KR102330477B1 - 연료 분사기 노즐을 테스트하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

연료 분사기 노즐을 테스트하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102330477B1
KR102330477B1 KR1020207010579A KR20207010579A KR102330477B1 KR 102330477 B1 KR102330477 B1 KR 102330477B1 KR 1020207010579 A KR1020207010579 A KR 1020207010579A KR 20207010579 A KR20207010579 A KR 20207010579A KR 102330477 B1 KR102330477 B1 KR 102330477B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel
fuel injector
sensor
injector nozzle
sphere
Prior art date
Application number
KR1020207010579A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200049857A (ko
Inventor
루카 제스트리
Original Assignee
비테스코 테크놀로지스 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 비테스코 테크놀로지스 게엠베하 filed Critical 비테스코 테크놀로지스 게엠베하
Publication of KR20200049857A publication Critical patent/KR20200049857A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102330477B1 publication Critical patent/KR102330477B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M65/00Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0052Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes measuring forces due to impact
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00Testing of engines
    • G01M15/04Testing internal-combustion engines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

적어도 하나의 연료 배출구(18)가 있는 팁을 갖는 연료 분사기 노즐(12)을 테스트하기 위한 장치(10) 및 방법이 제공된다. 상기 장치는 테스트 챔버(14), 상기 테스트 챔버(14) 내에 상기 배출구(18)가 있도록 상기 연료 분사기 노즐(12)을 유지하기 위한 홀더(16), 상기 연료 분사기 노즐(12)에 연료를 공급하기 위한 연료 공급 장치(26), 상기 연료 분사기 노즐(12)에 의해 상기 연료 배출구(18)를 통해 공급되는 미립화된 연료 분무를 감지하기 위한 센서 표면(30)을 갖는 센서(22), 및 상기 센서(22)를 이동시키기 위한 이동 모듈(24)을 포함한다. 상기 이동 모듈(24)은 상기 연료 분사기 노즐(12)의 팁의 중심점(ct) 또는 상기 연료 배출구의 오리피스의 중심점(cf)과 일치하도록 조정 가능한 중심점(C) 및 반경(R)을 갖는 구(26)의 표면에 대응하는 복수의 위치에 상기 센서(22)의 센서 표면(30)을 위치시키도록 구성된다.

Description

연료 분사기 노즐을 테스트하기 위한 장치 및 방법
본 발명은 연료 분사기 노즐, 특히 가솔린 직접 연료 분사기 노즐을 테스트하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
가솔린 직접 연료 분사기는 미립화된 연료를 내연 엔진의 연소 챔버로 직접 전달하는 데 사용된다. 특히, 미립화된 연료는 챔버 내에서 양호한 연소를 달성하기에 적합한 분무 구조를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 다중 스트림 분사기(Multi-Stream Injector: MSI)의 경우 안착부 및 구멍 설계 파라미터의 변화를 통해 또는 외부 개방형 분사기(Outward Opening Injector: OOI)의 경우 니들 및 카트리지 프로파일 치수의 변화를 통해 노즐에 의해 생성된 분무를 검증하고 개선하기 위해 몇 가지 분무 특성이 사용될 수 있다.
패턴화는 분사기 노즐에 의해 공급되는 미립화된 연료 분무의 분포에 관한 정보를 제공한다. 분무의 패턴화로부터, 다중 스트림 분사기의 경우 제트(jet) 또는 배출구(outlet)의 도심(centroid) 위치 또는 외부 개방형 분사기의 경우 평균 라인 위치를 도출할 수 있다. 패턴화는 셀 어레이를 사용하여 제트의 액체 분획을 수집하는 것에 의해 수행되거나, 또는 예를 들어 수평 레이저 절단의 미 산란(Mie scattering)을 획득하는 것에 의해 또는 광 소멸 단층 촬영에 의해 수행될 수 있다. 그러나 이러한 모든 방법에는 제한이 있다.
셀을 사용하여 제트 연료의 액체 분획을 수집하는 것은 셀의 치수에 의해 해상도가 제한된다. 또한, 셀의 경계에서 액체의 튀어오름(splashing) 및/또는 액적과 공기 역학적 상호 작용은 특성화되도록 의도된 분무와 측정의 불확실성을 증가시킬 수 있다. 수집의 정확도는 또한 분사기의 축에 대한 제트의 각도 고도에 달려 있어서, 측면에 엔진을 장착하는 응용의 경우 크게 달라질 수 있다. 또한 연료 압력이 증가하면 더 높은 미립화 및 튀어오름 효과의 증가로 인해 분포 측정에서 허용될 수 없는 에러를 초래할 수 있다.
레이저 시트(laser sheet)/광 소멸 절단은 더 높은 해상도를 가질 수 있지만, 연료 압력이 증가하면 신호 부족을 복구하려고 할 때 제트 윤곽의 일부 부분에서 광이 가려지거나 또는 국부적으로 산란하는 일이 발생할 수 있다. 추가적으로, 연료 압력을 25㎫에서 50㎫로 증가시키면, 분무 밀도가 점진적으로 증가하여, 강력한 레이저를 사용하더라도 전송 신호에 허용될 수 없는 왜곡을 초래할 수 있다.
EP 3 009 664 A1은 노즐에 의해 미립화된 액체 분무 스트림의 흐름 분포를 측정하기 위한 측정 디바이스 및 측정 방법을 개시한다. 측정 디바이스는 움직일 수 있는 적어도 하나의 감지 와이어를 포함한다. 와이어는 와이어에 전류를 인가함으로써 가열된다. 액체 분무가 와이어를 지나 흐르면 와이어가 냉각되어 와이어의 저항이 감소되고, 이에 와이어의 저항의 변화에 의해 와이어를 지나 흐르는 액체 분무의 질량을 결정할 수 있게 된다. 액체 분무 스트림을 시간적으로 평가하는 것도 가능하다.
본 발명의 목적은, 또한 더 높은 연료 압력을 위해, 패턴화를 특히 신뢰성 있게 측정할 수 있는 연료 분사기 노즐을 테스트하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 독립 청구항의 특징을 갖는 장치 및 방법에 의해 달성된다. 상기 장치 및 방법의 유리한 실시형태 및 개선은 종속 청구항, 이후 상세한 설명, 및 도면에 제시된다.
연료 분사기 노즐을 테스트하기 위한 장치가 개시된다. 상기 연료 분사기 노즐은 적어도 하나의 연료 배출구가 있는 팁(tip)을 갖는다. 상기 연료 배출구는 바람직하게는 적어도 하나의 오리피스를 갖는다. 상기 팁은 특히 중심점(ct)을 갖는다.
