CN113790119A - 一种喷油器测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种喷油器测试装置。其包括适配器、适配套、消雾器、安装座和集油器；适配器为筒状，上部用于装配喷油器，下部为燃油流道，其通过适配套与安装座装配，其具有不同尺寸，以装配不同的喷油器；消雾器套在适配器外，上端与适配套装配，低端封闭，侧壁上设有溢流孔；集油器套在消雾器外，上端与安装座装配，底部设有出口；由适配器的燃油流道、适配器与消雾器底部的间隙、适配器与消雾器之间形成的第一环形平衡流道和消雾器的外径与集油器的内径形成的第二环形平衡流道组成多级环形结构油路，避免喷油流量的波动。本发明解决了现有喷油器测试装置上的消雾器和适配器为一体设计，从而存在通用性低、生产成本高和资源利用率低的问题。

Description

一种喷油器测试装置

技术领域

本发明涉及柴油机燃油系统技术领域，具体涉及一种喷油器测试装置。

背景技术

在柴油机燃油喷射系统中，喷油器作为重要部件之一，其性能对柴油机的输出特性具有重要的影响。因此，在生产制造过程中，必须对喷油器的相关参数进行测试分析。而喷油器在台架试验中需要用到消雾器，消雾器是喷油器性能测试过程中非常重要的一个部件，其直接影响喷油器测量结果的准确性。现有台架试验装置中所用的消雾器和适配器为一体式结构设计，且具有结构复杂和专机专用的特点。

而现有船用燃油系统存在小批量、多品种、定制化的生产特点，这就需要在喷油器试验过程中根据每一支喷油器定制专用的消雾器和适配器。如此，不仅占用了大量的人力和物力，提高了生产成本，降低了资源的利用率，而且还增加了生产组织管理的难度。

CN 201474816 U中公开了一种柴油机高压共轨燃油系统喷油器试验用消雾集油器。消雾器体套装在共轨喷油器总成前端，消雾器体前端设有内套，内套内腔形成有与共轨喷油器总成对应的集油腔，内套内设有与共轨喷油器总成对应的封套，封套内设有与共轨喷油器总成对应的密封圈，内套与封套之间设有密封垫片，内套连接有外套且内套与外套之间形成有腔室，腔室上部为敞口，内套下部设有连通集油腔与腔室的小孔，外套下部设有锥尖。该试验用消雾集油器是一种能满足消雾集油的要求，油不会从消雾集油器上部漏出的柴油机高压共轨燃油系统喷油器试验用消雾集油器。很明显，该试验用消雾集油器的消雾器和适配器为一体式结构，对于小批量、多品种和定制化的喷油器，存在通用性低、生产成本高和资源利用率低的缺陷。同时，该装置中，集油腔与腔室之间的连通孔设在内套的下部，喷油器进行周期非连续性喷射时，腔室中的的喷油流量会产生波动，从而影响测量结果的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种喷油器测试装置，以解决现有喷油器测试装置上的消雾器和适配器为一体设计，从而存在通用性低、生产成本高和资源利用率低的问题，还可以解决现有测量装置存在测量结果不稳定的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种喷油器测试装置，包括适配器、适配套、消雾器、安装座和集油器；

所述适配器为筒状，上部为用于装配喷油器的通孔，下部为燃油流道，所述适配器的上端通过所述适配套与安装座装配，所述适配器具有不同尺寸规格，其外径确定，与所述适配套的内径匹配，其内径和长度具有不同的尺寸，以装配不同规格的喷油器和适应不同喷油流量；

所述消雾器套在所述适配器外，上端与所述适配套装配，低端封闭，侧壁上设有溢流孔；

所述集油器套在所述消雾器外，上端与所述安装座装配，底部设有出口；

由所述适配器的燃油流道的内孔、适配器与消雾器底部的间隙、适配器的外径与消雾器的内径形成的第一环形平衡流道和消雾器的外径与集油器的内径形成的第二环形平衡流道组成多级环形结构油路，避免喷油流量的波动。

