[发明专利]一种共轨喷油器回油的油气分离及检测装置

说明书

本发明公开了一种共轨喷油器回油的油气分离及检测装置，包括泵油组件、喷油器、液气检测组件和保温组件,泵油组件将燃油加压后供给喷油器，喷油器的回油管与液气检测组件连接,液气检测组件设于保温组件内。与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过液气分离器，可以将回油当中的气体和液体进行分离，得到了回油当中气、液两相流体恒温下的流速，对气、液两相进行独立测量，区分静态回油量及动态回油量，该检测结果与单次喷射仪配合，可以建立喷油器喷油、回油、回油中的气体的评价体系。

技术领域

本发明属于喷油器加工与精密检测技术领域，涉及一种共轨喷油器回油的油气分离及检测装置。

背景技术

已有的研究表明，共轨喷油器在高压喷射下，控制阀反复的开启和关闭过程中会产生燃油压力的急剧变化，而当压力降低到低于燃油的饱和蒸汽压时，燃油中将会有气体产生。

以目前市场上常用的160MPa的喷油器举例，当喷油器内的压力为160MPa，通过控制阀之后到回油口的压力为2-5bar(1bar＝0.1MPa)，在通过截面积急剧变化的通道，易于产生空化现象。

图2是控制阀的局部放大图，可以看到控制阀阀体和密封球能够达到密封效果。由于流动在各个圆周方向的相似性，这里进行了局部计算，如图3所示，可以清楚看到在密封面附近沿着控制阀座面的方向存在局部气体的区域，也就是说该区域发生了空化现象，由于空化的气泡的破裂会冲击固体表面而对固体表面产生穴蚀破坏，图4中的实物照片可以清楚地看到在控制阀阀体的密封面附近发生了穴蚀破坏，也说明在喷射过程中的确有气体产生，而日常的试验研究中通过透明管路也非常容易观测到在回油中存在气泡。

目前的喷油器回油测量采取的是200次连续稳定喷射，让回油中的气体自然释放在空气中，液体滴入常温环境内的试管，人工读取刻度来记录回油液体的体积，不对静态回油及动态回油进行独立测量及区分。

液态的回油不能确定喷油器的性能，特别是喷油量特性的好坏，原因在于液态的回油中包含静态泄漏部分和动态泄漏部分，而只有在喷射过程中的动态泄漏才产生气体，静态泄漏不产生气体，因此用回油量这样笼统的检测方法无法区分喷油器的质量。

多次喷射过程累积的喷油量的体积测量的方法需要在恒温的状态下才有效。温度对密度的影响非常大，而通常的测试直接在常温的状态下测量，忽视了温度对测量结果的影响。

目前采取的200次连续稳定喷射的检测方法存在以下缺点：

(1)回油液体体积的测量评价忽视了回油中气体的存在。

(2)液态的回油中包含静态泄漏部分和动态泄漏部分；从控制活塞、针阀导向以及孔板密封平面的静态泄漏并不产生气体，而只有在喷射过程中的动态泄漏才产生气体；回油中气体的测量可以用来分析喷油器喷射过程中的动态泄漏，而动态泄漏影响喷油器的喷油量；现有方案测量没有区分回油组成中的静态泄漏和动态泄漏，容易造成喷油器工作特性分组的误判。

(3)累积测量多次喷射的回油液体体积会受到温度的影响，测试结果受环境温度的影响较大。

目前的喷油器的生产制造采用喷油量和回油量进行控制，对满足检验标准的喷油器进行分组。但是由于影响喷油器喷油量的主要因素在于动态的回油特性，目前的回油液体体积包含了喷油器制造误差造成的静态泄漏的差别。所以现有的喷油器分组评价不精确。

需要一种能将回油中的液体和气体分开测量的检测装置，由于回油中的气体量较小，因此，回油中气体量的测量分析将精确显示出喷射的喷油量的差别，通过回油中气体的量对喷油器进行分级，则多缸发动机的各缸喷油器均匀性更好。

发明内容