專利名稱：發(fā)動機噴油器積碳形成模擬裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種燃料噴射裝置的測試技術，進一步涉及一種發(fā)動機噴油器積碳形成模擬裝置及系統(tǒng)。
背景技術：
汽油機缸內直噴技術由于能顯著改善燃油經濟性，滿足未來更嚴格的排放標準，已經成為車用汽油機的一個重要發(fā)展方向。但是，這些新型汽車使用過程中形成的沉積物會顯著影響GDI發(fā)動機的優(yōu)越性能。根據相關文獻，噴孔處6 μ m厚的積碳就能使流量降低26%。積碳問題對直噴汽油機尤其是噴霧引導型直噴汽油機的影響不容忽視，由于積碳對汽車動力性的影響很難察覺，故絕大部分車主不注意對噴油器的保養(yǎng)和更換，而一些汽油清凈分散劑也無法從根本解決這個問題，所以對噴油器積碳問題的研究十分必要。噴油器積碳現(xiàn)象在發(fā)動機運行很短時間后即可形成，并且與運行時間并不呈線性關系。由于積碳的形成與多種因素有關，若要定量研究各種因素對積碳的影響，可設定各影響參數，使噴油器在發(fā)動機上連續(xù)運行一段時間，觀測不同參數對積碳的影響。由于噴油器安裝在發(fā)動機上，觀測積碳的行程過程非常困難，急需一種臺架上觀察發(fā)動機噴油器積碳形成模擬裝置及系統(tǒng)。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供了一種臺架上觀察發(fā)動機噴油器積碳形成模擬裝置及系統(tǒng)。發(fā)動機噴油器積碳形成模擬裝置，包括:
帶有與噴油器外部形狀相符通孔的噴油器包覆裝置，用于嵌入噴油器；嵌在包覆裝置內，位于噴油器噴油口外圍的加熱線圈15 ;蓋板13。所述噴油器包覆裝置上部有一對固定外緣，外緣中開有固定孔并安放緊固螺栓14a、14b0包含上述發(fā)動機噴油器積碳形成模擬裝置的發(fā)動機噴油器積碳形成模擬系統(tǒng)，還包括:與噴油器連接的噴油器控制電路1，與噴油器連接的穩(wěn)壓器6，與穩(wěn)壓器相連的溫度傳感器2、壓力傳感器3、油泵4，與油泵另一端相連的油箱5，與加熱線圈相連的溫控儀9，與控制電路相連的上位機10，用于收集噴油器噴出油料的集油器8。作為優(yōu)選方案，該系統(tǒng)還包括:一個溫度、壓力和氧濃度可控的噴霧箱，發(fā)動機噴油器積碳形成模擬裝置置于其中。所述噴霧箱外圍包覆加熱板；外部連接氧氣、氮氣供給系統(tǒng)，控制箱內壓力以及氧濃度。在使用過程中，可通過調節(jié)加熱線圈的溫度，使其模擬發(fā)動機內的溫度環(huán)境，通過對油路的流量、壓力進行調節(jié)，觀察積碳在特定條件下的行程過程，對于優(yōu)化噴油器設計具有很好的參考價值。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術的有點在于:提供了模擬發(fā)動機環(huán)境的一種實驗裝置，可單一地調整每個參數，從而為積碳的形成機理提供了實驗手段。


圖1為本發(fā)明發(fā)動機噴油器積碳形成模擬裝置結構示意圖。圖2為實施例1發(fā)動機噴油器積碳形成模擬裝置裝配結構示意圖，圖中，11代表發(fā)動機噴油器積碳形成模擬裝置，12代表噴油器，13代表蓋板，14a、14b代表緊固螺栓，15代表加熱線圈。圖3為圖2中蓋板的俯視圖。圖4為實施例1發(fā)動機噴油器積碳形成模擬系統(tǒng)結構示意圖，圖中，I代表噴油器控制電路，2代表溫度傳感器，3代表壓力傳感器，4代表油泵，5代表油箱，6代表穩(wěn)壓器，7代表發(fā)動機噴油器積碳形成模擬裝置，8代表集油盤，9代表溫控儀，10代表上位機。
具體實施例方式實施例1:對照圖2、3、4，說明本發(fā)明的實現(xiàn)方式。發(fā)動機噴油器積碳形成模擬裝置，包括:帶有與噴油器 外部形狀相符通孔的噴油器包覆裝置，用于嵌入噴油器；嵌在包覆裝置內，位于噴油器噴油口外圍的加熱線圈15 ;蓋板13 ;所述噴油器包覆裝置上部有一對固定外緣，外緣中開有固定孔并安放緊固螺栓14a、14b。發(fā)動機噴油器積碳形成模擬系統(tǒng)，包括:上述發(fā)動機噴油器積碳形成模擬裝置7 ；與噴油器12連接的噴油器控制電路1，與噴油器連接的穩(wěn)壓器6，與穩(wěn)壓器相連的溫度傳感器2、壓力傳感器3、油泵4，與油泵另一端相連的油箱5，與加熱線圈相連的溫控儀9，與控制電路相連的上位機10，用于收集噴油器噴出油料的集油器8。