상기 장치는 테스트 챔버, 상기 연료 분사기 노즐의 연료 배출구가 상기 테스트 챔버 내에 있도록 상기 연료 분사기 노즐을 유지하기 위한 홀더, 상기 연료 분사기 노즐에 연료를 공급하기 위한 연료 공급 장치, 상기 연료 분사기 노즐에 의해 상기 연료 배출구를 통해 공급된 미립화된 연료 분무를 감지하기 위한 센서 표면을 갖는 센서, 및 상기 센서를 이동시키기 위한 이동 모듈을 포함한다. 일 실시형태에서, 상기 장치는 상기 연료 분사기 노즐을 더 포함한다.
상기 이동 모듈은 상기 연료 분사기 노즐의 팁에 배치된 중심점(C) 및 반경(R)을 갖는 구의 표면에 대응하는 복수의 위치에 상기 센서의 센서 표면을 위치시키도록 구성된다. 상기 구의 중심점(C)의 위치는 상기 연료 분사기 노즐의 팁의 중심점(ct) 또는 상기 연료 배출구의 오리피스의 중심점(cf)과 일치하도록 조정될 수 있다.
상기 센서 표면이 반경(R)을 갖는 구의 표면에 대응하는 복수의 위치에 위치될 수 있도록 상기 센서는 상기 테스트 챔버 주위로 이동 가능하고, 여기서 상기 연료 분사기 노즐은 상기 구의 중심점(C)에 배열된다. 상기 연료 분사기 노즐의 팁의 중심점(ct) 또는 상기 연료 배출구의 오리피스의 중심점(cf)은 상기 구의 중심점(C)에 위치될 수 있다.
따라서, 상기 센서는 예를 들어 셀 어레이 측정 시스템의 경우와 같이 상기 연료 분사기 노즐 및 상기 연료 분사기 노즐의 배출구(들)에 대해 고정된 및 움직일 수 없는 관계에 있지 않다. 또한, 상기 센서 표면을 구의 표면에 대응하는 복수의 위치에 위치시킴으로써, 상기 연료 분사기 노즐에 의해 분무된 미립화된 연료의 동적 힘의 구형 분포가 얻어질 수 있다.
상기 센서, 특히 상기 센서 표면이 위치되는 복수의 위치는 상기 구의 표면에서 등거리 또는 적어도 준 등거리일 수 있다. 상기 구의 표면에서 상기 복수의 위치의 인접한 위치들 사이의 거리는 원호(arc)의 길이이다. 그 결과, 상기 복수의 위치는 상기 원호의 길이에 대응하는 길이만큼 등거리로 이격된다. 획득된 연료 분포 맵(distribution map)이 공간적으로 균일한 측정점 밀도를 갖도록 동일한 길이의 원호가 사용될 수 있다. 상이한 연료 분사기 노즐들 또는 단일 연료 분사기 노즐의 상이한 배출구들에 대해 획득된 맵을 위해 동일한 길이의 원호를 사용함으로써, 상기 연료 분포 맵이 보다 신뢰성 있게 비교될 수 있다.
상기 구의 중심점(C)이 상기 연료 분사기 노즐의 팁에 배열되도록 상기 구의 위치가 조정될 수 있다. 이에 의해 상기 센서 및 상기 센서 표면은 상기 연료 분사기 노즐의 팁에 중심을 갖는 구의 표면 상의 복수의 위치에 위치될 수 있다. 그 결과, 상기 센서 및 센서 표면이 이동되는 표면을 갖는 구의 중심점(C)에 대해 상기 연료 노즐의 위치 사이의 임의의 공간적 차이가 보상될 수 있다.
예를 들어, 연료 분포 맵을 생성하기 위해, 상기 구의 중심점(C)은 상기 연료 분사기 노즐의 팁의 중심점(ct)과 일치하도록 위치될 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 센서 표면이 상기 연료 분포 맵을 생성하기 위해 상기 구의 표면에서 여러 위치에 배열될 때, 상기 센서 표면이 상기 연료 분사기 노즐의 팁의 중심점(ct)으로부터 상기 구의 반경(R)의 방향으로 등거리에 위치되도록 상기 연료 분사기 노즐의 팁의 중심점(ct)에 대해 상기 센서 및 센서 표면의 위치가 조정된다. 상기 구의 표면에서 상기 센서 표면의 위치들은 또한 서로 등거리일 수 있다.
다른 예에서, 상기 센서 표면이 상기 연료 분포 맵을 생성하기 위해 상기 연료 배출구의 오리피스의 중심점(cf)으로부터 상기 구의 반경(R) 방향으로 등거리에 위치되도록 상기 구의 중심점(C)의 위치가 상기 연료 배출구의 오리피스의 중심점(cf)과 일치하도록 조정될 수 있다. 상기 구의 표면에서 상기 센서 표면의 위치들은 또한 서로 등거리일 수 있다.
다른 예에서, 상기 연료 분사기 노즐의 팁의 중심점(ct)의 위치는 상기 구의 중심점(C)과 일치하도록 조정될 수 있다. 다른 예에서, 상기 연료 배출구의 오리피스의 중심점(cf)의 위치는 상기 구의 중심점(C)과 일치하도록 조정될 수 있다.
상기 연료 분배 맵은 상기 연료 분사기 노즐의 배출구의 축에 대응하는 도심을 포함할 수 있다. 상기 도심은 연료의 최대 동적 힘이 예상되는 위치를 나타낸다. 상기 센서 수단이 상기 연료 분배 맵을 획득하기 위해 위치되는 복수의 지점은 상기 도심에 중심이 있을 수 있다.
일부 실시형태에서, 상기 배출구의 도심 또는 평균 라인 위치와 상기 연료 분사기 노즐의 하나 이상의 개별 배출구에 의해 분무된 미립화된 연료의 분포 사이의 관계가 측정된다. 얻어진 결과는 구형 연료 분포 맵, 즉 평면 표면이 아닌 구형 표면에 걸친 연료 분포 맵을 형성하는데 사용될 수 있다. 이들 결과는 예를 들어 보다 완전한 연소를 달성하기 위해 연소 챔버 내의 연료 분사기 노즐 또는 배출구의 위치를 개선하는데 사용될 수 있다.
일부 실시형태에서, 상기 연료 분사기 노즐은 연료 이외의 유체를 사용하여 테스트될 수 있다.
