[发明专利]一种复合式喷油器喷油规律测量装置及测量方法

说明书

本发明提供的是一种复合式喷油器喷油规律测量装置及测量方法。测量装置主要包括喷油器适配器、定容积室、定容积室排油电磁阀、活塞室、活塞、活塞室排油电磁阀、压力传感器、温度传感器、位移传感器等。测量装置还配备一套电控系统，包括控制器、数据采集卡和计算机。测量方法依靠容积法获得喷油规律曲线，依靠位移法获得准确的循环喷油质量，从而对喷油规律进行修正，由此更准确的获得喷油器的喷油规律。本发明能进行喷油规律测试，结合了容积法和位移法的优点，可以更准确测量喷油规律，可应用于发动机的研发工作。

技术领域

本发明涉及的是一种测试发动机喷油器喷油规律的测量装置及测量方法。

背景技术

燃油喷射，是发动机研制中的一个重要课题。喷油量及喷油规律直接影响到发动机的整体性能。合适的燃油喷射规律可以改善发动机的动力性、经济性和可靠性，延长发动机的寿命，降低排放污染物等。

目前，发动机喷油器喷油规律测量方法有很多，蜂窝法、动量法、位移法、长管法和容积法等测量方法。

有效的喷油规律测量方法能够检验喷油器的工作性能，同时也是发动机喷油策略控制研究的重要环节。

容积法原理：当喷油器向充满燃油且容积为V的密闭容器内喷入燃油时，令随时间变化的喷油量为ΔV，相应的密闭容器内部的压力升高ΔP，根据液体压缩性系数定义有：

式中，k是燃油的压缩性系数，把上式改写成对时间的变化率(即为喷油规律)的形式：

由此可见，当向一个固定容积密封并且充满燃油的容器内喷射燃油，喷油规律与容器内部的压力变化成正比例关系。

依照这个方法，通过压力传感器采集密闭容器内压力随时间变化的数据，经计算，可以得到其喷油规律。此方法问题在于，以上公式中k的值比较难确定，从而影响测量结果。

位移法原理：燃油喷入有能上下移动活塞的测量缸体，活塞下方安装有一个位移传感器来检测喷油瞬间活塞产生的位移量。通过计算位移瞬时变化量，得到喷油规律曲线和喷油量。此方法问题在于测量结果受活塞震动影响较大，造成喷油规律曲线失真。

容积法应用中，当k值估算不准确时，影响喷油量的测量值和喷油规律瞬时值，但是对于喷油规律的趋势及喷油规律曲线形状的测量是比较准确的；位移法对喷油规律曲线测量有问题，但是对喷油量的测量相对较准，不受压缩性系数k值影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够更准确的测量喷油规律曲线和喷油量的复合式喷油器喷油规律测量装置。本发明的目的还在于提供一种基于复合式喷油器喷油规律测量装置的测量方法。

本发明的复合式喷油器喷油规律测量装置：包括测量仪主体和由控制器、数据采集卡及计算机组成的电控系统，在测量仪主体上设置定容积室和活塞室，喷油器通过喷油器适配器固定在定容积室上，喷油嘴安装在定容积室内部，定容积室上还安装 有压力传感器和温度传感器，定容积室出油管路上安装有定容积室排油电磁阀，定容积室排油电磁阀连接到活塞室的活塞上腔，活塞室的上腔的出油管路安装有活塞室排油电磁阀，活塞室排油电磁阀出口接集油盒，活塞下腔联通稳压气源，活塞室下腔连接位移传感器，压力传感器、温度传感器和位移传感器恋连接数据采集卡，控制器连接定容积室排油电磁阀、活塞室排油电磁阀和喷油器，数据采集卡和控制器连接计算机。

本发明的复合式喷油器喷油规律测量装置还可以包括：在压力传感器与数据采集卡之间设置电荷放大器。

基于复合式喷油器喷油规律测量装置的测量方法为：

关闭定容积室排油电磁阀，通过控制器控制喷油器向定容积室内喷油，将压力传感器测量的压力信号和温度传感器测量的温度信号传输到数据采集卡、再传输给计算机，用于供喷油规律的计算分析；