CN106837647A - 一种喷油器喷孔喷油量测量装置 - Google Patents

一种喷油器喷孔喷油量测量装置 Download PDF

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Abstract

本发明公布了一种喷油器喷孔喷油量测量装置，包括喷油器、喷油器夹持装置和喷油量分离器，所述喷油器夹持装置通过底部的弹性支撑部件将喷油器和喷油量分离器压紧在一起，喷油量分离器和喷油器可以相对转动；所述喷油量分离器具有和喷油嘴顶部球型结构相对应的凹坑，凹坑中具有分流孔，所述分流孔数目和喷油器喷孔数目一致，分流孔一端连接凹坑另一端连接喷油量分离器外侧的连接管,所述连接管连接容器分别收集各个喷油器喷孔喷油量，所述分流孔轴线方向和对应喷孔轴线方向相同，且分流孔直径大于喷油器喷孔直径；所述凹坑的直径大于喷油嘴顶部球型结构直径。本发明调整操作更加方便，测量更准确。

Description

一种喷油器喷孔喷油量测量装置
技术领域
本发明属于内燃机喷油系统领域，具体来说是涉及一种喷油器喷孔喷油量测量装置。
背景技术
现有的喷油规律测量（喷油规律对时间的积分可以得到喷油量）方法如人们熟知的Bosch 长管法、Zeuch测试法(又称容积-压力法)、压力-升程法、电荷测试法、单次测量仪，另外还包括计算法、蜂窝轮法、神经网络法、基于激光多普勒测速仪的喷油规律测试装置、基于动态声纳瞬时流量计的喷油规律测试装置等，均可实现喷油器总的喷油规律及喷油量的测试，但对于各孔喷油规律间差异，却不能提供任何有价值的信息。
然而，由于各孔加工的误差及结构和液力条件的不同，其各孔间的喷油规律存在一定的差异，这将引起燃烧室内燃油空间分布不均匀，进而导致发动机性能及燃烧排放的恶化。因此，需对喷油器各孔的喷油量进行研究，并开发相应的测试设备，为喷油器设计加工提供验证手段，从而提高产品的性能。喷油嘴头部尺寸很小，只有几毫米，特别是对于多孔喷油嘴头部喷孔的之间的距离一般不到1mm，这使得分别测量各个喷孔的喷油量变得很困难。
申请号为201010202081.5的发明申请公开了一种多孔喷油器引油装置及其使用方法，针对六孔喷油器设计并制作了分油装置，当喷油器喷油时燃油进入燃油收集腔，沿燃油收集腔流下，进入量筒之中，实现了对各个喷孔喷油的收集。但是由于该分油装置的密封形式为胶合，密封性得不到保证，且收集壁面受喷雾冲击压力很大，可靠性较差。因燃油从喷油器的喷油器喷孔喷出后很快就会发生雾化，在该发明中喷孔燃油进入燃油收集腔的位置及燃油从燃油收集腔流入量筒位置都会有雾化燃油逃逸到测量装置外，这将导致测量误差和安全隐患。申请号为201310068059X的发明申请公开了一种多孔喷油器燃油分离与收集装置及其使用方法，该种结构的缺点是：装夹完成后引流管和喷孔出口对应位置有偏差时，喷孔喷出的燃油没有完全喷入引流管内部通道时，部分雾化的燃油从引流支座的通孔逃逸到开放空间，不易察觉，及判断造成的测量误差。喷孔和引流管相对位置调整，需要更换主支撑座下层通孔中的调整垫片及调整引油支座法兰盘上的弧形槽孔和螺栓相对位置，这些调整需要松开拧紧螺栓后才能进行，且再次拧紧螺栓过程中往往会造成喷孔和引流管相对位置改变，该专利燃油分离与收集装置调整繁琐，需要反复调整。量筒和连接管中雾化的燃油将从量筒出口处逃逸到大气中，导致测量误差和安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种喷油器喷孔喷油量测量装置，能够测量喷油器单孔的喷油量，用于喷油器喷孔一致性的检测及质量控制，为多孔喷油器设计研究提供测量手段。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：