일부 실시형태에서, 상기 센서는 상기 센서 표면이 상기 구의 접선 방향에 위치되도록 반경(R)을 갖는 구의 표면에 대응하는 복수의 위치에 위치될 수 있다. 다시 말해, 상기 센서 표면은 바람직하게는 상기 복수의 위치 각각에서 (가상) 구의 접선 방향에 배열되도록 위치 가능하다.
이를 달성하기 위해, 상기 이동 모듈은 상기 연료 분사기 노즐의 길이방향 축과 실질적으로 평행한 제1 회전 축 주위로 상기 센서 및/또는 센서 표면을 회전시키고 및/또는 상기 제1 회전축과 직교하는 제2 회전축을 중심으로 상기 센서 및/또는 센서 표면을 회전시키도록 구성될 수 있다. 상기 이동 모듈은 상기 센서 수단을 3개의 직교 선형 또는 병진 방향으로 이동시키도록 더 구성될 수 있다.
상기 이동 모듈은 상기 센서 및 센서 표면을 이동시키기 위한 하나 이상의 유닛 또는 서브모듈을 포함할 수 있다. 상기 이동 모듈은 상기 연료 분사기 노즐의 길이방향 축과 실질적으로 평행한 제1 회전 축을 중심으로 상기 센서 수단을 회전시키기 위한 하나 이상의 유닛 또는 서브모듈, 및/또는 상기 제1 회전축과 직교하는 제2 회전축을 중심으로 상기 센서 수단을 회전시키는 수단을 포함할 수 있다. 상기 이동 모듈은 상기 센서 수단을 3개의 직교하는 선형 또는 병진 방향으로 이동시키기 위한 유닛 또는 서브모듈을 더 포함할 수 있다.
일부 실시형태에서, 상기 센서는 상기 제1 및 제2 회전 축을 중심으로 상기 센서 표면을 회전시킬 수 있는 서브마운트 상에 장착되고, 상기 서브마운트는 상기 서브마운트 및 그리하여 상기 센서를 3개의 직교하는 선형 또는 병진 방향으로 이동시킬 수 있는 추가 마운트 상에 장착된다. 상기 서브마운트의 이동은 상기 센서 헤드 또는 센서 표면을 상기 구의 표면의 접선 방향에 위치시키는 데 사용될 수 있다.
일부 실시형태에서, 상기 이동 모듈은 상기 센서 표면을 이동시켜, 상기 연료 분사기 노즐이 반구의 중심에 배열된 상태로 상기 반구에 대응하는 위치에 위치시키도록 구성될 수 있다.
일부 실시형태에서, 상기 이동 모듈은 상기 센서, 특히 상기 센서 표면을 이동시켜, 상기 구의 표면을 따라 서로 등거리인 복수의 지점에 위치시키도록 구성된다. 등거리 지점들은 원호를 따라 놓여 있으며, 인접한 지점들 사이의 원호 길이를 갖는다. 이것은 측정된 영역에 걸쳐 균일한 측정 지점 밀도를 갖는, 상기 구의 표면의 일부에 대응하는 영역의 연료 분포 맵을 얻는데 사용될 수 있다. 인접한 지점들 사이의 거리는 반경(R)을 갖는 원호의 길이이다.
상기 센서는 힘 센서를 포함할 수 있다. 상기 힘 센서는 특히 상기 센서 표면 상의 상기 연료 분무의 힘을 측정하도록 동작 가능하다. 보다 정확하게, 힘은 특히 상기 힘 센서가 힘을 측정하기 위해 동작될 때 상기 센서 표면에 충돌하는 연료 분무 부분의 힘이다.
상기 힘 센서는 핀(pin)에 결합된 헤드 또는 플레이트를 포함할 수 있다. 상기 헤드 또는 플레이트는 이 실시형태에서 편리하게 상기 센서 표면을 제공할 수 있다. 연료가 상기 플레이트에 충돌하면 상기 핀이 길이방향 축을 따라 변위된다. 상기 핀의 이동은 미립화된 연료 분무의 동적 압력에 대응한다. 구형 연료 분포 맵을 측정하기 위해 상기 헤드는 상기 구의 접선에 대응하는 위치에 위치될 수 있고 상기 핀은 상기 구의 반경에 대응하는 위치에, 즉 상기 구의 구 표면에 수직으로 위치될 수 있다.
상기 센서는 적어도 10kHz의 주파수로 연료 분무의 힘을 감지하도록 구성될 수 있는 힘 센서를 포함할 수 있다. 상기 연료 제트의 고주파 샘플링은 특히 상기 센서 표면이 공기 역학적 힘이 측정에 미치는 영향을 감소시키기 위해 상기 연료 노즐의 팁으로부터 작은 거리에 위치된 경우 흐름 안정성을 조사하는데 사용될 수 있다.
상기 장치의 연료 공급 장치는 상기 연료 분사기 노즐에 공급되는 연료 또는 다른 유체의 압력을 조정하기 위한 모듈을 포함할 수 있다. 이러한 특징에 의해 상기 배출구(들)의 프로파일을 보다 철저히 테스트할 수 있기 위해 상기 연료 분사기 노즐, 특히 상기 연료 분사기 노즐의 각각의 배출구의 패턴화를 몇 가지 상이한 연료 압력에서 측정할 수 있다. 상기 센서로 힘 센서를 사용하는 것과 함께 공간적으로 보다 정확한 패턴화 측정이 얻어질 수 있다. 특정 위치에서 분무하는 것에 의해 발생된 동적 압력은 알려진 수의 연료 분사 동안 분무의 힘을 측정함으로써 또한 평가될 수 있다.
연료 분사기 노즐을 테스트하기 위한 방법이 또한 개시된다. 상기 방법은 적어도 하나의 연료 배출구가 있는 팁을 갖는 연료 분사기 노즐을 테스트 챔버 내에 배치하는 단계, 상기 연료 분사기 노즐의 적어도 하나의 배출구로부터 상기 테스트 챔버 내로 미립화된 유체를 분무하는 단계, 및 상기 연료 분사기 노즐의 팁의 중심점 또는 상기 배출구의 오리피스의 중심점에 배열된 중심점 및 반경(R)을 갖는 구의 표면의 위치에 대응하는 복수의 위치에서 미립화된 유체 분무를 검출하는 단계를 포함한다. 상기 유체는 연료일 수 있고, 예를 들어, 상기 연료 분사기 노즐이 분사하도록 설계된 연료 유형일 수 있다.
