[發明專利]一種噴油規律測量系統和測量方法

有效

• 申請號: 201410248080.2
• 申請日: 2014-06-05
• 公開（公告）號: CN104295425B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 杜慧勇;劉建新;李民;王站成;張紫微;徐斌;吳健
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: F02M65/00
• 分類號: F02M65/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司41119
• 代理人: 胡泳棋

技術領域

本發明涉及一種噴油規律測量系統和測量方法。

背景技術

發動機的燃料供給一般是應用燃油噴射的方法以生成細小的油滴群，目的是增加燃油的蒸發氣化面積，增大燃燒放熱量。這是一個相當復雜的問題。燃油噴霧不僅受到噴油器結構形式(柴油機中應用較多的是多孔噴油器)，噴射壓力、針閥升程的影響，還受到氣缸內壓力、溫度、氣流運動(包括宏觀流動和湍流流動)的影響。燃油進入氣缸后的油束生成過程又十分復雜，它包括油束霧化，油滴破碎，油滴碰撞和聚合，油束碰壁以及燃油多種成分的蒸發等；油束的主要部分油滴十分密集，從噴油器出口會形成一個液體核心，它的長度又受到了噴油器結構的影響。

申請號為20110095233的中國專利文件“一種柴油機噴油嘴各孔有效流通截面積測量方法”，涉及通過壓電傳感器測量噴油孔噴出的噴油壓力，并通過噴油壓力換算噴油量。

上述專利通過沖量定律和動量守恒計算噴油量。但實際上，噴霧油束從噴油孔噴出后可依次劃分為兩個區域，即液相流體區和非液相流體區，在液相流體區，噴霧主要表現為液態油束；而在非液相流體區，液態油束逐漸霧化。

只有在液相流體區，測量壓力能夠較準確的獲得與流量的對應關系，在非液相流體區，線性度很差。如何保證測量在液相流體區進行是非常關鍵的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種噴油規律測量系統和測量方法，用以保證測量在液相流體區進行同時保證測量的穩定性。

為實現上述目的，本發明的方案包括：

一種噴油規律測量系統，包括噴油器(5)、噴油器(5)上設置的噴油孔，與噴油孔對應設置的壓電傳感器(6)，壓電傳感器連接測量裝置，還設有用于記錄所述噴油器(5)噴油時間的計量模塊(4)，計量模塊(4)連接所述測量裝置，用于調節所述噴油孔與壓電傳感器距離的調距裝置。

噴油規律測量系統還包括一個高壓油泵，高壓油泵連接用以存儲高壓油泵泵出燃油并使油壓穩定的蓄壓器，蓄壓器的輸出油路連接所述噴油器。

所述調距裝置為驅動所述壓電傳感器運動的調距裝置(9)。

所述測量裝置為計算機終端(10)，計算機終端(10)通過采集裝置(7)連接所述計量模塊(4)和測壓模塊(8)，所述壓電傳感器(6)通過所述測壓模塊(8)連接所述采集裝置(7)。

噴油規律測量方法，步驟如下：

1)測量之前：測量壓電傳感器輸出信號的起止間隔時間t₀，以及輸出信號波形；通過計量模塊記錄噴油持續期大小T；

2)比較壓電傳感器輸出信號起止間隔時間與噴油持續期大小，若兩個時間不相等，則驅動調距裝置調節壓電傳感器與噴油孔間的距離，直到兩個時間相等，且傳感器輸出波形平穩；

3)開始測量。

本發明在測量系統中，噴油孔與壓電傳感器對應設置，增加了一個調距裝置，用于調節壓電傳感器與噴油孔之間的距離。

本發明：比較傳感器輸出信號起止間隔時間與噴油持續期大小，并驅動調距裝置調節傳感器與噴油孔間的距離，直到兩個時間基本相等，且傳感器輸出波形最平穩時為止，此時傳感器所在位置即為最佳流量測量位置。

傳感器輸出信號起止間隔時間為t₀，噴油持續期大小為T；把t₀與T的比值定義為時間數，以字母表示，即：以值即可比較噴油孔處燃油流量與油束任意橫截面處流量的大小。當值等于1時，表示該截面處燃油流量與噴油孔處燃油流量相等(考慮到誤差因素，可把值放寬至1附近)。此時，測量該截面處油束的流量即可得到噴油孔處的流量。只有在液相流體區才能使油束某截面處的值等于1，此時，噴油孔與該截面之間的油束處于液相區，噴油孔處的流量，無論平均流量還是瞬時流量均等于該截面處的對應流量。而在的非液相流體區內，油束任意截面處的平均流量與噴油孔處的平均流量仍呈比例，但兩者的瞬時流量不再有一一對應關系。

理論上，整個液相區的值都等于1，傳感器置于其間任意位置均可，但距離噴油孔越近，燃油噴射過于密集，速度也較大，飛濺和相互間碰撞干擾的現象非常明顯，會導致傳感器輸出的信號劇烈震蕩，測量結果偏離準確值，因此需要選定傳感器輸出波形最為穩定的液相區位置。

附圖說明

圖1是本發明的測量系統構成圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。