噴油器燃油分布測量系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于發(fā)動機性能測試領域，尤其是一種噴油器燃油分布測量系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著能源危機和環(huán)境污染問題的日益嚴峻，汽車節(jié)能與減排成為汽車技術發(fā)展的主流。目前國內(nèi)外汽車排放法規(guī)正日益嚴格，我國已經(jīng)全面實施國IV排放法規(guī)。因此必須開發(fā)高性能的發(fā)動機，這就對發(fā)動機電控噴射技術提出了更高的要求。由于噴油器是發(fā)動機燃料供給和霧化的核心部件，噴油器的性能對發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性、排放性等具有決定性的影響。
[0003]為確保噴油器的性能，美國汽車工程師學會(SAE)制定了《SAE J1832-2001LowPressure Gasoline Fuel Injector (低壓汽油機燃油噴嘴)》、《SAE J2715_2007GasolineFuel Injector Spray Measurement and Characterizat1n (汽油噴油器噴霧測量與特性)》。我國也先后頒布了《GB/T 25362-2010汽油機電磁閥式噴油器總成技術條件》和《GB/T 25363-2010汽油機電磁閥式噴油器總成試驗方法》兩項國家推薦性標準。
[0004]SAE J2715-2007要求對噴油器的燃油分布形態(tài)進行高分辨率的測量，而目前還沒有能夠滿足該測試條件要求的技術、設備或產(chǎn)品，該領域尚處于空白階段。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術不足，提供一種能夠實現(xiàn)噴油器噴射燃油分布形態(tài)的測量的噴油器燃油分布測量系統(tǒng)。
[0006]本實用新型采用的技術方案是:
[0007]—種噴油器燃油分布測量系統(tǒng)。包括儲油箱、油栗、噴油器、高分辨率收集盤、相機，油栗的進油口與儲油箱連接，油栗的出油口通過管路與噴油器連接，在噴油器的噴油嘴下方設置有高分辨率收集盤，在高分辨率收集盤側方的位置上設置有相機。
[0008]而且，在油栗的出油口與噴油器之間的管路上安裝有電控閥門，在電控閥門與油栗出油口的管路上安裝有熱交換器。
[0009]而且，還包括控制設備，該控制設備分別驅動油栗、熱交換器、電控閥門以及噴油器，同時相機與控制設備連接，用于圖像采集和數(shù)據(jù)處理。
[0010]而且，所述高分辨率收集盤分辨率收集盤為測量系統(tǒng)的主要測量部件，位于噴油器噴油嘴下方100mm的平面，高分辨率收集盤中心處于噴油器噴油嘴軸線上。
[0011 ] 本實用新型優(yōu)點和積極效果為:
[0012]本實用新型采用高分辨率收集盤，能夠得到精確的燃油分布形態(tài)數(shù)據(jù)；將收集單格集成為收集單元，提高了數(shù)據(jù)采集效率；采用圖像采集的方式計算燃油體積，相對于稱重、直接測量體積等傳統(tǒng)方式，大大提高了測量效率；避免了移液、稱重過程中造成的液體損失，提高了測量精度。
【附圖說明】
[0013]圖1為噴油器燃油分布測量系統(tǒng)示意圖；
[0014]圖2為高分辨率收集盤單個收集單元結構圖。
【具體實施方式】
[0015]下面通過附圖結合具體實施例對本實用新型作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護范圍。
[0016]如圖1、圖2所示，本實用新型提供一種噴油器燃油分布測量系統(tǒng)。該測量系統(tǒng)的目的是根據(jù)相關法規(guī)要求，實現(xiàn)對噴油器燃油分布形態(tài)的精確測量，為噴油器性能開發(fā)和質量檢驗提供依據(jù)。
