[发明专利]一种柴油机喷油规律的测量装置及其测量方法

说明书

本发明公开了一种柴油机喷油规律的测量装置及其测量方法，包括喷油器总成、测量装置总成和连接装置，所述喷油器总成通过连接装置与测量装置总成固定连接；测量装置总成包括测量块本体、压力测量模块、流量测量模块和动量测量组件，所述测量块本体内部设有测量孔，所述压力测量模块和流量测量模块分别与测量孔连通；测量燃油的喷油速率时，喷油器总成直接与测量孔连通；测量燃油的喷雾动量时，喷油器总成喷射的喷雾动量通量通过动量测量组件作用于测量孔内的燃油。有益效果：本发明在长管法的基础上通过添加动量测量组件，并且调节喷油器总成位置而实现长管法与动量法测喷油规律，装置改动较少，节约成本，提高了试验效率。

技术领域

本发明涉及测量装置及其测量方法，特别涉及一种柴油机喷油规律的测量装置及其测量方法，属于内燃机测控技术领域。

背景技术

根据柴油机不同工况选择不同形式的喷油规律曲线，例如先缓后急型或先急后缓型，可以在改善柴油机动力性和经济性的同时，在降低排放、振动和噪声等之间获得最佳折中。喷油速率是发动机最重要的参数之一，直接影响发动机的燃烧和放热规律，进而影响其燃烧和放热的进程，因此对喷油器的喷油速率进行精确性的测量，对柴油机动力性能、机械效率、污染物的排放和噪声的测评至关重要。由于喷雾特性包括宏观特性和微观特性对燃油空气的混合过程具有重要影响，而其又极大的依赖于喷雾动量。因此，不管是对于燃油的雾化、蒸发与混合，还是对于柴油机最终的燃烧性能，喷油速率和喷雾动量均是非常重要的参数。基于喷雾动量对喷雾形成、发展和燃烧的实际意义及其测试的便利性，喷雾动量在柴油机研究的较多领域已得到广泛应用。

国内外测量喷油规律的方法分为基于定容积或压力的方法和基于直接或间接获取喷油量的方法。基于定容积或压力的方法和仪器有：容积压力法、博世长管法、压力升程法、单次喷射测量仪、动态声纳瞬时流量计。基于直接或间接获取喷油量的方法和仪器有：动量法、蜂孔转盘法、基于热电阻流量传感器、基于电荷传感器、基于激光多普勒测试仪、运用对孔分流装置。

长管法通过测量喷油器出口不远处的细长管内压力波动，来确定喷油规律的；长管法可迅速而准确的直接测出单次喷射的喷油规律波形，无须任何计算，当喷油器喷入直径一定且充满燃油的长管中，根据连续性原理，喷油器喷出随时间变化的燃油量，必然产生一个随时间而变化的速度，这个速度以压力波的形式从喷油器端以声速传向长管的另一端，当管子足够长时，则反射回来的压力波在喷油持续期内不至于叠加到喷油器端的初始压力波，即符合一维单行波的传播过程，可将表征喷射过程的各种参数与喷油规律波形同时测录下来，测得的喷油率随时间变化的曲线，即喷油器的喷油规律。只需测量长管内的燃油压力随时间的变化，即可算出所测喷油器的瞬时喷油速率。

动量法是指通过测量油束冲击压力传感器表面的冲击力，先利用动量定理计算传感器表面处的油束流量，进而由质量守恒定律推导出喷孔处的流量的方法。

由此可以看出，长管法侧重瞬时喷油速率的测量，动量法侧重油束喷雾动量的测量。由于在国内还没有生产喷油分析仪的厂家，所有的测量设备都靠进口，国外的设备结构复杂价格昂贵且交货周期长。现有长管法采用压电式压力传感器测压力的方式来测量瞬时喷油速率，动量法采用压电石英力传感器测力的方式喷雾动量，所用的传感器也并不是同一种类型，因此，国内外还没有可以测量瞬时喷油速率和喷雾动量的综合测量装置。国内有些单位或者是个人都对喷油规律测量装置进行过研究，基本都是单一规律的测量装置，且无法同时获取瞬时喷油速率和喷雾动量，往往需要多种装置搭建不同的台架来测量。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种能够测量瞬时喷油速率和喷雾动量的柴油机喷油规律的测量装置及其测量方法。