CN117605606A - 一种用于高压共轨喷油器的可视燃烧定容器 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种用于高压共轨喷油器的可视燃烧定容器，涉及柴油机用高压共轨系统中喷油器性能检测设备技术领域，包括定容器本体，定容器本体设置有内部空腔，定容器本体的顶部安装有喷油器固定座，喷油器固定座内设置有喷射调整装置，定容器本体侧壁上设置有观察窗、加热棒固定座、充排气固定座和传感器固定座；加热棒固定座内安装有用于提升定容器本体内部空腔温度的加热棒，充排气固定座上安装有气管接头，传感器固定座上安装有传感器接头。本发明便于研发人员分析高压共轨喷油器各工作状态下的实验参数，进而优化喷油器的设计，降低了单次实验测试的周期耗时，提高了实验效率，有利于高压共轨喷油器的后续改进与实验测试。
Description
技术领域
本发明涉及柴油机用高压共轨系统中喷油器性能检测设备技术领域，具体公开了一种用于高压共轨喷油器的可视燃烧定容器。
背景技术
在国家高调提倡节能减排，以及道路车辆和非道路移动机械必须满足现阶段国标排放法规要求的前提下，优化柴油机的工作状态逐渐成为各柴油机厂家技术攻关的重点。众所周知，柴油机的工作排放主要取决于其燃烧状态，而喷油器的性能则直接影响柴油机的燃烧状态；现阶段，国内的高压共轨喷油器技术已逐渐成熟，并开始批量装机，下一步的重点主要集中于：优化性能、提升柴油机的功效和降低排放。
申请公告号为：CN113790119A的发明专利公开了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；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。
为便于对高压共轨喷油器进行性能研究及技术改进，本领域内的研发人员大多采用用于高压共轨喷油器的工作测试设备对其工作状态进行观测模拟，通过所得实验数据进行优化与改进。上述公开的专利技术则为一种喷油器测试装置，其设计可实现减少测量误差，提升实验数据的准确性；由于燃油喷射角度、雾化状态以及连续燃烧状态是高压共轨喷油器最关键的技术参数，但是上述专利技术的模拟过程在装置内部进行，仅能提取喷油器实验测试时的瞬时实验数据，通过数据对其状态进行判断，研发人员无法对高压共轨喷油器进行实际观测和实时控制，使研发人员需要花费大量的时间进行数据分析与状态推演，拉长了单次实验测试的周期，实验效率较低，不利于高压共轨喷油器的后续改进与实验测试。
发明内容
针对目前进行的模拟工作测试过程中，因无法对高压共轨喷油器的燃油喷射角度、雾化状态以及连续燃烧状态进行实时观测，以致于单次实验测试的周期长、实验效率较低的问题，本发明提供了一种用于高压共轨喷油器的可视燃烧定容器。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种用于高压共轨喷油器的可视燃烧定容器，包括定容器本体，所述定容器本体设置有内部空腔，定容器本体的顶部安装有用于固定高压共轨喷油器的喷油器固定座，所述喷油器固定座内设置有用于调整高压共轨喷油器喷油角度的喷射调整装置，所述定容器本体侧壁上设置有观察窗、加热棒固定座、充排气固定座和传感器固定座；所述加热棒固定座内安装有用于提升定容器本体内部空腔温度的加热棒，所述充排气固定座上安装有气管接头，所述传感器固定座上安装有传感器接头。
优选的，所述喷油器固定座包括端盖和伸入内部空腔的突出部，所述端盖上开设有用于安装喷射调整装置的凹槽，所述突出部内设置有与凹槽相连通的第一通槽。
优选的，所述喷射调整装置包括安装在凹槽内的刻度盘，所述刻度盘内转动安装有用于转动高压共轨喷油器的转盘，所述转盘内设置有与高压共轨喷油器侧壁相接触的第二通槽，所述第二通槽与第一通槽相连通。
优选的，所述观察窗至少设置有两个且对称分布，所述观察窗外均安装有高速摄像机，所述观察窗上安装有蓝宝石耐高温玻璃。
优选的，定容器本体的底部安装有定容器固定板。
优选的，所述加热棒固定座至少设置有两个且对称分布，所述加热棒通过隔温组件安装在加热棒固定座内，所述加热棒的外端部设置有插电口。
优选的，所述传感器接头设置有多个且通过隔温组件安装在传感器固定座上，所述传感器接头包括探针和接口，所述探针伸入定容器本体内部空腔中，所述接口与传感器相插接。
