[發明專利]一種模擬燃油噴霧濕壁的實驗系統

在審

• 申請號: 201710096489.0
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN106644491A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 梁興雨;于晗正男;舒歌群;王月森;張洪升
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01M15/04
• 分類號: G01M15/04
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙)12214
• 代理人: 王秀奎

技術領域

本發明屬于發動機技術領域，主要用于模擬發動機噴霧濕壁過程，具體涉及一種模擬燃油噴霧濕壁的實驗系統。

背景技術

為實現發動機高效清潔的燃燒目標，以“低溫燃燒”為核心的一批新型內燃機燃燒技術受到廣泛關注，如均質壓燃(HCCI)和預混壓燃(PCCI)等。而早噴技術是實現發動機低溫燃燒模式的一項關鍵技術，早噴技術一般是指在發動機在較早的噴油定時(-90°～-120°CA ATDC)將燃油噴入缸內，以延長油氣混合時間，降低缸內燃燒溫度，從而使燃燒更加充分，有害排放物降低。而在早噴過程中，由于此時發動機缸內溫度及壓力較低，燃油噴霧貫穿距增加，一部分燃油不可避免地會撞擊到缸套表面的潤滑油膜上，進而形成濕壁現象。

一方面，燃油撞壁后的反彈液滴可以實現二次霧化，有利于形成均質混合氣；但另一方面，濕壁現象也會造成缸套表面潤滑油膜的稀釋與飛濺，近壁區域混合氣過濃，油耗增加等問題，影響燃燒與排放。因此，有必要對燃油噴霧濕壁過程進行深入研究，揭示濕壁機理，為早噴技術的優化與改進提供相應參考。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術的不足，提供了一種模擬燃油噴霧濕壁的實驗系統。

本發明的技術目的通過下述技術方案予以實現：

一種模擬燃油噴霧濕壁的實驗系統，包括高壓油泵、油箱、燃油加熱系統、噴油器、定容彈、定容彈加熱系統、真空泵、溫度傳感器、壓力傳感器、外接測試設備、控制系統、高壓油軌；

所述的高壓油泵與驅動電機連接，并且高壓油泵與所述的油箱連接，油箱放入燃油加熱系統中；

所述的定容彈的材質為不銹鋼，定容彈頂部設置有所述的噴油器，定容彈通過噴油器與高壓油泵相連，所述的噴油器的下部為噴孔，噴孔深入定容彈的內部腔室內；所述的定容彈的四個豎直的外壁上均設置有視窗，所述的視窗和定容彈的外壁之間設置有側面端蓋；所述的壓力傳感器、溫度傳感器的探頭設置在定容彈內部，所述的溫度傳感器的控制面板設置在定容彈外壁上；所述的真空泵與定容彈內部相連，所述的氮氣瓶與定容彈相連；所述的定容彈的內部的噴油器的下方設置有撞壁平板；

所述的定容彈加熱系統包括電加熱帶和電加熱源，所述的電加熱帶纏繞在定容彈外壁，所述的電加熱源為加熱電阻絲，設置在撞壁平板的下方；定容彈加熱系統與溫度傳感器相連，由溫度傳感器控制定容彈加熱系統對定容彈的加熱；所述的微型風扇設置在電加熱源的下方；

所述的定容彈內部的側壁上設置有托盤機構，用于放置并定位撞壁平板平板；所述的托盤機構包括滑臺、導軌、調速電機、托盤支桿、連接螺母和托盤，所述的導軌設置在定容彈內部的側壁上，所述的滑臺設置在導軌上，滑臺上設置有所述的調速電機，調速電機與所述的控制系統相連，調速電機的輸出端與所述的托盤支桿固定連接，托盤支桿通過所述的連接螺母與托盤相連；通過控制所述的調速電機實現滑臺在導軌的上下移動，調整噴油器的噴孔與碰撞平板的距離；通過松動連接螺母，托盤以托盤支桿為軸線轉動，托盤支桿底部設置有圓周刻度，可手動調節托盤角度；所述的托盤與撞壁平板嵌套連接；

所述的高壓油軌設置在所述的噴油器和高壓油泵之間的管路中，所述的高壓油軌和控制系統相連，所述的外界測試設備與控制系統相連。

而且，所述的定容彈長230～240mm，寬230～240mm，高300～310mm；所述的視窗的材料為石英玻璃，視窗的直徑為120～130mm。

而且，所述的側面端蓋和定容彈外壁之間設置有橡膠襯墊和裝緊螺栓。

而且，所述的定容彈底部設置有泄壓閥。

而且，所述的撞壁平板下部設置有凸起，所述的托盤設置有與撞壁平板的凸起相匹配的凹槽。

而且，所述的電加熱帶纏繞的圈數為1～10。

而且，所述的所述的噴油器和高壓油泵之間的管路中、高壓油軌的旁邊設置有高壓油軌壓力控制器。

而且，所述的外接測試設備為高速攝像機(CCD)或者圖像測速裝置(PIV)中的一種；所述的高速攝像機(CCD)進行噴霧撞壁油束形貌的研究，圖像測速裝置(PIV)進行燃油撞壁過程粒徑分布、反彈液滴運動規律的研究。

本發明的優勢在于：