技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器，具體涉及發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器頭部溫度測量系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：
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直噴汽油機(jī)由于具有良好的燃油經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、排放性以及瞬態(tài)響應(yīng)特性，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。但是將噴油器直接暴露在高溫高壓的環(huán)境中，其頭部不可避免地產(chǎn)生積碳。積碳堵塞噴孔不僅會(huì)導(dǎo)致噴油器流量損失，而且使噴油器宏觀、微觀噴霧特性改變，從而惡化缸內(nèi)燃燒，影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能。

噴油器積碳的影響因素包括噴油器表面溫度、燃油成分、添加劑的作用、燃燒室結(jié)構(gòu)等，氣缸頭部的設(shè)計(jì)和噴油器的位置也會(huì)對噴油器的積碳情況產(chǎn)生影響。其中溫度是主要的影響因素。

因此，需要一種簡便、準(zhǔn)確的測量噴油器頭部溫度的方法。通過改變發(fā)動(dòng)機(jī)的控制參數(shù)，研究噴油器的熱負(fù)荷特性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明目的在于提供一種測量噴油器頭部溫度的簡便方法。其基本原理是：在噴油器頭部布置四個(gè)熱電偶，以期實(shí)現(xiàn)對噴油器溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測。改變發(fā)動(dòng)機(jī)的控制參數(shù)，具體包括轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、冷卻水溫、gdi噴油量、點(diǎn)火角，使之在不同的參數(shù)下運(yùn)行，同時(shí)通過熱電偶對不同運(yùn)行狀態(tài)下發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器的各點(diǎn)溫度進(jìn)行監(jiān)測。測量數(shù)據(jù)傳至電腦被記錄并保存，作進(jìn)一步處理，得出由于各個(gè)參數(shù)的變化導(dǎo)致的噴油器溫度的變化曲線圖。具體技術(shù)方案如下：

噴油器頭部溫度測量系統(tǒng)，包括：在噴油器頭部布置4個(gè)熱電偶，與熱電偶相連的溫度測量儀，與溫度測量儀相連的計(jì)算機(jī)；

所述4個(gè)熱電偶沿噴射方向依次分布，分別是：第四熱電偶4，位于密封環(huán)外部；第三熱電偶3，位于密封環(huán)處；第二熱電偶2，位于噴油器底座側(cè)面；第一熱電偶1，位于噴油器頭部外表面。

作為優(yōu)選方案，所述4個(gè)熱電偶的中心及噴油器中心軸線均位于同一平面。

在上述系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷對噴油器溫度影響的曲線測量方法，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在1250r/min-3000r/min，間隔為250r/min；負(fù)荷變化范圍為1bar-10bar，間隔為1bar；具體過程如下：

步驟a1：設(shè)置冷卻水溫為85℃，機(jī)油溫度為95℃；

步驟a2：調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1250r/min，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷為1bar，發(fā)動(dòng)機(jī)按標(biāo)定策略運(yùn)行；

步驟a3：利用熱電偶對噴油器的各點(diǎn)溫度進(jìn)行監(jiān)測，時(shí)長2min，將數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)并保存；

步驟a4：以1bar的增幅增加發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速保持不變，重復(fù)執(zhí)行步驟a3，直至10個(gè)不同的負(fù)荷工況全部測試完畢。

在上述系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度對噴油器溫度影響曲線的測量方法，冷卻水溫度的變化范圍為65℃-90℃，變化間隔為2℃；具體步驟如下：

步驟b1：調(diào)節(jié)冷卻水的溫度為65℃；

步驟b2：利用熱電偶對噴油器的各點(diǎn)溫度進(jìn)行監(jiān)測，時(shí)長2min，將數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)并保存；

步驟b3：以2℃的增幅增加冷卻水的溫度，重復(fù)步驟b2，直至冷卻水溫度達(dá)到90℃；

步驟b4：利用標(biāo)定軟件inca對轉(zhuǎn)速、點(diǎn)火提前角和gdi噴油量參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使各參數(shù)數(shù)值保持一致。

在上述系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)gdi噴油量對噴油器溫度影響曲線的測量方法，具體步驟如下：

步驟c1：調(diào)節(jié)兩個(gè)開放式ecu，使gdi噴油量比例為100％；

步驟c2：利用熱電偶對噴油器的各點(diǎn)溫度進(jìn)行監(jiān)測，時(shí)長2min，將數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)并保存；