优选的，所述适配器的上部中心为用于装配喷油器的通孔，下部中心为所述的燃油流道，燃油流道与喷油器的喷油嘴相连通，喷油器通过所述适配器的上端面进行定位。

优选的，所述喷油嘴与所述适配器之间设有密封圈。

优选的，所述适配套包括依次设置的适配套下部、径向气流平衡通道和适配套上部；

所述适配套下部的内侧壁与所述适配器的上部的外侧壁之间形成气流平衡通道，气流平衡通道的下端连通所述第一环形平衡流道，上端连通所述径向气流平衡通道；

所述适配套上部的内侧壁与所述适配器的上部的外侧壁之间紧密配合，适配套上部的上端面定位所述适配器。

优选的，所述适配套上部靠近外侧壁处设有轴向通气孔，轴向通气孔的下端连通所述径向气流平衡通道，上端连通大气。

优选的，所述安装座的内侧壁上设有环状凸起，其卡接在所述径向气流平衡通道中，实现所述适配套与所述安装座的装配固定；

所述安装座的内侧壁与适配套下部和适配套上部的外侧壁为间隙配合。

优选的，所述消雾器的上部的侧壁上环向间隔设有多个所述的溢流孔和平衡孔，所述平衡孔位于所述溢流孔的上侧；

所述消雾器的外侧壁与所述集油器的内侧壁之间形成所述的第二环形平衡流道。

优选的，所述消雾器的底部具有倒锥形的引流结构。

优选的，所述集油器的出口中设有导油针。

优选的，所述安装座和集油器通过螺栓固定在定位座上。

本发明的有益效果：

1)通过将适配器和消雾器设成分体式，对于小批量、多品种、定制化的喷油器，只需调整适配器的内径和长度，与喷油器相配和适应不同喷油流量即可，适配器的外径不变，从而不改变适配套和消雾器的尺寸规格，提高了消雾器的通用性，实现了不同机型间的船用喷油器试验测试工装夹具的标准化、通用化和参数化，降低了生产成本，提高了资源利用率，避免了工装夹具种类繁多的问题，符合了船用燃油喷射系统小批量、多品种、定制化的生产特点。解决了现有喷油器测试装置上的消雾器和适配器为一体设计，从而存在通用性低、生产成本高和资源利用率低的问题。同时，通过适配器内的燃油流道、适配器与消雾器底部的间隙、适配器的外径与消雾器的内径形成的第一环形平衡流道和消雾器的外径与集油器的内径之间形成的第二环形平衡流道，组成多级环形结构油路，避免了喷油器周期非连续性喷射形成的喷油流量波动，减小了喷油流量的振荡，提升了测量结果的准确性，解决了现有测量装置存在测量结果不稳定的问题；

2)通过在喷油嘴和适配器之间设置密封圈，使喷油嘴与适配器之间形成轴向密封，避免了喷油器喷出的燃油，通过燃油流道的上端口溢出，减小了测量误差；

3)通过适配套下部的内侧壁与适配器的上部的外侧壁之间形成气流平衡通道，且在气流平衡通道的上端设置连通的径向气流平衡通道，使得第一环形平衡流道产生的高温油气在气流平衡通道中，与冰冷的金属表面接触，迅速冷凝后形成油滴，剩余油气在径向气流平衡通道中进一步与金属表面接触，冷凝后形成油滴，返回第一环形平衡流道中，且径向气流平衡通道增大了高温油气与金属表面的接触面积，提高了高温油气的冷凝效果，大大减少了工作过程中油气的挥发和逸散，改善了试验现场的工作环境；

4)通过在适配套上部设置轴向通气孔，下端连通径向气流平衡通道，上端连通大气，使得喷油器初始工作时，燃油流道、第一环形平衡流道、气流平衡通道和径向气流平衡通道中的空气顺利从轴向通气孔中排出，同时，减小了喷油器喷出的高温燃油因挥发形成的蒸气压，避免了燃油在集油器的出口处形成气阻，保证了喷油流量的稳定性，提升了喷油器测量结果的准确性；

5)通过在消雾器的侧壁上设置溢流孔，用于燃油流过，并在溢流孔的上侧设置平衡孔，使第一环形平衡流道中产生的部分高温油气通过平衡孔扩散至第二环形平衡流道中，在第二环形平衡流道的顶部聚集，并与顶壁接触遇冷，形成油滴，进一步减少了油气的逸散，在柴油机燃油系统技术领域，具有推广应用价值。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明与喷油器装配的结构示意图。

其中，1-适配器，101-燃油流道，102-装配通孔，103-上端面；2-适配套，201-适配套下部，202-径向气流平衡通道，203-适配套上部，204-轴向通气孔；3-消雾器，301-溢流孔，302-平衡孔，303-引流结构；4-安装座，401-环状凸起；5-集油器；6-喷油器，601-喷油嘴；7-第一环形平衡流道；8-第二环形平衡流道；9-密封圈；10-气流平衡通道；11-导油针；12-定位座。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1和图2所示，一种喷油器测试装置，包括适配器1、适配套2、消雾器3、安装座4和集油器5；