优选的，所述隔温组件包括冷却护套和隔温座，所述冷却护套内设置有容水腔，所述容水腔的进水口和出水口均开设于冷却护套的侧壁上，所述隔温座上设置有与冷却护套内壁螺纹连接的螺柱。
优选的，所述气管接头包括多个充气接头和排气接头，所述充气接头和排气接头均安装有高压电磁阀。
优选的，所述喷油器固定座、观察窗、加热棒固定座、充排气固定座和传感器固定座与定容器本体之间均安装有耐高温的石墨烯密封垫。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过加热棒提升容器本体内部空腔中的温度，并通过气管接头向容器本体内部空腔中充入气体及排放出废气，从而模拟高压共轨喷油器在柴油机缸体内的实际工作状态，通过观察窗以及配备的高速摄像机可实时观察高压共轨喷油器的燃油喷射角度和雾化状态，并与传感器接头相连工控机所输出的实时数据相对比，从而得到高压共轨喷油器实验测试时的精准技术参数，方便研发人员进一步分析高压共轨喷油器各工作状态下的实验参数，进而优化喷油器的设计，降低了单次实验测试的周期耗时，提高了实验效率，有利于高压共轨喷油器的后续改进与实验测试。
2、本发明中的定容器本体与各个固定座之间均设置有耐高温的石墨烯密封垫，可有效保证高温高压及燃烧状态下各个固定座不变形，并可以确保定容器本体内部的燃油不渗漏，不仅提高了定容器的安全系数，还可以使实验数据更为精确，确保技术参数的精准度；
3、本发明通过设置各类传感器接头，一方面可实时监测定容器本体的内部参数，另一方面可通过工控机实现闭环控制，随时通过控制温度和压力对实验进程进行及时调整，从而准确模拟柴油机缸内的实际工作状态，并同时采集多组实验数据，以此提高实验效率，因此具有非常广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的石墨烯密封垫安装结构示意图；
图3为本发明的喷油器固定座安装结构示意图；
图4为本发明的喷射调整装置安装结构示意图；
图5为本发明的端盖与突出部结构示意图；
图6为本发明的刻度盘与转盘结构示意图；
图7为本发明的插电口结构示意图；
图8为本发明的加热棒安装结构示意图；
图9为本发明的隔温组件安装结构示意图；
图10为本发明的传感器接头安装结构示意图一；
图11为本发明的传感器接头安装结构示意图二；
图12为本发明的接口结构示意图；
图13为本发明的探针结构示意图；
图14为本发明的高压电磁阀安装结构示意图；
图15为本发明的气管接接头安装结构示意图；
图16为本发明的冷却护套和隔温座安装结构示意图；
图17为本发明的螺柱结构示意图；
图18为本发明的进水口和出水口结构示意图；
图19为本发明的容水腔结构示意图；
图中：1.容器本体，2.喷油器固定座，201.端盖，202.突出部，203.凹槽，204.第一通槽，3.喷射调整装置，301.刻度盘，302.转盘，303.第二通槽，4.观察窗，5.加热棒固定座，6.充排气固定座，7.传感器固定座，8.加热棒，9.气管接头，10.传感器接头，1001.探针，1002.接口，11.定容器固定板，12.隔温组件，1201.冷却护套，1202.隔温座，1203.容水腔，1204.进水口，1205.出水口，1206.螺柱，13.插电口，14.高压电磁阀，15.石墨烯密封垫。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
本具体实施方式提供了一种用于高压共轨喷油器的可视燃烧定容器，如图1-19所示，包括定容器本体1，所述定容器本体1为圆型主体结构，所述定容器本体1采用耐温2500℃的奥氏体不锈钢材料整体加工而成，所述定容器本体1设置有内部空腔，所述定容器本体1顶面和侧壁上均开设有贯通的开口，所述定容器本体1顶部开口内安装有用于固定高压共轨喷油器的喷油器固定座2，如图4-图5所示，所述喷油器固定座6包括端盖201和伸入内部空腔的突出部202，所述端盖201与定容器本体1顶部开口的形状尺寸相适配，所述端盖201上开设有凹槽203，所述突出部202内设置有与凹槽203相连通的第一通槽204，所述高压共轨喷油器的针阀体可以伸入至第一通槽204内，并将喷射口布置于第一通槽204外，即将高压共轨喷油器的针阀体喷油口伸入定容器本体1的内部空腔中，在高压共轨喷油器进行实验测试时，可在定容器本体1的内部空腔中喷油燃烧。
