[发明专利]喷雾油束转换器及测试系统和方法

说明书

本发明提供一种喷雾油束转换器，包括相连接的第一管段与第二管段；第一管段用于套在喷油器喷嘴上；第二管段在一侧相对于第一管段径向收缩，在第二管段收缩的该侧根部设置一个与喷油器一个待测喷孔对应的分流孔；分流孔直径等于或大于喷油器喷孔直径；在第二管段上设置泄油孔；第二管段内具有除待测喷孔之外的其它喷孔的油雾喷射空间。进一步地，泄油孔位于第二管段背离分流孔的另一侧。本发明还提供一种喷雾测试系统，包括上述喷雾油束转换器、喷油器、定容器、燃油喷射系统、主控制器、除雾装置、光学测试系统、供气系统、数据采集系统、上位机；本发明可排除其它喷雾油束对待测喷雾油束的干扰，实现燃油喷射系统、除雾装置、光学测试系统同步控制。

技术领域

本发明属于内燃机测试技术领域，尤其是应用于多孔喷油器各喷孔喷雾特性测试的技术领域。

背景技术

燃油喷雾特性是影响发动机燃烧和排放性能的重要因素之一，喷雾特性的测试对发动机燃烧系统的设计和开发具有十分重要的意义。对柴油喷射的瞬态和空间特性的认识，对于进一步改善喷射系统和燃烧至关重要，但在获取数据方面存在较大的困难。

在喷射特性的检测上，许多学者也进行了相关的研究。“CN104847557 A的中国专利申请”中所述测试装置具有较大的局限性，虽声称可以实现多孔喷油器的喷雾检测，但其并未考虑喷射过程图像重叠，喷雾油束会受到上次喷雾残留的干扰，严重影响测试效果，且难以进行持续喷射检测；侧面拍摄时雾束间存在干涉，系统观测到的喷雾会出现重叠或者覆盖的现象；该装置仅能实现底面投影上宏观喷雾特性的检测，且存在一个拍摄角度的误差影响；难以进行粒径、浓度等微观特性的测试；该装置不能实现多孔喷油器各喷孔喷雾特性的检测。一些研究人员也尝试对喷雾油束进行隔离，如法国EFS“燃油喷射动态油束分布测量系统”采用的挡板、申请号“201710009129.2一种喷油器喷孔喷油量测量装置”中的喷油量分离器（仅能进行各孔喷油量的测量），这些装置虽然对喷雾油束进行隔离，但同样也隔离了待测喷雾油束的近喷孔区域，且在应用上具有很大的局限性。

在实际柴油机中多采用的是多孔喷油器，其形成的喷雾特性是决定柴油机性能的根本原因。由于各喷孔加工的误差、结构和液力条件的不同，各喷孔间喷雾特性必将存在差异，引起燃烧室内燃油空间分布不均匀，进而导致发动机性能及燃烧排放的恶化。喷油嘴头部尺寸很小约为3mm，各喷孔间的距离约1mm，喷雾粒径、浓度的测试因激光设备的限制，使得各喷孔喷雾油束特性的测量变得很困难。如要进行精确测量，必须排除持续喷射而引起的图像重叠、排除其它喷雾油束对待测喷雾油束的干扰且保证待测喷雾油束的完整性，建立完善的测试系统和方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种喷雾油束转换器，以及一种喷雾测试系统和相应的测试方法，实现待测喷雾油束与其它喷雾油束的隔离，排除其它喷雾油束对待测喷雾油束的干扰；实现测试过程中喷雾油束不会受上次喷雾残留雾化而出现重叠或覆盖的现象；实现燃油喷射系统、除雾装置以及光学测试系统同步控制以及实现完整待测喷雾油束的精确测量。本发明采用的技术方案是：

一种喷雾油束转换器，包括相连接的第一管段与第二管段；第一管段用于套在喷油器喷嘴上；

第二管段在一侧相对于第一管段径向收缩，在第二管段收缩的该侧根部设置一个与喷油器一个待测喷孔对应的分流孔；分流孔直径等于或大于喷油器喷孔直径；

在第二管段上设置泄油孔；第二管段内具有除待测喷孔之外的其它喷孔的油雾喷射空间。

进一步地，泄油孔位于第二管段背离分流孔的另一侧。

进一步地，第二管段的该另一侧与第一管段保持平齐。

一种喷雾测试系统，包括上述喷雾油束转换器、喷油器、定容器、燃油喷射系统、主控制器、除雾装置、光学测试系统、供气系统、数据采集系统、上位机；