在一臺實驗室搭建的2升4缸增壓直噴帶EGR汽油機臺架上開展噴油器積碳實測，該實驗機具有開放式ECU，雙VVT系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)對噴油壓力、噴油脈寬、點火提前角以及EGR率、增壓比等的控制，以商用97#汽油為實驗用油，選取不同的轉速、EGR率以及增壓t匕，調整點火定時、噴油脈寬、噴油壓力等參數，使發(fā)動機在各實驗工況下連續(xù)運行固定時間，獲取噴油器在不同燃燒控制因素下積碳的形成。表I是對該噴油器積碳的成分分析。發(fā)動機噴油器積碳形成模擬系統(tǒng)，采用上面實驗中的噴油器，將加熱線圈的溫度設定在20-400°C之間，發(fā)動機噴油器積碳形成模擬裝置放置在一個溫度、壓力和氧濃度可控的噴霧箱內，噴霧箱由加熱板溫控系統(tǒng)控制箱內溫度，由氧氣、氮氣供給系統(tǒng)控制箱內壓力以及氧濃度。噴射燃油的壓力和噴射脈寬可控。表2是在發(fā)動機噴油器積碳形成模擬系統(tǒng)對該噴油器積碳的成分分析。所用檢測儀器為島津能量色散X射線光譜儀Energy Dispersive X-RaySpectroscopy,型號為:島津EDX-LE。該儀器能夠借助分析試樣發(fā)出的元素特征X射線波長和強度實現(xiàn)對波長的測定，從而得出試樣所含的元素，根據強度測定元素的相對含量。
從表1、2的對比分析來看，發(fā)動機噴油器積碳形成模擬系統(tǒng)可以較好的模擬噴油器在發(fā)動機內的工作環(huán)境。表I噴油器在實際發(fā)動機中積碳的成分分析
權利要求
1.發(fā)動機噴油器積碳形成模擬裝置，其特征在于，包括: 帶有與噴油器外部形狀相符通孔的噴油器包覆裝置，用于嵌入噴油器；嵌在包覆裝置內，位于噴油器噴油口外圍的加熱線圈(15);蓋板(13)。
2.根據權利要求1所述發(fā)動機噴油器積碳形成模擬裝置，其特征在于，所述噴油器包覆裝置上部有一對固定外緣，外緣中開有固定孔并安放緊固螺栓(14a、14b)。
3.包含權利要求1所述發(fā)動機噴油器積碳形成模擬裝置的發(fā)動機噴油器積碳形成模擬系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 與噴油器連接的噴油器控制電路(1)，與噴油器連接的穩(wěn)壓器(6)，與穩(wěn)壓器相連的溫度傳感器(2)、壓力傳感器(3)、油泵(4)，與油泵另一端相連的油箱(5)，與加熱線圈相連的溫控儀(9)，與控制電路相連的上位機(10)，用于收集噴油器噴出油料的集油器(8)。
4.根據權利要求3所述的發(fā)動機噴油器積碳形成模擬系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 一個溫度、壓力和氧濃度可控的噴霧箱，發(fā)動機噴油器積碳形成模擬裝置置于其中。
5.根據權利要求4所述的發(fā)動機噴油器積碳形成模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述噴霧箱外圍包覆加熱板；外部連接氧氣、氮氣供`給系統(tǒng)，控制箱內壓力以及氧濃度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燃料噴射裝置的測試技術，進一步涉及一種發(fā)動機噴油器積碳形成模擬裝置及系統(tǒng)。本發(fā)明的目的在于提供了一種臺架上觀察發(fā)動機噴油器積碳形成模擬裝置及系統(tǒng)。發(fā)動機噴油器積碳形成模擬裝置，包括帶有與噴油器外部形狀相符通孔的噴油器包覆裝置，用于嵌入噴油器；嵌在包覆裝置內，位于噴油器噴油口外圍的加熱線圈15；蓋板13。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術的有點在于提供了模擬發(fā)動機環(huán)境的一種實驗裝置，可單一地調整每個參數，從而為積碳的形成機理提供了實驗手段。
文檔編號F02M65/00GK103225581SQ201310120778
公開日2013年7月31日 申請日期2013年4月9日 優(yōu)先權日2013年4月9日
發(fā)明者裴毅強, 陳皓, 秦靜, 周建偉, 李翔 申請人:天津大學