상기 방법은 다중 스트림 분사기(MSI) 또는 외부 개방형 분사기(OOI)에 의해 공급되는 미립화된 연료 분무를 측정하는데 사용될 수 있다. 측정된 미립화된 분무의 특성은, 예를 들어, 다중 스트림 분사기(MSI)의 경우 안착부 및 구멍 설계 파라미터의 변화를 통해 또는 외부 개방형 분사기(OOI)의 경우 니들 및 카트리지 프로파일 치수의 변화를 통해, 생성된 분무를 개선하는데 사용될 수 있다.
일부 실시형태에서, 상기 미립화된 유체 분무는 센서를 사용하여 검출되고, 상기 센서는 조사 점의 등거리 또는 적어도 준 등거리 맵에 대응하는, 구의 표면 상의 복수의 위치에 위치된다. 상기 조사 점은 - 적어도 실질적으로 - 등거리일 수 있다. 상기 센서는 연료 분포의 구형 맵을 얻는데 사용될 수 있다. 특히, 상기 센서는 상기 구의 표면 상의 복수의 위치에 위치된 센서 표면을 포함하여, 상기 센서 표면이 상기 위치 각각에서 상기 구의 접선에 위치되도록 할 수 있다. 상기 센서 표면이 위치된 표면은 구형이기 때문에, 인접한 위치들 사이의 거리는 원호의 길이이고, 상기 원호의 길이는 인접한 위치들 사이에 동일한 길이를 가져서 상기 위치들은 등거리에 있다.
상기 연료 센서는 헤드 또는 플레이트 및 핀 배열을 포함할 수 있고, 상기 핀의 움직임을 측정함으로써 상기 플레이트에 충돌하는 연료의 힘을 측정할 수 있다.
일부 실시형태에서, 상기 연료 센서는 상기 구의 표면 위에 등거리 위치에 위치되고, 연료 분무의 파라미터에 대응하는 값이 각각의 위치에서 획득되고, 배출구 분포 맵이 이 값으로부터 형성된다.
상기 구의 반경은 상기 반경(R)과는 다른 R'로 조정될 수 있고, 상기 센서는 반경(R') 및 중심점(C)을 갖는 이 구의 표면 상에 등거리 위치에 위치된다. 특정 배출구로부터 유체 분무의 힘에 대응하는 값이 각각의 위치에서 얻어지고, 배출구 분포 맵은 2개 이상의 반경 값, 예를 들어, R 및 R'로부터 형성된다.
분무는 힘 센서에 의해 검출될 수 있고, 단일 펄스의 연료의 힘은 펄스의 길이에 걸쳐 복수의 시간 값에 걸쳐 측정될 수 있다. 이는 특히 각 위치에서 획득되는 연료 분무의 파라미터가 대응하는 위치에서 상기 힘 센서에서 연료 분무의 힘을 측정함으로써 얻어진다는 것을 의미한다. 힘은 특히 연료 분무의 동적 압력에 대응한다.
일부 실시형태에서, 상기 방법은 반경(R)에서 상기 구의 표면에 대응하는 복수의 제1 등거리 위치에서 상기 연료 분사기 노즐의 제1 배출구로부터 미립화된 유체 기둥(plume)의 힘을 측정하는 단계로서, 상기 복수의 제1 등거리 위치는 테스트 맵을 형성하는, 상기 미립화된 유체 기둥의 힘을 측정하는 단계, 상기 기둥의 감지된 중심을 결정하는 단계, 상기 테스트 맵에서 상기 기둥의 감지된 중심을 상기 기둥의 예상된 중심과 비교하는 단계, 상기 기둥의 감지된 중심과 상기 기둥의 예상된 중심 사이의 차이를 결정하는 단계, 및 상기 기둥의 감지된 중심과 상기 기둥의 예상된 중심 사이의 차이가 미리 결정된 임계값보다 더 큰 경우, 상기 기둥의 감지된 중심의 위치가 상기 테스트 맵에서 상기 기둥의 예상된 중심에 대응하도록 상기 연료 분사기 노즐에 대해 상기 테스트 맵의 배향을 조정하는 단계를 더 포함한다.
상기 방법은 이상적인 또는 원하는 위치에 대해 상기 테스트 챔버에서 상기 연료 분사기 노즐의 위치의 임의의 차이를 보상하기 위해 교정, 특히 각도 교정을 수행하는 데 사용될 수 있다. 각도 교정 절차는 상기 팁으로부터 약 5 mm 내지 7 mm의 거리에서 고해상도 간격을 사용하여 상기 힘 센서와 단일 제트의 상호 작용에 의해 생성된 힘 분포를 예비 평가하는 것을 포함할 수 있다. 이 교정 방법은 단일 배출구 또는 오리피스에 대해 사용될 수 있으며, 모든 배출구 또는 오리피스 각각에 대한 테스트 맵이 각각 임의의 각도 오정렬을 보상하기 위해 재위치된 후, 각각의 배출구 또는 오리피스에 대한 연료 분배 맵을 각각 얻을 수 있다. 상기 배출구와 상기 센서 사이에 작은 거리를 사용하면 임의의 공기 역학적 및/또는 유체 역학적 효과를 제거하거나 감소시킬 수 있고, 이에 의해 상기 기둥의 감지된 중심 또는 상기 배출구의 도심을 보다 정확히 결정할 수 있다.
상기 구의 표면 상의 테스트 지점을 포함하는 테스트 맵이 상기 연료 분사기 노즐에 대해 이루는 각도 배향은 상기 기둥의 감지된 중심이 상기 기둥의 예상된 중심에 대응하도록 조정된다. 일부 실시형태에서, 상기 도심의 위치는 안착부 구멍 기하학적 형상과 관련되고, 안착부 축을 중심으로 강성으로 회전하는 것은 예를 들어 관심 영역에서의 노드(knot)들, 즉 구의 표면에 등거리로 배열된 점들 각각에 대해 수행된다.
상기 복수의 제1 위치는 제1 원호 길이만큼 서로 이격되어 있는데, 즉 상기 구의 표면 상의 바로 인접한 위치들 사이의 거리만큼 서로 이격되어 있다. 상기 방법은 반경(R)을 갖는 구의 표면의 위치에 대응하는 복수의 제2 위치에서 유체 분무를 검출하는 단계를 더 포함할 수 있고, 여기서 상기 복수의 제2 위치는 상기 제1 원호 길이보다 더 작은 제2 원호 길이만큼 서로 이격되어 있다. 이를 통해 보다 공간적으로 상세히 연료 분포를 결정할 수 있고 교정 단계의 테스트 시간을 줄일 수 있다.