如图4、图6所示，所述喷油器固定座2内设置有用于调整高压共轨喷油器喷油角度的喷射调整装置3，所述喷射调整装置3包括刻度盘301和转盘302，所述刻度盘301上设置有用于表示角度的刻度，所述刻度盘301固定安装在凹槽203中，所述刻度盘301内转动安装有转盘302，所述转盘302内设置有第二通槽303，所述第二通槽303与第一通槽204相连通；高压共轨喷油器的侧壁与第二通槽303及第一通槽204相接触，高压共轨喷油器的侧壁可由第二通槽303伸入，由第一通槽204伸出，从而将高压共轨喷油器的针阀体伸入至定容器本体1的内部空腔中；由于转盘302与所述刻度盘301转动配合，高压共轨喷油器插入第二通槽303后，可通过旋转转盘302，从而调整高压共轨喷油器的针阀体的喷油角度；并且，通过刻度盘301上的刻度作为参考，可以精准控制针阀体的喷油角度，从而保证实验测试数据的准确性。
如图1-图3所示，所述定容器本体1侧壁上的开口内安装有观察窗4，所述观察窗4设置有多个且对称分布，所述观察窗4与定容器本体1之间安装有耐高温的石墨烯密封垫15，所述石墨烯密封垫15可以隔绝高温，保护观察窗4；所述观察窗4安装有高速摄像机，所述高速摄像机能够实时拍摄记录高压共轨喷油器工作时的状态，并连续记录，从而便于研发人员后期的数据分析；所述观察窗4上安装有蓝宝石耐高温玻璃，该蓝宝石耐高温玻璃可承受1200℃的温度，保证定容器在模拟柴油机燃烧状态时不发生形变，有效观察实际燃烧状态。
如图1、图7-图9所示，所述定容器本体1侧壁上的开口内安装有加热棒固定座5，所述加热棒固定座5与定容器本体1之间安装有耐高温的石墨烯密封垫15，所述加热棒固定座5设置有多个且对称分布在容器本体1的侧壁上，所述加热棒固定座5内安装有用于提升定容器本体1内部空腔温度的加热棒8，所述加热棒8的一端布置在容器本体1内部空腔中，所述加热棒8的另一端布置在容器本体1外部，所述加热棒8通过隔温组件12安装在加热棒固定座5内，所述加热棒8布置在容器本体1外部的一端设置有用于电连接的插电口13，通过插电口13可与外部供电设备向加热棒8提供电能，提高加热棒8的温度，短时间内可将定容器本体1内部空腔中的温度加热到高压共轨喷油器的实验测试温度，该温度一般为800℃，从而实现喷油器无接触式燃烧状态，以此实现更好的模拟效果。
如图1、图14、图15所示，所述定容器本体1侧壁上的开口内安装有充排气固定座6，所述充排气固定座6与定容器本体1之间安装有耐高温的石墨烯密封垫15，所述充排气固定座6设置有多个且对称分布在定容器本体1的侧壁上，所述充排气固定座6上安装有气管接头9，所述气管接头9的一端伸入至容器本体1内部空腔中，所述气管接头9的另一端布置于容器本体1的外部，所述气管接头9包括多个充气接头和排气接头，所述充气接头可以与外部气体供给设备相连接，从而可实现向容器本体1内部空腔中充排放气体，一般为氮气，使定容器本体1内部空腔的压力达到背压5MPa，该压力状态下，能更好的模拟柴油机内部的实际工作状态，观察高压共轨喷油器的燃油喷射角度及雾化状态，便于研究人员测试分析；所述排气接头用于将燃烧后的废气排出；通过设置气管接头9便于实现定容器本体1内部空腔的压力控制；所述气管接头9布置于容器本体1的外部一端均安装有高压电磁阀14，所述高压电磁阀14能够实现对于气路的通断，并可以保证气密性，使实验数据更为准确。
如图1、图10-13所示，所述容器本体1侧壁上的开口内安装有传感器固定座7，所述传感器固定座7与定容器本体1之间安装有耐高温的石墨烯密封垫15，所述传感器固定座7设置有多个且对称分布在容器本体1的侧壁上，所述传感器固定座7上安装有传感器接头10，所述传感器接头10设置有多个且通过隔温组件12安装在传感器固定座7上，所述传感器接头10包括伸入定容器本体1内部空腔的探针1001和与传感器相插接的接口1002，所述探针1001伸入至容器本体1内部空腔中，所述探针1001可实时检测容器本体1内部空腔中的压力数据和温度数据，将数据通过接口1002传输至外部的工控机上，便于研发人员在特定环境下的检测，自动记录实验数据，并进行分析研究。