步驟c3：調(diào)節(jié)兩個(gè)開放式ecu，使gdi噴油量比例為90％；pfi的比例為10％，作用是補(bǔ)償因gdi噴油量下降造成的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的減少，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷保持不變；利用熱電偶對噴油器的各點(diǎn)溫度進(jìn)行監(jiān)測，時(shí)長2min，將數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)并保存；

步驟c4：重復(fù)步驟c3，gdi噴油量比例按10％逐級(jí)遞減，直到0；

步驟c5：利用標(biāo)定軟件對點(diǎn)火提前角、轉(zhuǎn)速和負(fù)荷等參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)調(diào)節(jié)冷卻水溫度，使各參數(shù)數(shù)值保持一致。

在上述系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火提前角變化對噴油器溫度影響曲線的測量方法，具體步驟如下：

步驟d1：利用標(biāo)定軟件調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角為標(biāo)定值-5度；

步驟d2：利用熱電偶對噴油器的各點(diǎn)溫度進(jìn)行監(jiān)測，時(shí)長2min，將數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)并保存；

步驟d3：利用標(biāo)定軟件調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角，以1度的增幅增大點(diǎn)火提前角，利用標(biāo)定軟件對轉(zhuǎn)速、gdi噴油量等參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)調(diào)節(jié)冷卻水溫度，使各參數(shù)數(shù)值保持一致，利用熱電偶對噴油器的各點(diǎn)溫度進(jìn)行監(jiān)測，時(shí)長2min，將數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)并保存；

步驟d4：重復(fù)步驟d3，直至使點(diǎn)火提前角增加至標(biāo)定值。

本發(fā)明的四個(gè)測溫點(diǎn)所處的環(huán)境有差異，其傳熱機(jī)理不同，影響噴油器各點(diǎn)溫度的主要因素不同。具體的是：噴油器頭部外表面的傳熱方式為熱對流和熱輻射，且都比較劇烈；噴油器底座側(cè)面的傳熱方式是熱傳導(dǎo)；密封環(huán)間隙處的傳熱方式也是熱傳導(dǎo)，但所處環(huán)境與前者不同；密封環(huán)外部所處的環(huán)境與前三者有明顯的區(qū)別。通過選取的這四個(gè)測溫點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對整個(gè)噴油器熱負(fù)荷的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

附圖說明：

圖1是噴油器頭部溫度測量系統(tǒng)4個(gè)熱電偶位置分布示意圖。

圖2是實(shí)施例中測得的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷對噴油器第一熱電偶測溫點(diǎn)溫度影響的曲線圖。

圖3是實(shí)施例中測得的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷對噴油器第二熱電偶測溫點(diǎn)溫度影響的曲線圖。

圖4是實(shí)施例中測得的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷對噴油器第三熱電偶測溫點(diǎn)溫度影響的曲線圖。

圖5是實(shí)施例中測得的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷對噴油器第四熱電偶測溫點(diǎn)溫度影響的曲線圖。

圖6是實(shí)施例中測得的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度對噴油器溫度影響曲線。

圖7是實(shí)施例中測得的發(fā)動(dòng)機(jī)gdi噴油量對噴油器溫度影響曲線。

圖8是實(shí)施例中測得的發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火提前角變化對噴油器溫度影響曲線。

具體實(shí)施方式：

實(shí)施例：

噴油器頭部溫度測量系統(tǒng)，包括：在噴油器頭部布置4個(gè)熱電偶，與熱電偶相連的溫度測量儀，與溫度測量儀相連的計(jì)算機(jī)；所述4個(gè)熱電偶沿噴射方向依次分布，分別是：第四熱電偶4，位于密封環(huán)外部；第三熱電偶3，位于密封環(huán)處；第二熱電偶2，位于噴油器底座側(cè)面；第一熱電偶1，位于噴油器頭部外表面；所述4個(gè)熱電偶的中心及噴油器中心軸線均位于同一平面。

熱電偶選用歐米茄熱電偶傳感器，直徑0.25mm，k型，歐米伽溫度測量儀通過軟件se309實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的相連，從而實(shí)現(xiàn)溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測和數(shù)據(jù)的自動(dòng)保存。

