抽至上水槽。

一种使用上述排水称重式气体喷嘴喷气体积测试装置的方法，包括以下步骤：

1）通过抽气管调整气体收集容器内部液面与抽气管上端面齐平；

2）将喷气管下端面与气体喷嘴密封连接；

3）喷气前，在测试装置稳定状态下，测量并记录静水天平读数F1、压力传感器读数P1、温度传感器读数T1、抽气管上端面到气体收集容器内部上表面的高度H；

4）气体喷嘴通过喷气管下端向气体收集容器中喷入若干周期的气体，喷气过程中，需保持上水槽中液面高度H0始终不变，保证气体收集容器内部液面不低于气体收集容器的下底面；

5）喷气结束后，待测试装置恢复稳定状态后，测量并记录静水天平读数F2、压力传感器读数P2、温度传感器读数T2以及气体喷嘴喷气周期数N；

6）根据已知常量水溶液密度ρ_水和气体密度ρ_气以及上述实际测量量计算标准状态下气体喷嘴喷气周期内的喷气体积。

本发明装置的使用方法为：

1.调整上水槽3和气体收集容器8内部液面高度。打开抽水泵17，开启抽气电磁阀10和真空泵电磁阀11，关闭放气电磁阀16和除水器放水电磁阀20，开启真空泵15，待气体收集容器8内部液面与抽气管9上端面齐平、上水槽3内部液面与溢水管12上端面齐平，关闭真空泵15，关闭抽水泵17，关闭抽气电磁阀10和真空泵电磁阀11，开启放气电磁阀16和除水器放水电磁阀20；

2.开始测试，测量并记录喷气前的稳定状态下的各参数；

3.气体喷嘴喷射气体。控制气体喷嘴喷射N个周期气体，且保证气体收集容器8内部液面不低于气体收集容器8的下底面；

4.气体喷嘴喷气结束，中断气源；

5.停止测试，测量并记录喷气后的稳定状态下的各参数；

6.通过计算机4处理喷气前后测量数据，输出标准状态下气体喷嘴喷气体积测量结果；

7.完成测试。重复步骤1,为下次测试准备。