其中，如图16-图19所示，所述隔温组件12可以隔绝加热8和探针1001的温度，避免容器本体1内部空腔中的高温损坏外部连接结构；所述隔温组件12包括冷却护套1201和隔温座1202，所述冷却护套1201内设置有容水腔1203，所述容水腔1203的进水口1204和出水口1205均开设于冷却护套1201的侧壁上，通过将循环的水路与进水口1204和出水口1205相连接，使容水腔1203与外部冷凝水设备相连通，实现冷凝水路循环，保证冷却护套1201始终处于常温状态，保护外部连接结构；所述隔温座1202上设置有与冷却护套1201内壁螺纹连接的螺柱1206。所述螺柱1206与冷却护套1201螺纹连接，便于冷却护套1201的拆装，有利于后期的保养与清洁，为研发人员带来了便利。
另外，如图1-图3所示，所述定容器本体1的底部安装有定容器固定板11，所述定容器固定板11设置有多个且固定安装在定容器本体1的底部，所述定容器固定板11与高度可调的支架固定连接，所述高速摄像机布置在支架外侧，便于研发人员调节观察角度及高速摄像机的位置；并且可在支架上安装二次防护装置，保证研发人员的使用安全。
本发明的工作原理为：
将定容器本体1通过定容器固定板11安装在高度可调的支架上，使高速摄像机布置在支架外侧；将高压共轨喷油器由第二通槽303内插入，高压共轨喷油器的针阀体由第一通槽204底部伸出，使针阀体的喷油口布置于容器本体1内部空腔中。
通过传感器接头10与工控机相连，工控机实时显示定容器本体1内部空腔的温度数据和压力数据；通过气管接头9向容器本体1内部空腔中通入作为背压的氮气，使定容器本体1内部空腔的压力达到背压5MPa；通过外部供电设备向加热棒8提供电能，使加热棒8的温度快速提升至800℃；开启高压共轨喷油器，使针阀体的喷油口向定容器本体1内部空腔中喷射柴油并燃烧，模拟柴油机内部的实际工作状态，通过高速摄像机透过观察窗4观察高压共轨喷油器的燃油喷射角度及雾化状态，研发人员通过结合工控机传输的实时数据与高速摄像机拍摄的工作状态对比分析，得出实验结论，并对比理论计算结果与实际实验结果，从而进行调整；并且，研发人员可通过转动转盘302，以刻度盘301作为参考，调整喷油角度，从而实现多喷油角度数据分析。高压共轨喷油器喷出的燃油燃烧结束后，排出定容器本体1内部空腔中的气体，便于下一次实验测试。
在实时检测高压共轨喷油器燃烧状态时，可将指定混合比的混合气体充入定容器本体1中，按系统设定进行加热，为高压共轨喷油器提供标准的燃烧环境，从而实现精准实验。
本发明与现有技术相比，通过加热棒8提升容器本体1内部空腔中的温度，并通过气管接头9向容器本体1内部空腔中充入气体和排出废气，从而模拟高压共轨喷油器在柴油机缸体内的实际工作状态，通过观察窗4以及配备的高速摄像机可实时观察高压共轨喷油器的燃油喷射角度和雾化状态，并与传感器接头10相连工控机所输出的实时数据相对比，从而得到高压共轨喷油器实验测试时的精准技术参数，方便研发人员进一步分析高压共轨喷油各状态下的实验参数，进而优化喷油器的设计，降低了单次实验测试的周期耗时，提高了实验效率，有利于高压共轨喷油器的后续改进与实验测试；并且定容器本体1与各个固定座之间均设置有耐高温的石墨烯密封垫15，可有效保证高温高压及燃烧状态下的各个固定座不变形，并可以确保定容器本体1内部的燃油不渗漏，不仅提高了定容器的安全系数，还可以使实验数据更为精确，确保技术参数的精准度；同时通过设置各类传感器接头10，一方面可实时监测容器本体1的内部参数，另一方面可通过工控机实现闭环控制，随时通过控制温度和压力对实验进程进行及时调整，从而准确模拟柴油机缸内的实际工作状态，并同时采集多组实验数据，以此提高实验效率，因此具有非常广泛的应用前景。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种用于高压共轨喷油器的可视燃烧定容器，包括定容器本体(1)，其特征在于，所述定容器本体(1)设置有内部空腔，定容器本体(1)的顶部安装有用于固定高压共轨喷油器的喷油器固定座(2)，所述喷油器固定座(2)内设置有用于调整高压共轨喷油器喷油角度的喷射调整装置(3)，所述定容器本体(1)侧壁上设置有观察窗(4)、加热棒固定座(5)、充排气固定座(6)和传感器固定座(7)；所述加热棒固定座(5)内安装有用于提升定容器本体(1)内部空腔温度的加热棒(8)，所述充排气固定座(6)上安装有气管接头(9)，所述传感器固定座(7)上安装有传感器接头(10)。