연료 분사기에 공급되는 유체 또는 연료는 제1 압력을 가질 수 있다. 상기 방법은, 상기 연료 분사기에 공급되는 유체 또는 연료의 압력을 상기 제1 압력과는 다른 제2 압력으로 조정하는 단계, 및 상기 연료 분사기에 유체 또는 연료가 상기 제2 압력으로 공급될 때 반경(R)을 갖는 구의 표면의 위치에 대응하는 복수의 위치에서 연료 분무를 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다. 연료 공급 압력은 예를 들어, 10㎫ 내지 60㎫ 내에서 변할 수 있으며, 여기서 한계점이 포함된다. 이 실시형태는 각각의 분사기 배출구에 대한 분무 패턴에 대해 유체 또는 연료 공급 압력이 미치는 영향을 조사하기 위해 사용될 수 있다.
요약하면, 본 발명을 사용하면, 분사기의 팁으로부터 여러 거리에서 매우 고해상도의 분무 패턴 평가를 수행하는 것이 가능하다. 분무 제트 분포는 예를 들어 최대 50㎫의 연료 압력으로 신뢰성 있는 방식으로 평가될 수 있다. 구형 맵은 팁의 수직 위치 및 각도 교정 절차를 평가하는 것으로 인해 실제 구멍 위치를 사용하여 한정된 관심 영역과 관련된 지점만을 고려하여 최적화될 수 있다.
고정된 반경 또는 거리에 있는 셀과 같은 센서 어레이를 사용하지 않기 때문에, 높은 연료 압력에서 튀어 오르는 문제로 인해 분포에 아티팩트가 도입될 위험이 제거된다. 그 결과, 콤팩트한 분무에서도 도심을 검출하고 계산하는 것을 성공적으로 수행할 수 있고 각 구멍에 대한 도심의 속성이 자동으로 수행될 수 있다. 핀 면이 구의 접선으로 배향된 상태로 구형 맵의 지점을 따라 패턴화가 수행되기 때문에 변위에 따른 힘의 분포는 각 제트에 대해 동일한 방식으로 평가된다. 평면 패턴화와 달리, 교정 단계를 포함하는 구형 패턴화는 다중 스트림 분사기의 경우의 안착부의 제트와 완전히 비교될 수 있고 또는 외부 개방형 분사기의 경우의 분무 시트의 다른 부분과 완전히 비교될 수 있다. 피크 힘의 변화 및 분포의 유형은 각 분무 제트 또는 배출구 또는 분무 분포 또는 시트의 가능한 침투 및 액체 농도와 관련이 있으며 노즐 프로파일과 관련될 수 있다.
이제 도면을 참조하여 실시 형태를 설명한다.
도 1은 연료 분사기 노즐을 테스트하기 위한 장치를 도시하는 도면;
도 2는 도 1의 장치의 센서를 보다 상세히 도시하는 도면;
도 3a는 장치에 의해 데이터가 수집될 수 있는 개별 제트에 대한 예시적인 평가 서브세트의 그래프를 도시하는 도면;
도 3b는 장치에 의해 데이터가 수집될 수 있는 위치를 도시하는 도면;
도 4는 예시적인 연료 노즐에 대해 검출된 동적 연료 힘의 맵의 그래프를 도시하는 도면; 및
도 5는 다른 연료 레일 압력에서 다중 스트림 분사기 노즐에 대해 6개의 배출구 각각에 대해 측정된 최대 힘 적분의 그래프를 도시하는 도면.
도 1은 연료 분사기 노즐(12)을 테스트하기 위한 장치(10)를 도시한다. 장치(10)는 테스트 챔버(14), 및 테스트 챔버(14) 내에 연료 분사기 노즐(12)의 하나 이상의 연료 배출구(18)가 위치되도록 연료 분사기 노즐(12)을 유지하기 위한 홀더(16)를 포함한다. 연료 분사기(12)는 테스트 챔버 내 위치된 위치(ct)에 팁을 갖는다. 장치는 연료 분사기 노즐(12)에 연료를 공급하기 위한 연료 공급 장치(20)를 더 포함한다. 테스트 장치(10)는 적어도 하나의 연료 배출구(18)를 통과하여 미립화된, 연료 분사기 노즐(12)에 의해 공급되는 연료 분무를 감지하기 위한 센서(22), 및 테스트 챔버(14) 내에서 센서(22)를 이동시키기 위한 이동 모듈(24)을 더 포함한다. 연료 분사기 노즐(12)은, 예를 들어 가솔린 직접 연료 분사를 사용하는 국제 연소 엔진을 위한 다중 스트림 분사기(MSI) 또는 외부 개방형 분사기(OOI)일 수 있다.
이동 모듈(24)은 센서(22), 특히 센서(22)의 센서 표면이 연료 분사기 노즐(12)의 팁에 배열된 중심점(C) 및 반경(R)을 갖는, 도 1에 개략적으로 파선으로 도시된 구(26)의 표면에 대응하는 복수의 위치에 위치될 수 있도록 구성된다. 구(26)의 중심점(C)은 연료 분사기 노즐(12)의 팁의 중심점(ct)에 위치되거나 또는 연료 배출구(18)의 오리피스의 중심점(cf)에 위치될 수 있다.
예로서, 이동 모듈(24)은 구(26)의 표면에 대응하는 다양한 위치에 센서 표면을 적절히 위치시키기 위해 5의 자유도를 포함할 수 있다. 이 위치들은 구(26)의 표면에서 서로 등거리에 있을 수 있다. 구형 표면인 것으로 인해 인접하는 위치들은 원호의 길이만큼 이격되어 있어 공간적으로 균일한 구형 패턴이 얻어질 수 있다. 추가적으로, 센서(22), 특히 센서 표면은 이들 위치 각각에서 구(26)의 접선 방향에 이동 모듈(24)에 의해 위치될 수 있다.
센서(22)는 연료 분사기 노즐(12)의 팁 또는 배출구(18)에 중심이 있는 구(26)의 표면에 대응하는 위치에서 데이터를 수집하기 때문에 이 센서는 연료 분사기 노즐(12) 또는 배출구(18)로부터 동일한 거리에서 미립화된 연료 분무의 하나 이상의 파라미터를 나타내는 데이터를 수집한다.