适配器1为筒状，上部为用于装配喷油器6的通孔101，下部为燃油流道102，适配器1的上端通过适配套2与安装座4装配，适配器1具有不同尺寸规格，其外径确定，与适配套2的内径匹配，其内径和长度具有不同的尺寸，以装配不同规格的喷油器6和适应不同喷油流量；

消雾器3套在适配器1外，上端与适配套2装配，低端封闭，侧壁上设有溢流孔301；

集油器5套在消雾器3外，上端与安装座4装配，底部设有出口；

由适配器1的燃油流道102的内孔、适配器1与消雾器3底部的间隙、适配器1的外径与消雾器3的内径形成的第一环形平衡流道7和消雾器3的外径与集油器5的内径形成的第二环形平衡流道8，组成多级环形结构油路，避免喷油流量的波动。

通过将适配器和消雾器设成分体式，对于小批量、多品种、定制化的喷油器，只需调整适配器的内径和长度，与喷油器相配和适应不同喷油流量即可，适配器的外径不变，从而不改变适配套和消雾器的尺寸规格，提高了消雾器的通用性，实现了不同机型间的船用喷油器试验测试工装夹具的标准化、通用化和参数化，降低了生产成本，提高了资源利用率，避免了工装夹具种类繁多的问题，符合了船用燃油喷射系统小批量、多品种、定制化的生产特点。解决了现有喷油器测试装置上的消雾器和适配器为一体设计，从而存在通用性低、生产成本高和资源利用率低的问题。同时，通过适配器内的燃油流道、适配器与消雾器底部的间隙、适配器的外径与消雾器的内径形成的第一环形平衡流道和消雾器的外径与集油器的内径之间形成的第二环形平衡流道，组成多级环形结构油路，避免了喷油器周期非连续性喷射形成的喷油流量波动，减小了喷油流量的振荡，提升了测量结果的准确性，解决了现有测量装置存在测量结果不稳定的问题。

通过调整适配器的长度，即可调整适配器底部与消雾器之间的距离h，当喷油流量Q流动至间隙h时，会产生节流效应。而在适配器与消雾器的间隙h处对喷油流量Q存在一个恒定的背压，此背压为溢流孔口至消雾器内孔D底部的高度产生的静压力，因多余的燃油经过溢流孔溢出，该背压为恒定的。因此，通过调整间隙h值，即可调整喷油流量Q的流速，满足了稳定喷油器稳定测量的要求。

本实施例中，消雾器通过焊接固定在适配套的下端。

适配器1的上部中心为用于装配喷油器6的通孔101，下部中心为的燃油流道102，燃油流道102与喷油器6的喷油嘴601相连通，喷油器6通过适配器1的上端面103进行定位。

本实施例中，上端面用于喷油器的轴向定位。

喷油嘴601与适配器1之间设有密封圈9。

通过在喷油嘴和适配器之间设置密封圈，使喷油嘴与适配器之间形成轴向密封，避免了喷油器喷出的燃油，通过燃油流道的上端口溢出，减小了测量误差。

本实施例中，密封圈的位置略低于溢流孔的位置。

适配套2包括依次设置的适配套下部201、径向气流平衡通道202和适配套上部203；

适配套下部201的内侧壁与适配器1的上部的外侧壁之间形成气流平衡通道10，气流平衡通道10的下端连通第一环形平衡流道7，上端连通径向气流平衡通道202；

适配套上部203的内侧壁与适配器1的上部的外侧壁之间紧密配合，适配套上部203的上端面定位适配器1。

通过适配套下部的内侧壁与适配器的上部的外侧壁之间形成气流平衡通道，且在气流平衡通道的上端设置连通的径向气流平衡通道，使得第一环形平衡流道产生的高温油气在气流平衡通道中，与冰冷的金属表面接触，迅速冷凝后形成油滴，剩余油气在径向气流平衡通道中进一步与金属表面接触，冷凝后形成油滴，返回第一环形平衡流道中，且径向气流平衡通道增大了高温油气与金属表面的接触面积，提高了高温油气的冷凝效果，大大减少了工作过程中油气的挥发和逸散，改善了试验现场的工作环境。

本实施例中，适配器的靠下的2/3的外侧壁与消雾器的内侧壁之间形成的第一环形平衡流道。

适配套上部203靠近外侧壁处设有轴向通气孔204，轴向通气孔204的下端连通径向气流平衡通道202，上端连通大气。

通过在适配套上部设置轴向通气孔，下端连通径向气流平衡通道，上端连通大气，使得喷油器初始工作时，燃油流道、第一环形平衡流道、气流平衡通道和径向气流平衡通道中的空气顺利从轴向通气孔中排出，同时，减小了喷油器喷出的高温燃油因挥发形成的蒸气压，避免了燃油在集油器的出口处形成气阻，保证了喷油流量的稳定性，提升了喷油器测量结果的准确性。