[0017]該噴油器燃油分布測量系統(tǒng)系統(tǒng)包括1-儲油箱、2-油栗、3-熱交換器、4-電控閥門、5-噴油器、6-高分辨率收集盤、7-相機和8-控制設備，油栗的進油口與儲油箱連接，油栗的出油口通過管路與噴油器連接，在噴油器的噴油嘴下方設置有高分辨率收集盤，在高分辨率收集盤側方的位置上設置有相機。
[0018]在油栗的出油口與噴油器之間的管路上安裝有電控閥門，在電控閥門與油栗出油口的管路上安裝有熱交換器。
[0019]控制設備分別驅動油栗、熱交換器、電控閥門以及噴油器，同時相機與控制設備連接，用于圖像采集和數(shù)據(jù)處理。
[0020]各部件具體說明如下:
[0021]1-儲油箱用于儲存測量過程中所需要的燃油，1-儲油箱上布置有呼吸閥、燃油濾清器等，以保證儲油箱的安全，并為系統(tǒng)提供清潔的燃油。
[0022]2-油栗用于提供測量過程中所需的燃油壓力。2-油栗由8-控制設備驅動，通過對2-油栗轉速進行控制來調(diào)節(jié)燃油壓力。管路中安裝壓力傳感器，用于對燃油壓力進行反饋控制。該實施例能夠將噴射壓力控制在250kPa?450kPa，精度為±2kPa。
[0023]3-熱交換器用于與燃油進行熱交換，以將燃油溫度控制在要求的范圍內(nèi)。3-熱交換器能夠制成高溫或低溫冷卻液，通過熱交換的方式調(diào)節(jié)燃油溫度。燃油管路中安裝有溫度傳感器，8-控制設備根據(jù)目標溫度與溫度信號的差值，調(diào)節(jié)冷卻液的溫度與流動速度，從而實現(xiàn)對燃油溫度的閉環(huán)控制。該實施例能夠將燃油溫度控制在21°C ±2°C。
[0024]4-電控閥門能夠在系統(tǒng)停止工作時或應急情況下關閉燃油管路，防止燃油的泄露或發(fā)生危險。當系統(tǒng)正常工作時，4-電控閥門保持開啟狀態(tài)。
[0025]5-噴油器為被測對象。5-噴油器通過夾具來固定，夾具能夠保證5-噴油器的軸線沿著豎直方向，避免5-噴油器斜置帶來的測量誤差。5-噴油器工作需要由8-控制設備來驅動，8-控制設備中帶有14V電壓制式的PWM驅動電路。
[0026]6-高分辨率收集盤為測量系統(tǒng)的主要測量部件。6-高分辨率收集盤安裝在噴油器下方，6-高分辨率收集盤頂部處于噴油器噴油嘴下方100mm的平面上，6-高分辨率收集盤中心處于5-噴油器軸線上。實施例中，6-高分辨率收集盤所在的120mm* 120mm范圍內(nèi)的區(qū)域被劃分為24*24個正方形10-單格，每個10-單格的收集面積為5mm*5mm。10-單格內(nèi)設有一個正方形11-收集孔，11-收集孔的尺寸為3mm*3mm，高度為50mm。當燃油噴射時，燃油進入各個10-單格，10-單格上部設有斜槽，噴射的燃油沿著斜槽流入11-收集孔，在11-收集孔內(nèi)形成一定高度的液面，且液面高度與11-收集孔內(nèi)的燃油體積成正比。通過測量每個11-收集孔內(nèi)的燃油液面高度，即可計算出該10-單格內(nèi)的燃油體積。為了方便11-收集孔內(nèi)燃油液面高度的測量，將同一排內(nèi)的24個10-單格集成為一體，組成1個9-收集單元。24排9-收集單元進行并排放置，即可組成24*24個單格組成的6-高分辨率收集盤。9-收集單元的材質為透明塑料。
[0027]7-相機用于拍攝6-高分辨率收集盤收集完畢后燃油分布的圖像，以得到各11-收集孔內(nèi)的燃油液面高度。由于無法通過圖像的方式同時采集24個9-收集單元組成的收集盤，因此需要每次拍攝1個9-收集單元的側面圖像。依次拍攝24個9-收集單元的側面圖像，從而得到6-高分辨率收集盤內(nèi)所有11-收集孔的燃油液面圖像。
[0028]8-控制設備用于進行測量過程的壓力控制、溫度控制、噴油器驅動、圖像采集、圖像分析和數(shù)據(jù)處理等。通過圖像分析，捕捉到液面處由于光線折射形成的灰暗曲面，從而將燃油液面圖像轉換為液面高度數(shù)值，并存入數(shù)據(jù)矩陣?？刂圃O備為現(xiàn)有技術，可采用PLC控制機組或工控機組。