도 2는 센서(22)의 보다 상세한 도면을 도시한다. 센서(22)는 힘 센서를 제공하는 핀(28)을 포함한다. 핀(28)은 핀(28)에 실질적으로 수직인 센서 표면을 제공하는 헤드(30)를 구비하고, 연료 분사기 노즐(12)로부터 분무된 연료는 화살표(32)로 표시된 바와 같이 센서 표면에 충돌하여 핀(28)에 힘을 발생시킨다. 힘은 핀(28)이 길이방향 축을 따라 거리만큼 이동하게 한다. 이 거리는 미립화된 연료 분무의 힘을 추론하기 위해 측정된다.
헤드(30)는 연료 분사기 노즐(12)에 중심이 있는 구(26)의 반경(R)에 대응하는 연료 분사기 노즐(12)로부터의 거리에서 테스트 챔버(14) 내에 위치된다. 특히, 센서 수단(22)의 핀 헤드(30)는 구(26)의 표면의 접선 방향에 배열된 복수의 위치에 위치된다. 예를 들어, 핀(28) 및 헤드(30)는 구(26)의 표면의 일부에 대응하는 위치에서 연료 분무의 힘을 검출하기 위해 구의 표면의 적어도 하나의 위도선 및/또는 적어도 하나의 경도선에 대응하는 복수의 위치에 위치될 수 있다. 그 결과, 연료 분무의 힘은 구형 연료 분포 맵이 얻어질 수 있도록 센서 수단(22)을 적절히 이동시키는 것에 의해 곡면에 걸쳐 결정된다.
일부 실시형태에서, 센서(22)는 연료 분사기 노즐(12)의 길이 방향 축(40)에 실질적으로 평행한, 도 1 및 도 2에서 화살표(42)로 표시된 바와 같이, 축(38)을 중심으로 회전 가능한 베이스 부분(36)을 포함하는, 핀(28)과 헤드(30)를 위한 서브마운트(34)를 포함한다. 서브마운트(34)는 핀(28)을 핀 홀더(46)에 유지하는 제2 부분(44)을 포함한다. 핀 홀더(46)는 도 1 및 도 2에서 화살표(50)로 표시된 바와 같이 제1 축(38)에 실질적으로 직교하는 축(48)을 중심으로 회전 가능하다.
서브마운트(34)에 의해 제공되는 2의 회전 자유도에 더하여, 서브마운트(34)는 도 1에서 개략적으로 화살표(54, 56 및 58)로 나타낸 바와 같이 서브마운트(34)를 3개의 직교하는 선형 또는 병진 방향으로 이동시킬 수 있는 마운트(52) 상에 장착될 수 있다. 마운트(52)는 또한 화살표(62)로 표시된 바와 같이 연료 분사기 노즐의 축(40)에 실질적으로 평행한 축(60)을 중심으로 회전 가능할 수 있다.
이동 수단(24)은 센서 수단을 원하는 위치에 위치시키기 위해 제어 모듈에 결합될 수 있다. 장치(10)는, 헤드(30)에 충돌하는 연료 또는 유체의 힘의 수집된 값을 평가하고, 수집된 데이터를 처리하여 연료 분포 맵, 특히 구형 연료 분포 맵을 생성하기 위해 평가 디바이스(도시되지 않음)에 또한 결합될 수 있다. 평가 디바이스는 예를 들어 하나 이상의 프로세서, 메모리 및 논리 회로를 포함할 수 있고, 적절히 프로그래밍된 컴퓨터를 포함할 수 있다.
장치(10)는 또한 연료 또는 유체의 온도 및 분사기 노즐(12)의 온도를 제어하기 위한 온도 제어 모듈(64), 및 테스트 챔버(14)의 배경 압력을 제어하기 위한 압력 제어 수단(66)을 포함할 수 있다. 압력은 예를 들어 0.01㎫ 내지 1㎫의 범위 내에서 조정될 수 있으며, 여기서 한계점이 포함된다. 온도 제어 모듈(64) 및/또는 압력 제어 모듈(66)은 테스트 챔버(14) 내의 연소 챔버 내의 상태를 보다 정확히 반영하거나 재생하도록 조정될 수 있다.
연료 분사기 노즐(12)을 테스트하기 위해, 제1 교정 단계는 예를 들어 약 5 mm 내지 10 mm의 더 큰 원호 길이 또는 해상도를 사용하여 연료 분사기 노즐(12)의 단일 배출구(18)에 의해 생성된 미립화된 제트 연료와 핀(28)이 상호 작용하는 것에 의해 생성된 힘 분포에 예비 평가를 수행함으로써 수행될 수 있다. 이 예비 힘 분포로부터 배출구(18)의 도심 위치가 결정되고, 이 도심 위치는 안착부 구멍의 알려진 기하학적 형상으로부터 결정된 예상된 위치와 비교될 수 있다. 도심의 측정된 위치와 안착부 구멍의 기하학적 형상으로부터 알려진 예상된 위치 사이에 차이가 있는 경우, 안착부 축을 중심으로 구(26)의 테스트 맵 부분이 회전하는 것이 수행될 수 있다. 이것은 주 테스트 단계에서 연료 분무의 힘 분포를 테스트하기 위해 센서 수단(22)이 위치될 구(26)의 표면에 각각의 위치를 재위치시킨다. 힘이 검출되는 각각의 위치는 노드라고 지칭될 수 있다.
도 3a는 장치에 의해 데이터가 수집될 수 있는 개별 제트에 대한 예시적인 평가 서브세트의 그래프를 도시하고, 도 3b는 장치에 의해 데이터가 수집될 수 있는 위치의 도면을 도시한다.
반경(R)을 가진 구에서 노드의 위치는 기준점(72, 73)으로서 구의 표면과 구멍의 축이 교차하는 점을 사용하여 구축된다. 이 지점을 통과하는 자오선이 기준 자오선으로 선택된다. 기준 자오선에서 노드는 모든 가능한 위치가 점유될 때까지 하나의 노드와 그 다음 노드 사이의 거리가 선택된 단위의 원호 길이와 동일하도록 위치된다. 기준 자오선의 노드를 통과하는 각 평행선에서 기준 자오선으로부터 시작하여 추가 노드가 배치되고, 이들 각 노드는 도 3b에 도시된 바와 같이, 평행선의 원주에 걸쳐 이용 가능한 공간이 포화될 때까지 선택된 단위 원호 길이와 동일한 왕복 거리에 있다. 선택된 구멍과 관련된 구형 캡 내에 놓인 노드의 서브세트는 선택된 구멍에 의해 생성된 제트에 대한 평가 지점으로 규정된다. 분무 노즐(12)의 모든 구멍에 대해 동일한 절차가 반복된다.