一种喷油器喷孔喷油量测量装置，包括喷油器、喷油器夹持装置和喷油量分离器，其特征在于：所述喷油器夹持装置通过底部的弹性支撑部件将喷油器和喷油量分离器压紧在一起，喷油量分离器和喷油器可以相对转动；所述喷油量分离器具有和喷油嘴顶部球型结构相对应的凹坑，凹坑中具有分流孔，所述分流孔数目和喷油器喷孔数目一致，分流孔一端连接凹坑另一端连接喷油量分离器外侧的连接管, 所述连接管连接容器分别收集各个喷油器喷孔喷油量，所述分流孔轴线方向和对应喷孔轴线方向相同，且分流孔直径大于喷油器喷孔直径；所述凹坑的直径大于喷油嘴顶部球型结构直径。
一种形式：根据权利要求1所述的喷油器喷孔喷油量测量装置，其特征在于：所述分流孔在喷油器喷射方向由多段孔构成，且沿着喷孔喷油方向孔径依次增加。所述分流孔在喷油器喷射方向为渐扩结构。所述分流孔渐扩夹角为5~20°。所述分流孔在喷油器喷孔轴线方向截面形状为腰型。
另一种形式：所述分流孔在喷油器喷射方向由多段孔构成，第一段孔在喷油器轴线方向截面形状为腰型，且在喷油器喷射方向为渐扩结构,其它段分流孔为直孔。
优选的：所述连接管伸入容器的底部，连接管伸入部分外壁面设有数个分离孔，出口处设有堵头，堵头同样设有数个分离孔；所述连接管的分离孔位于容器中燃油液面以下。
所述容器为透明容器，其壁面具有体积标尺。
所述凹坑底部具有检查孔，连接凹坑底部和喷油量分离器底部外侧，通过泄漏连接管连接泄漏收集器。
所述泄漏收集器为透明容器，其壁面具有体积标尺；所述泄漏连接管伸入泄漏收集器底部，泄漏连接管上具有多个分离孔；所述分离孔位于泄漏收集器燃油液面以下。
本发明喷油量分离器和喷油器在弹性支撑部件弹性预紧力作用下压紧时,可以相对转动方便观察调整喷孔和分流孔之间的相对位置，在整个装置装夹完成后，可以进行喷油量分离器和喷孔位置调整，调整操作更加方便。所述分流孔在喷油器喷射方向可由多段孔构成，且沿着喷孔喷油方向孔径依次增加，分流孔在喷油器喷射方向为渐扩结构，可以在确保尺寸很小喷油器头部布置分流孔，此外和喷油的油束形状相适应，防止了燃油碰壁后反弹。凹坑底部具有检查孔连接凹坑底部和喷油量分离器底部外侧泄露连接管，泄露连接管连接泄露收集器，伸入到泄露收集器的底部，可以通过观察泄露收集器中燃油是否增加了解分流孔和喷孔的是否对齐，燃油喷束有没有喷到凹坑内壁，及判断测量误差。整个测量装置中，喷孔喷出的燃油处在密封的通道中，不存在雾化燃油泄漏，测量更准确。本发明能够测量喷油器单孔的喷油量，用于喷油器喷孔一致性的检测及质量控制，为多孔喷油器设计研究提供测量装置。
附图说明
图1是发明的结构示意图。
图2、3通过喷油量分离器轴线截面局部示意图。
图4为图3A-A截面示意图。
图5连接管局部示意图。
图6泄漏连接管局部示意图
图中：1-喷油量分离器；2-支杆；3-支架；4-上压板；5-喷油器；6-螺母；7-连接杆；8-连接管；9-下压板；10-底座；11-喷油嘴；12- 喷油器头部外侧锥面；13-底部锥面；14-检查孔；15-分流孔；16-凹坑；17-喷孔；18-支杆弹簧；19-凸台；20-孔A；21-孔B；22-顶部圆柱；23-间隙； 24-容器；25-过滤网；26-分离孔；27-堵头；28-燃油液面；29-泄漏连接管；30-泄漏收集器。
具体实施方式
本发明一种喷油器喷孔喷油量测量装置可参考附图1~6的描述。
如图1、2所示，一种喷油器喷孔喷油量测量装置，包括支架3、喷油器5、透明材质的喷油量分离器1，支架3中包括上压板4、下压板9、连接杆7、支杆2、支杆弹簧18、底座10。上压板4和下压板9通过连接杆7将喷油器5和喷油量分离器1压紧在一起，连接杆7通过底部螺纹将支架3固定到底座10上。连接杆7上部具有螺纹和螺母6配合，用于在上压板4、下压板9之间施加压紧力。上压板4、下压板9的两端具有安装孔用于连接杆7的装入，下压板9中部有支杆2的安装孔，支杆2从中穿过，下端用螺母6固定。喷油量分离器1中具有安装孔，喷油嘴11顶部伸入到安装孔中，安装孔的底部锥面13和喷油嘴11头部外侧锥面12配合连接。