[0029]本實用新型的工作原理為:
[0030]測試前，打開2-電控閥門，控制3-燃油栗開始工作，建立一定的燃油壓力，并根據(jù)壓力傳感器的反饋信號將燃油壓力調(diào)節(jié)至預設范圍；4_熱交換器根據(jù)當前燃油溫度，調(diào)節(jié)冷卻液溫度及流速，從而將燃油溫度調(diào)節(jié)至21°C ±2°C ;8_控制設備驅動5-噴油器進行噴射，產(chǎn)生油束；由24個9-收集單元并排組成的6-高分辨率收集盤將燃油收集起來，燃油進入各11-收集孔；當各11-收集孔內(nèi)的最大油量接近11-收集孔收集極限時(通常為11-收集孔容積的90% )，停止噴射；噴射完畢后，依次對24個9-收集單元進行圖像拍攝，每次拍攝能夠得到9-收集單元內(nèi)24個11-收集孔的液面圖像；通過圖形處理軟件進行圖像處理，捕捉液面位置，從而得到24*24個11-收集孔的液面高度數(shù)值；將24*24個11-收集孔的液面高度數(shù)值轉換為燃油體積，并按照位置關系錄入數(shù)據(jù)矩陣，即可得到噴油器燃油分布數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)形式可以為數(shù)據(jù)矩陣或分布圖。
[0031]盡管為說明目的公開了本實用新型的實施例和附圖，但是本領域的技術人員可以理解:在不脫離本實用新型及所附權利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本實用新型的范圍不局限于實施例和附圖所公開的內(nèi)容。
【主權項】
1.一種噴油器燃油分布測量系統(tǒng)，其特征在于:包括儲油箱、油栗、噴油器、高分辨率收集盤、相機，油栗的進油口與儲油箱連接，油栗的出油口通過管路與噴油器連接，在噴油器的噴油嘴下方設置有高分辨率收集盤，在高分辨率收集盤側方的位置上設置有相機。2.根據(jù)權利要求1所述的噴油器燃油分布測量系統(tǒng)，其特征在于:在油栗的出油口與噴油器之間的管路上安裝有電控閥門，在電控閥門與油栗出油口的管路上安裝有熱交換器。3.根據(jù)權利要求1所述的噴油器燃油分布測量系統(tǒng)，其特征在于:還包括控制設備，該控制設備分別驅動油栗、熱交換器、電控閥門以及噴油器，同時相機與控制設備連接，用于圖像采集和數(shù)據(jù)處理。4.根據(jù)權利要求1所述的噴油器燃油分布測量系統(tǒng)，其特征在于:所述高分辨率收集盤分辨率收集盤為測量系統(tǒng)的主要測量部件，位于噴油器噴油嘴下方100mm的平面，高分辨率收集盤中心處于噴油器噴油嘴軸線上。
【專利摘要】本實用新型涉及一種噴油器燃油分布測量系統(tǒng)。包括儲油箱、油泵、噴油器、高分辨率收集盤、相機，油泵的進油口與儲油箱連接，油泵的出油口通過管路與噴油器連接，在噴油器的噴油嘴下方設置有高分辨率收集盤，在高分辨率收集盤側方的位置上設置有相機。本實用新型采用高分辨率收集盤，能夠得到精確的燃油分布形態(tài)數(shù)據(jù)；將收集單格集成為收集單元，提高了數(shù)據(jù)采集效率；采用圖像采集的方式計算燃油體積，相對于稱重、直接測量體積等傳統(tǒng)方式，大大提高了測量效率；避免了移液、稱重過程中造成的液體損失，提高了測量精度。
【IPC分類】F02M65/00
【公開號】CN205001097
【申請?zhí)枴緾N201520536489
【發(fā)明人】陳金鶴, 李建文, 吳俠, 張衛(wèi)鋒, 周曉, 徐正飛
【申請人】瑞安市質量技術監(jiān)督檢測院, 中國人民解放軍軍事交通學院
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年7月22日