[发明专利]一种燃油对固体材料质量影响的试验系统和方法

说明书

本发明涉及一种燃油对固体材料质量影响的试验系统和方法，用于对燃料和发动机固体试样进行兼相容性试验，包括固体质量测量模块、控制单元以及控制单元控制的燃油动态模拟模块，所述的燃油动态模拟模块包括燃油管道以及分别设置于燃油管道上的流量调节单元和温度调节单元，所述的固体质量测量模块包括与燃油管道连通的试样静置室、悬挂于试样静置室顶部的悬臂、用于称量试样静置室质量的称量单元以及与称量单元连接的数据存储单元，所述的固体试样固定于悬臂上，与现有技术相比，本发明具有结构简单、操作方便、测量精确等优点。

技术领域

本发明涉及燃油性质测试领域，尤其是涉及一种燃油对固体材料质量影响的试验系统和方法。

背景技术

随着科技的发展，汽车已成为我们生活中不可缺少的交通工具，中国的机动车保有量迅速增加，随之而来的是中国的原油消费量逐年上升。2019年，中国消耗的原油中有超过70％来自进口，而且对外来原油的依赖也居高不下。寻求新型替代燃料降低原油对外依存度是机动车行业解决上述问题的重要途径，其中甲醇、乙醇等醇类燃料、二甲醚、生物柴油以及液化天然气等新型燃料在研究领域表现良好。在此背景下，需要对这些新型燃料是否对发动机产生不良影响进行长期实验测量，了解和评价新型替代燃料与现有发动机材料的适用性。除此之外，还需要在模拟实际发动机工况下，测量新型燃料对于发动机零件的影响。以上两种情况都需要对燃料和发动机材料进行兼相容性试验，需要兼相容性试验装置。

目前，国内外常用的试验方法主要是静态浸泡试验，通过在恒定温度下将材料长期悬浮于燃料环境中，测量材料和燃料前后的理化性质变化来评估两者的兼相容性。这种试验方法有较为明显的局限性：其一，无法动态模拟发动机实际工作环境中，高温燃油流动对于发动机零件的影响；其二，无法实现实时监测材料在燃油环境中的理化性质变化，对于燃油和材料的作用过程缺乏深入的分析；其三，对于材料利用程度低，单次试验后需将材料从燃油中取出，无法继续使用，试验时间成本较高。上述试验方法难以精确的体现燃油与材料两者的相互影响，试验结果说服力不强。

因此，亟需一种满足模拟发动机实际工况并对燃油流速和温度同时柔性可调，最大化利用试验材料，并能实时测量试验材料参数变化的试验装置，来满足本领域技术人员对于精确试验结果的要求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、操作方便、测量精确的燃油对固体材料质量影响的试验系统和方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种燃油对固体材料质量影响的试验系统，用于对燃料和发动机固体试样进行兼相容性试验，包括固体质量测量模块、控制单元以及控制单元控制的燃油动态模拟模块，所述的燃油动态模拟模块包括燃油管道以及分别设置于燃油管道上的流量调节单元和温度调节单元，所述的固体质量测量模块包括与燃油管道连通的试样静置室、悬挂于试样静置室顶部的悬臂、用于称量试样静置室质量的称量单元以及与称量单元连接的数据存储单元，所述的固体试样设置于悬臂上。

进一步地，所述的燃油管道包括进油管道、回流管道和出油管道，所述的试样静置室的两端分别与进油管道和出油管道连接，所述的回流管道的一端与试样静置室的出油口连接，另一端与进油管道连接。

进一步地，所述的流量调节单元包括油箱、油泵、输入燃油流量计、燃油流速调节阀、燃油回流阀、废油出口控制阀和输出燃油流量计，所述的油箱上设置燃油进口，且与进油管道连接，所述的油泵、输入燃油流量计流速调节分别设置于进油管道与油箱连接处，所述的燃油流速调节阀设置于进油管道与试样静置室连接处，所述的燃油回流阀设置于回流管道上，所述的废油出口控制阀和输出燃油流量计分别设置于出油管道上。

更进一步地，所述的输入燃油流量计设置于油泵之后，所述的回流管道与进油管道的连接点设置于输入燃油流量计与燃油流速调节阀之间，所述的输出燃油流量计设置于废油出口控制阀之后。