2.根据权利要求1所述的一种用于高压共轨喷油器的可视燃烧定容器，其特征在于，所述喷油器固定座(2)包括端盖(201)和伸入内部空腔的突出部(202)，所述端盖(201)上开设有用于安装喷射调整装置(3)的凹槽(203)，所述突出部(202)内设置有与凹槽(203)相连通的第一通槽(204)。
3.根据权利要求2所述的一种用于高压共轨喷油器的可视燃烧定容器，其特征在于，所述喷射调整装置(3)包括安装在凹槽(203)内的刻度盘(301)，所述刻度盘(301)内转动安装有用于转动高压共轨喷油器的转盘(302)，所述转盘(302)内设置有与高压共轨喷油器侧壁相接触的第二通槽(303)，所述第二通槽(303)与第一通槽(204)相连通。
4.根据权利要求1所述的一种用于高压共轨喷油器的可视燃烧定容器，其特征在于，所述观察窗(4)至少设置有两个且对称分布，所述观察窗(4)外均安装有高速摄像机，所述观察窗(4)上安装有蓝宝石耐高温玻璃。
5.根据权利要求1所述的一种用于高压共轨喷油器的可视燃烧定容器，其特征在于，所述定容器本体(1)的底部安装有定容器固定板(11)。
6.根据权利要求1所述的一种用于高压共轨喷油器的可视燃烧定容器，其特征在于，所述加热棒固定座(5)至少设置有两个且对称分布，所述加热棒(7)通过隔温组件(12)安装在加热棒固定座(5)内，所述加热棒(7)的外端部设置有插电口(13)。
7.据权利要求1所述的一种用于高压共轨喷油器的可视燃烧定容器，其特征在于，所述传感器接头(10)设置有多个且通过隔温组件(12)安装在传感器固定座(7)上，所述传感器接头(10)包括相连的探针(1001)和接口(1002)，所述探针(1001)伸入定容器本体(1)内部空腔中，所述接口(1002)与传感器相插接。
8.据权利要求6和权利要求7所述的一种用于高压共轨喷油器的可视燃烧定容器，其特征在于，所述隔温组件(12)包括冷却护套(1201)和隔温座(1202)，所述冷却护套(1201)内设置有容水腔(1203)，所述容水腔(1203)的进水口(1204)和出水口(1205)均开设于冷却护套(1201)的侧壁上，所述隔温座(1202)上设置有与冷却护套(1201)内壁螺纹连接的螺柱(1206)。
9.根据权利要求1所述的一种用于高压共轨喷油器的可视燃烧定容器，其特征在于，所述气管接头(9)包括多个充气接头和排气接头，所述充气接头和排气接头均安装有高压电磁阀(14)。
10.根据权利要求1所述的一种用于高压共轨喷油器的可视燃烧定容器，其特征在于，所述喷油器固定座(2)、观察窗(4)、加热棒固定座(5)、充排气固定座(6)和传感器固定座(7)与定容器本体(1)之间均安装有耐高温的石墨烯密封垫(15)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410020786.7A CN117605606A (zh) | 2024-01-04 | 2024-01-04 | 一种用于高压共轨喷油器的可视燃烧定容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410020786.7A CN117605606A (zh) | 2024-01-04 | 2024-01-04 | 一种用于高压共轨喷油器的可视燃烧定容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117605606A true CN117605606A (zh) | 2024-02-27 |
Family
ID=89951831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410020786.7A Pending CN117605606A (zh) | 2024-01-04 | 2024-01-04 | 一种用于高压共轨喷油器的可视燃烧定容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN117605606A (zh) |
-
2024
- 2024-01-04 CN CN202410020786.7A patent/CN117605606A/zh active Pending
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