下压板9上的支杆2顶部具有顶部圆柱22，顶部圆柱22直径小于支杆2直径，喷油量分离器1的底部设有阶梯孔，并由孔A 20、孔B 21组成，孔A 20直径大于孔B 21，支杆弹簧18安装于支杆2的顶部圆柱22，一端作用于支杆2顶部的凸台19，另一端作用于孔A 20的顶部，通过支杆弹簧18将喷油器5和喷油量分离器1进行压紧，避免支杆2直接压紧喷油量分离器1导致压紧力过大，油量分离器1和喷油器5无法在装夹后无法进行相对转动。孔B 21和支杆2的顶部圆柱22配合，在喷油量分离器1和喷油器5相对转动时，可以起到导向作用。在支杆2的顶部圆柱22和孔B 21顶部具有间隙23，可以避免支杆2的顶部圆柱22直接压紧喷油量分离器1，并可以确保喷油器5和喷油量分离器1压紧力可以通过支杆弹簧18压缩长度进行调节。
如图2-6所示，同时喷油量分离器1具有和喷油嘴11顶部球型结构相对应的凹坑16，凹坑16中具有分流孔15，分流孔15数目和喷油器5的喷孔数目一致，分流孔15一端连接凹坑16另一端连接喷油量分离器1外侧的连接管8, 连接管8连接透明材质的容器24分别收集各个喷孔喷油量。在容器24和连接管8中设有油汽分离结构，用于喷油器5喷油产生的微小液滴从空气中分离。连接管8伸入容器24的底部，连接管8伸入部分外壁面设有数个分离孔26，出口处设有堵头27，堵头27同样设有数个分离孔26。凹坑16底部具有检查孔14连接凹坑16底部和喷油量分离器1底部外侧，通过泄漏连接管29连接泄漏收集器30。所述泄漏收集器30为透明容器，其壁面具有体积标尺；所述泄漏连接管29伸入泄漏收集器30底部，泄漏连接管29上具有多个分离孔；所述分离孔位于泄漏收集器29内的燃油液面28以下，可以通过观察有没有燃油泄漏了解分流孔15和喷油器5的喷孔的是否对齐，燃油喷束有没有喷到凹坑内壁。测量的时候，预先在容器24中装入一定量燃油，并确保连接管8的分离孔26位于容器24中燃油液面28以下，使燃油液滴及雾化的燃油在在容器24中实现油汽分离。在容器24和外界空气接触的出口处设有过滤网25，防止燃油液滴扩散到容器24外。泄漏连接管29出口位于泄漏收集器30中燃油液面28以下。容器24及泄漏收集器30壁面具有体积标尺，可以直接读取容器24和泄漏收集器30中的燃油体积量，用于各个喷孔喷油量的测量；泄漏收集器30中燃油体积量增加量用于判断测量误差。
如图2、3所示，所述分流孔15轴线方向和对应喷孔轴线方向相同，且分流孔15直径大于喷孔直径，确保喷油器5喷出的燃油可以喷入分流孔15。所述喷油器5在支架弹簧18预紧力作用下压紧时，喷油量分离器1和喷油器5可以相对转动，便于调整喷孔和分流孔之间的相对位置，在整个装置装夹完成后，可以进行喷油量分离器1和喷油器5的喷孔位置调整，调整操作更加方便。所述喷油量分离器1和喷油器5相对位置进行调节时,可在喷油器5喷射的燃油中加入染色剂，更好地观察油束的位置，确保分流孔15和喷孔位置相对应。喷油量分离器1为透明材料，使喷孔和分流孔相对转动方便观察。
所述凹坑16的直径大于喷油嘴11顶部球型结构直径，一方面可以增加凹坑16内分流孔15之间间距，便于在小尺寸下布置分流孔15，另一方面可以防止压紧后凹坑16底部和喷油嘴11顶部球型结构接触，同时确保喷孔存在一定的周向误差的情况下，分流孔15和喷油器5喷孔能对齐。
所述分流孔15在喷油器5喷射方向可由多段孔构成，且沿着喷孔喷油方向孔径依次增加，且所述分流孔15在喷油器5喷射方向为渐扩结构。可以在确保尺寸很小的喷油嘴头部布置分流孔15，此外和喷油的油束形状相适应，防止了燃油碰壁后反弹。
如图4所示，所述分流孔15在喷油器5喷孔轴线方向截面形状为腰型，可以确保喷孔存在一定的喷油器轴线方向位置误差时，分流孔15和喷孔能对齐。所述分流孔15渐扩夹角为5~20°。
所述分流孔15仅第一段具有在喷油器5喷孔轴线方向截面形状为腰型，且在喷油器5喷射方向为渐扩结构,其它段分流孔15为直孔。