초기 교정 절차는 연료 분사기 노즐(12)의 팁의 수직 위치 및 각도 위치를 포함하여 테스트 챔버(14) 내에서 연료 분사기 노즐(12)의 임의의 물리적 오정렬을 보상할 수 있다. 이것은 연료 분사기 노즐(12)의 물리적 위치 재지정을 피하게 하여 테스트 시간을 절약하고 보다 정확한 결과를 제공할 수 있게 한다.
초기 교정 절차 후, 하나 이상의 관심 영역이 규정될 수 있고, 센서 수단(22)은 더 작은 피치 또는 더 높은 해상도, 예를 들어, 0.2mm로 구(26)의 표면에 대응하는 복수의 위치에 위치된다.
예를 들어, 관심 영역은 다중 스트림 분사 연료 분사기의 경우 구(26)와 각각의 배출구에 대한 안착부의 기하학적 축이 교차하는 지점 주위에 있고, 또는 외부 개방형 분사기의 경우 구(26)와 카트리지의 안착부 원추 간이 교차하는 곡선 주위에 있을 수 있다.
센서(22)는 또한 예를 들어 10kHz를 초과하는 주파수로 고주파 힘 샘플링을 수행할 수 있으며, 고정된 수의 분사 동안 구형 맵의 선택된 지점 또는 영역에서 연료 분사기 노즐(12)에 의해 발생된 동적 압력을 평가하는 데 사용될 수 있다. 각 지점에서 연료 분무가 핀(28)에 가하는 평균 힘으로부터, 연료 분무의 상대 분포 및 세기의 구형 도식이 달성될 수 있다.
도 4는 도 3a 및 도 3b에 도시된 평가 서브세트를 사용하여 수집될 수 있는 예시적인 연료 노즐에 대한 동적 연료 힘의 맵의 그래프를 도시한다.
도 3 및 도 4에서, 그래프의 수직축은 z 방향에 대응하고, 연료 분사기 노즐(12)의 팁으로부터 도 2 및 도 3에 도시된 그래프의 관점에서 상방으로 연장되고 도 1에 도시된 테스트 장치의 관점에서 하방으로 연장된다. 그래프의 베이스는 X 및 Y 방향에 대응한다.
도 3a에서, 다중 스트림 연료 분사기(12)의 6개의 배출구 각각의 분무 분포의 도심 위치는 그래프(70)에서 검은 점(72, 73)으로 도시되어 있다. 도심의 위치는 수직 방향 및 각도 방향 모두에서 연료 분사기 노즐(12)의 오정렬을 보상하기 위한 교정 단계를 제공하기 위해 배출구의 안착부의 예상된 위치와 상관될 수 있다.
연료의 힘이 측정되는 위치들은 서로 등거리이며, 구(S)에 대응하는 표면의 일부에 위치된다. 측정이 이루어지는 위치의 평가 맵(74; 75)이 구 표면과 구멍의 축이 교차하는 지점을 기준점으로서 사용하여 각 배출구에 대해 구축된다. 도 3a 및 도 3b에서, 제1 연료 제트를 생성하는 제1 배출구에 대한 도심(72)은 예를 들어 제2 연료 제트를 생성하는 제2 배출구에 대한 도심(73)과는 다른 구 표면 위치에 위치된다.
제1 배출구에 대한 평가 맵(74)이 도심(72)을 중심점으로서 사용하여 구축되고, 제2 배출구에 대한 평가 맵(75)이 도심(73)을 중심점으로서 사용하여 구축된다. 두 배출구에 대한 평가 맵(74; 75)의 인접한 지점들 또는 노드들 사이의 원호의 길이는 예를 들어 평가 맵(74)에 대해 도 3b에 도시된 바와 같이 동일하게 두 배출구에 대해 측정된 연료 분포 맵의 밀도와 순서대로 동일하다.
도 4의 그래프(80)에는, 평가 맵에 따라 데이터를 수집할 때 센서(22)가 위치될 수 있는 위치에 대응하는 구(82)가 도시되어 있다. 구(82)는 구(82)를 규정하는 위도선(84) 및 경도선(86)으로 도시되어 있다. 센서(22)의 헤드(30)는 헤드(30)가 이 구(82)의 접선 방향에 배열되도록 도 3의 평가 서브세트에 도시된 복수의 등거리 지점 또는 노드에 위치되어 있다. 6개의 배출구 각각으로부터 배출되는 연료 기둥 각각은 도 4에 표시된 것과 같이 실질적으로 원형 형태이다.
도 5는 6개의 배출구(1 내지 6) 각각에 대해 연료 분사기 노즐(12)에 공급되는 연료의 연료 압력의 함수로서 최대 힘 적분의 그래프(90)를 도시한다. 이것은 연료 배출구에 의해 공급되는 연료의 힘의 차이가 낮은 연료 압력, 예를 들어, 10㎫에서보다 높은 연료 압력, 예를 들어, 35㎫에서 더 커지는 것을 보여준다. 그 결과, 구형 표면에서 미립화된 연료의 공간 분포 및 연료 분사기 노즐로부터 주어진 거리에서 미립화된 연료의 힘은 또한 시간 간격에 걸쳐서, 연료 분포를 보다 상세히 테스트할 수 있도록 각각의 배출구에 대해 측정될 수 있다.

Claims (15)

  1. 연료 분사기 노즐(12)을 테스트하기 위한 장치(10)로서,
    상기 연료 분사기 노즐(12)은 적어도 하나의 연료 배출구(18)를 갖는 팁(tip)을 구비하고, 상기 장치(10)는,
    테스트 챔버(14);
    상기 연료 분사기 노즐(12)의 상기 연료 배출구(18)가 상기 테스트 챔버(14) 내에 있도록 상기 연료 분사기 노즐(12)을 유지하기 위한 홀더(16);
    상기 연료 분사기 노즐(12)에 연료를 공급하기 위한 연료 공급 장치(20);
    상기 연료 분사기 노즐(12)에 의해 상기 연료 배출구(18)를 통해 공급되는 미립화된 연료 분무를 감지하기 위한 센서 표면(30)을 갖는 센서(22); 및
    상기 센서(22)를 이동시키기 위한 이동 모듈(24)로서, 상기 연료 분사기 노즐(12)의 팁의 중심점(ct) 또는 상기 연료 배출구(18)의 중심점(c)을 위치(C)에 일치시키도록 조정 가능한 중심점(C) 및 반경(R)을 갖는 구(26)의 표면에 대응하는 복수의 위치에 상기 센서(22)의 상기 센서 표면(30)을 위치시키도록 구성된, 상기 이동 모듈(24)을 포함하고,
    상기 이동 모듈(24)은 상기 구(26)의 표면의 접선 방향에 상기 센서(22)의 상기 센서 표면(30)을 위치시키기 위한 제1 유닛(36)을 포함하고, 상기 유닛(36)은 제1 회전축(38) 및 상기 제1 회전축(38)에 직교하는 제2 회전축(48)을 중심으로 상기 센서(22)를 회전시키기 위한 제1 서브모듈(34)을 포함하는, 연료 분사기 노즐을 테스트하기 위한 장치(10).