安装座4的内侧壁上设有环状凸起401，其卡接在径向气流平衡通道202中，实现适配套2与安装座4的装配固定；

安装座4的内侧壁与适配套下部201和适配套上部203的外侧壁为间隙配合。

通过在安装座的内侧壁上设有环状凸起，其卡接在径向气流平衡通道中，保证了适配套与安装座装配的稳固性，同时安装座的内侧壁与适配套下部和适配套上部的外侧壁为间隙配合，方便了拆装。

本实施例中，环状凸起沿安装座内侧壁的径向方向设置，且设在安装座的中部位置。

消雾器3的上部的侧壁上环向间隔设有多个的溢流孔301和平衡孔302，平衡孔302位于溢流孔301的上侧；

消雾器3的外侧壁与集油器5的内侧壁之间形成的第二环形平衡流道8。

通过在消雾器的侧壁上设置溢流孔，用于燃油流过，并在溢流孔的上侧设置平衡孔，使第一环形平衡流道中产生的部分高温油气通过平衡孔扩散至第二环形平衡流道中，在第二环形平衡流道的顶部聚集，并与顶壁接触遇冷，形成油滴，进一步减少了油气的逸散。

消雾器3的底部具有倒锥形的引流结构303。

集油器5的出口中设有导油针11。

通过在集油器的出口处设置导油针，以引导集油器内的燃油顺利流入测量机构。

安装座4通过集油器5上的法兰面固定在定位座12上。

本实施例中的喷油器测试装置，在实际工作中，喷油器的喷油嘴喷出的燃油进入适配器内的燃油流道中，燃油经过燃油流道流入适配器与消雾器底部的间隙，通过适配器与消雾器之间的第一环形平衡流道进行环形反方向的流动，到达溢流孔，燃油中混入的空气会在溢流孔处与燃油发生油气分离，油气经第一环形平衡流道向上扩散至气流平衡通道和径向气流平衡通道，并在气流平衡通道和径向气流平衡通道内进行遇冷冷凝，返回第一环形平衡流道中，同时，气流平衡通道中部分油气通过平衡孔扩散至第二环形平衡流道中，在第二环形平衡流道的顶部遇冷冷凝，返回第二环形平衡流道中，燃油则经过溢流孔向外溢出，沿消雾器光滑的外圆柱壁面向下流动，通过引流结构对溢出的燃油进行引流，使之汇集到集油器的锥形内侧壁面上，然后经导油针形成油束流入到测量机构中实现测量。

本发明提供的喷油器测试装置，首先，通过将适配器和消雾器设成分体式，对于小批量、多品种、定制化的喷油器，只需调整适配器的内径和长度，与喷油器相配和适应不同喷油流量即可，适配器的外径不变，从而不改变适配套和消雾器的尺寸规格，提高了消雾器的通用性，实现了不同机型间的船用喷油器试验测试工装夹具的标准化、通用化和参数化，降低了生产成本，提高了资源利用率，避免了工装夹具种类繁多的问题，符合了船用燃油喷射系统小批量、多品种、定制化的生产特点。解决了现有喷油器测试装置上的消雾器和适配器为一体设计，从而存在通用性低、生产成本高和资源利用率低的问题。同时，通过适配器内的燃油流道、适配器与消雾器底部的间隙、适配器的外径与消雾器的内径形成的第一环形平衡流道和消雾器的外径与集油器的内径之间形成的第二环形平衡流道，组成多级环形结构油路，避免了喷油器周期非连续性喷射形成的喷油流量波动，减小了喷油流量的振荡，提升了测量结果的准确性，解决了现有测量装置存在测量结果不稳定的问题。

其次，通过在喷油嘴和适配器之间设置密封圈，使喷油嘴与适配器之间形成轴向密封，避免了喷油器喷出的燃油，通过燃油流道的上端口溢出，减小了测量误差。

其三，通过适配套下部的内侧壁与适配器的上部的外侧壁之间形成气流平衡通道，且在气流平衡通道的上端设置连通的径向气流平衡通道，使得第一环形平衡流道产生的高温油气在气流平衡通道中，与冰冷的金属表面接触，迅速冷凝后形成油滴，剩余油气在径向气流平衡通道中进一步与金属表面接触，冷凝后形成油滴，返回第一环形平衡流道中，且径向气流平衡通道增大了高温油气与金属表面的接触面积，提高了高温油气的冷凝效果，大大减少了工作过程中油气的挥发和逸散，改善了试验现场的工作环境。