Claims (10)

1.一种喷油器喷孔喷油量测量装置，包括喷油器、喷油器夹持装置和喷油量分离器，其特征在于：所述喷油器夹持装置通过底部的弹性支撑部件将喷油器和喷油量分离器压紧在一起，喷油量分离器和喷油器可以相对转动；所述喷油量分离器具有和喷油嘴顶部球型结构相对应的凹坑，凹坑中具有分流孔，所述分流孔数目和喷油器喷孔数目一致，分流孔一端连接凹坑另一端连接喷油量分离器外侧的连接管, 所述连接管连接容器分别收集各个喷油器喷孔喷油量，所述分流孔轴线方向和对应喷孔轴线方向相同，且分流孔直径大于喷油器喷孔直径；所述凹坑的直径大于喷油嘴顶部球型结构直径。
2.根据权利要求1所述的喷油器喷孔喷油量测量装置，其特征在于：所述分流孔在喷油器喷射方向由多段孔构成，且沿着喷孔喷油方向孔径依次增加。
3.根据权利要求2所述的喷油器喷孔喷油量测量装置，其特征在于：所述分流孔在喷油器喷射方向为渐扩结构。
4.根据权利要求3所述的喷油器喷孔喷油量测量装置，其特征在于：所述分流孔渐扩夹角为5~20°。
5.根据权利要求1-4任一项所述的喷油器喷孔喷油量测量装置，其特征在于：所述分流孔在喷油器喷孔轴线方向截面形状为腰型。
6.根据权利要求1所述的喷油器喷孔喷油量测量装置，其特征在于：所述分流孔在喷油器喷射方向由多段孔构成，第一段孔在喷油器轴线方向截面形状为腰型，且在喷油器喷射方向为渐扩结构,其它段分流孔为直孔。
7.根据权利要求1、2、3、4、6任一项所述的喷油器喷孔喷油量测量装置，其特征在于：所述连接管伸入容器的底部，连接管伸入部分外壁面设有数个分离孔，出口处设有堵头，堵头同样设有数个分离孔；所述连接管的分离孔位于容器中燃油液面以下。
8.根据权利要求7所述的喷油器喷孔喷油量测量装置，其特征在于：所述容器为透明容器，其壁面具有体积标尺。
9.根据权利要求1、2、3、4、6任一项所述的喷油器喷孔喷油量测量装置，其特征在于：所述凹坑底部具有检查孔，连接凹坑底部和喷油量分离器底部外侧，通过泄漏连接管连接泄漏收集器。
10.根据权利要求9所述的喷油器喷孔喷油量测量装置，其特征在于：所述泄漏收集器为透明容器，其壁面具有体积标尺；所述泄漏连接管伸入泄漏收集器底部，泄漏连接管上具有多个分离孔；所述分离孔位于泄漏收集器燃油液面以下。
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