本試驗(yàn)采用的雙噴射系統(tǒng)是由進(jìn)氣道噴射系統(tǒng)和缸內(nèi)噴射系統(tǒng)組成的。缸內(nèi)噴射的電控噴射系統(tǒng)是由德爾福公司開發(fā)研制的電控開放式ecu，采用德國etas公司的在線標(biāo)定軟件inca與開放式ecu實(shí)時(shí)通訊，通過inca軟件實(shí)時(shí)控制轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、點(diǎn)火提前角和空燃比等發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行控制參數(shù)；進(jìn)氣道噴射系統(tǒng)是采用易控公司的在線標(biāo)定工具ecka，采用進(jìn)氣道多點(diǎn)噴射模式，噴射次序?yàn)?-3-4-2；通過調(diào)節(jié)冷卻水溫控儀來實(shí)現(xiàn)對冷卻水溫度的調(diào)節(jié)控制；其他設(shè)備有缸壓傳感器、電荷放大器、燃燒分析儀。

(一)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷對噴油器溫度影響的曲線測量

發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在1250r/min-3000r/min，間隔為250r/min；負(fù)荷變化范圍為1bar-10bar，間隔為1bar；具體過程如下：

步驟a1：設(shè)置冷卻水溫為85℃，機(jī)油溫度為95℃；

步驟a2：調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1250r/min，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷為1bar，發(fā)動(dòng)機(jī)按標(biāo)定策略運(yùn)行；

步驟a3：利用熱電偶對噴油器的各點(diǎn)溫度進(jìn)行監(jiān)測，時(shí)長2min，將數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)并保存；

步驟a4：以1bar的增幅增加發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速保持不變，重復(fù)執(zhí)行步驟a3，直至10個(gè)不同的負(fù)荷工況全部測試完畢。

(二)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度對噴油器溫度影響曲線的測量

冷卻水溫度的變化范圍為65℃-90℃，變化間隔為2℃；具體步驟如下：

步驟b1：調(diào)節(jié)冷卻水的溫度為65℃；

步驟b2：利用熱電偶對噴油器的各點(diǎn)溫度進(jìn)行監(jiān)測，時(shí)長2min，將數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)并保存；

步驟b3：以2℃的增幅增加冷卻水的溫度，重復(fù)步驟b2，直至冷卻水溫度達(dá)到90℃；

步驟b4：利用標(biāo)定軟件inca對轉(zhuǎn)速、點(diǎn)火提前角和gdi噴油量參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使各參數(shù)數(shù)值保持一致。

(三)發(fā)動(dòng)機(jī)gdi噴油量對噴油器溫度影響曲線的測量

步驟c1：調(diào)節(jié)兩個(gè)開放式ecu，使gdi噴油量比例為100％；

步驟c2：利用熱電偶對噴油器的各點(diǎn)溫度進(jìn)行監(jiān)測，時(shí)長2min，將數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)并保存；

步驟c3：調(diào)節(jié)兩個(gè)開放式ecu，使gdi噴油量比例為90％；pfi的比例為10％，作用是補(bǔ)償因gdi噴油量下降造成的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的減少，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷保持不變；利用熱電偶對噴油器的各點(diǎn)溫度進(jìn)行監(jiān)測，時(shí)長2min，將數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)并保存；

步驟c4：重復(fù)步驟c3，gdi噴油量比例按10％逐級(jí)遞減，直到0；

步驟c5：利用標(biāo)定軟件對點(diǎn)火提前角、轉(zhuǎn)速和負(fù)荷等參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)調(diào)節(jié)冷卻水流量，使各參數(shù)數(shù)值保持一致。

(四)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火提前角變化對噴油器溫度影響曲線的測量

步驟d1：利用標(biāo)定軟件調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角為標(biāo)定值-5度；

步驟d2：利用熱電偶對噴油器的各點(diǎn)溫度進(jìn)行監(jiān)測，時(shí)長2min，將數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)并保存；

步驟d3：利用標(biāo)定軟件調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角，以1度的增幅增大點(diǎn)火提前角，利用標(biāo)定軟件對轉(zhuǎn)速、gdi噴油量等參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)調(diào)節(jié)冷卻水流量，使各參數(shù)數(shù)值保持一致，利用熱電偶對噴油器的各點(diǎn)溫度進(jìn)行監(jiān)測，時(shí)長2min，將數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)并保存；

步驟d4：重復(fù)步驟d3，直至使點(diǎn)火提前角增加至標(biāo)定值。