其四，通过在适配套上部设置轴向通气孔，下端连通径向气流平衡通道，上端连通大气，使得喷油器初始工作时，燃油流道、第一环形平衡流道、气流平衡通道和径向气流平衡通道中的空气顺利从轴向通气孔中排出，同时，减小了喷油器喷出的高温燃油因挥发形成的蒸气压，避免了燃油在集油器的出口处形成气阻，保证了喷油流量的稳定性，提升了喷油器测量结果的准确性。

最后，通过在消雾器的侧壁上设置溢流孔，用于燃油流过，并在溢流孔的上侧设置平衡孔，使第一环形平衡流道中产生的部分高温油气通过平衡孔扩散至第二环形平衡流道中，在第二环形平衡流道的顶部聚集，并与顶壁接触遇冷，形成油滴，进一步减少了油气的逸散，在柴油机燃油系统技术领域，具有推广应用价值。

以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种喷油器测试装置，其特征在于，包括适配器(1)、适配套(2)、消雾器(3)、安装座(4)和集油器(5)；

所述适配器(1)为筒状，上部为用于装配喷油器(6)的通孔(101)，下部为燃油流道(102)，所述适配器(1)的上端通过所述适配套(2)与安装座(4)装配，所述适配器(1)具有不同尺寸规格，其外径确定，与所述适配套(2)的内径匹配，其内径和长度具有不同的尺寸，以装配不同规格的喷油器(6)和适应不同喷油流量；

所述消雾器(3)套在所述适配器(1)外，上端与所述适配套(2)装配，低端封闭，侧壁上设有溢流孔(301)；

所述集油器(5)套在所述消雾器(3)外，上端与所述安装座(4)装配，底部设有出口；

由所述适配器(1)的燃油流道(102)的内孔、适配器(1)与消雾器(3)底部的间隙、适配器(1)的外径与消雾器(3)的内径形成的第一环形平衡流道(7)和消雾器(3)的外径与集油器(5)的内径形成的第二环形平衡流道(8)组成多级环形结构油路，避免喷油流量的波动。

2.根据权利要求1所述喷油器测试装置，其特征在于，所述适配器(1)的上部中心为用于装配喷油器(6)的通孔(101)，下部中心为所述的燃油流道(102)，燃油流道(102)与喷油器(6)的喷油嘴(601)相连通，喷油器(6)通过所述适配器(1)的上端面(103)进行定位。

3.根据权利要求2所述喷油器测试装置，其特征在于，所述喷油嘴(601)与所述适配器(1)之间设有密封圈(9)。

4.根据权利要求1所述喷油器测试装置，其特征在于，所述适配套(2)包括依次设置的适配套下部(201)、径向气流平衡通道(202)和适配套上部(203)；

所述适配套下部(201)的内侧壁与所述适配器(1)的上部的外侧壁之间形成气流平衡通道(10)，气流平衡通道(10)的下端连通所述第一环形平衡流道(7)，上端连通所述径向气流平衡通道(202)；

所述适配套上部(203)的内侧壁与所述适配器(1)的上部的外侧壁之间紧密配合，适配套上部(203)的上端面定位所述适配器(1)。

5.根据权利要求4所述喷油器测试装置，其特征在于，所述适配套上部(203)靠近外侧壁处设有轴向通气孔(204)，轴向通气孔(204)的下端连通所述径向气流平衡通道(202)，上端连通大气。

6.根据权利要求4所述喷油器测试装置，其特征在于，所述安装座(4)的内侧壁上设有环状凸起(401)，其卡接在所述径向气流平衡通道(202)中，实现所述适配套(2)与所述安装座(4)的装配固定；

所述安装座(4)的内侧壁与适配套下部(201)和适配套上部(203)的外侧壁为间隙配合。

7.根据权利要求1所述喷油器测试装置，其特征在于，所述消雾器(3)的上部的侧壁上环向间隔设有多个所述的溢流孔(301)和平衡孔(302)，所述平衡孔(302)位于所述溢流孔(301)的上侧；

所述消雾器(3)的外侧壁与所述集油器(5)的内侧壁之间形成所述的第二环形平衡流道(8)。

8.根据权利要求7所述喷油器测试装置，其特征在于，所述消雾器(3)的底部具有倒锥形的引流结构(303)。

9.根据权利要求7所述喷油器测试装置，其特征在于，所述集油器(5)的出口中设有导油针(11)。

10.根据权利要求1所述喷油器测试装置，其特征在于，所述安装座(4)通过集油器(5)上的法兰面固定在定位座(12)上。

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