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 이동 모듈(24)은 3개의 직교하는 선형 방향으로 상기 센서(22)를 이동시키기 위한 제2 유닛(52)을 더 포함하는, 연료 분사기 노즐을 테스트하기 위한 장치(10).
  4. 제1항에 있어서, 상기 이동 모듈(24)은 상기 센서(22)의 상기 센서 표면(30)을 조사 점의 준 등거리 맵에 대응하는 상기 구(26)의 표면 상의 복수의 위치에 위치시키도록 구성된, 연료 분사기 노즐을 테스트하기 위한 장치(10).
  5. 제1항에 있어서, 상기 센서(22)는 힘 센서(28; 30)를 포함하는, 연료 분사기 노즐을 테스트하기 위한 장치(10).
  6. 제5항에 있어서, 상기 센서(22)는 적어도 10kHz의 주파수로 상기 미립화된 연료 분무의 힘을 검출하도록 구성된, 연료 분사기 노즐을 테스트하기 위한 장치(10).
  7. 제1항에 있어서,
    상기 연료 공급 장치(20)는 상기 연료 분사기 노즐(12)에 공급되는 연료의 압력을 조정하기 위한 모듈, 및/또는 상기 연료 및/또는 상기 분사기 노즐(12)의 온도를 제어하기 위한 온도 제어 모듈(64), 및/또는 상기 테스트 챔버(14)의 배경 압력을 제어하기 위한 압력 제어 모듈(66)을 더 포함하는, 연료 분사기 노즐을 테스트하기 위한 장치(10).
  8. 연료 분사기 노즐(12)을 테스트하기 위한 방법으로서,
    적어도 하나의 연료 배출구(18)가 있는 팁을 갖는 연료 분사기 노즐(12)을 테스트 챔버(14) 내에 배치하는 단계,
    미립화된 유체를 상기 연료 분사기 노즐(12)의 상기 배출구(18)로부터 상기 테스트 챔버(14) 내로 분무하는 단계, 및
    상기 연료 분사기 노즐(12)의 팁의 중심점(ct) 또는 상기 배출구(18)의 오리피스의 중심점(cf)에 배열된 중심점(C) 및 반경(R)을 갖는 구(26)의 표면의 위치에 대응하는 복수의 위치에서 상기 미립화된 유체 분무를 검출하는 단계를 포함하고,
    상기 미립화된 유체 분무는 센서 표면(30)을 포함하는 센서(22)를 사용하여 검출되고, 상기 센서 표면(30)은 상기 구(26)의 표면의 접선 방향에 위치되고, 상기 복수의 위치는 상기 구(26)의 표면에서 등거리에 있는, 연료 분사기 노즐을 테스트하기 위한 방법.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서, 상기 유체 분무의 파라미터에 대응하는 값은 각각의 위치에서 획득되고, 상기 값으로부터 연료 분포 맵이 형성되는, 연료 분사기 노즐을 테스트하기 위한 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 반경(R)을 다른 값(R')으로 조정하는 단계, 중심점(C) 및 상기 반경(R')을 갖는 구의 표면 상의 복수의 등거리 위치에 연료 센서(22)를 위치시키는 단계, 및 상기 반경(R')을 갖는 구의 표면 상의 복수의 등거리 위치의 각각의 위치에서 상기 연료 분사기 노즐(12)의 상기 배출구(18)로부터 유체 분무의 힘에 대응하는 값을 획득하는 단계, 및 상기 값으로부터 배출구 분포 맵을 형성하는 단계를 더 포함하는, 연료 분사기 노즐을 테스트하기 위한 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 반경(R)에서 상기 구(26)의 표면 부분에 대응하는 제1 분포 맵에 따라 상기 반경(R)에서 상기 구(26)의 표면에 대응하는 복수의 제1 등거리 위치에서 상기 연료 분사기 노즐(12)의 제1 배출구(18)로부터 미립화된 연료 기둥의 힘을 측정하는 단계;
    상기 기둥의 감지된 중심(72)을 결정하는 단계;
    상기 기둥의 감지된 중심(72)을 상기 기둥의 예상된 중심과 비교하는 단계; 및
    상기 기둥의 감지된 중심(72)과 상기 기둥의 예상된 중심 사이의 차이를 결정하고, 상기 기둥의 감지된 중심과 상기 기둥의 예상된 중심 사이의 차이가 미리 결정된 임계값보다 더 크다고 결정되면, 상기 기둥의 감지된 중심(72)과 상기 기둥의 예상된 중심 사이의 차이가 미리 결정된 임계값보다 더 작도록 상기 연료 분사기 노즐(12)에 대한 상기 제1 분포 맵의 배향을 조정하는 단계를 더 포함하는, 연료 분사기 노즐을 테스트하기 위한 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 연료 분사기 노즐(12)에 대한 상기 제1 분포 맵의 각도 배향은 상기 기둥의 감지된 중심(72)과 상기 기둥의 예상된 중심 사이의 차이가 상기 미리 결정된 임계값보다 더 작도록 조정되는, 연료 분사기 노즐을 테스트하기 위한 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 복수의 제1 등거리 위치는 제1 원호 길이만큼 서로 이격되고, 상기 방법은 상기 반경(R)에서 상기 구(26)의 표면의 위치에 대응하는 복수의 제2 등거리 위치에서 상기 유체 분무를 검출하는 단계를 더 포함하고, 상기 복수의 제2 위치는 상기 제1 원호 길이보다 더 작은 제2 원호 길이만큼 서로 이격된, 연료 분사기 노즐을 테스트하기 위한 방법.
  15. 제8항에 있어서, 상기 미립화된 유체는 제1 압력에서 상기 테스트 챔버(14) 내로 분무되고, 상기 방법은 상기 연료 분사기 노즐(12)에 공급되는 유체의 압력을 상기 제1 압력과는 다른 제2 압력으로 조정하는 단계, 및 상기 구(26)의 표면 상의 위치에 대응하는 복수의 위치에서 상기 제2 압력으로 상기 테스트 챔버(14) 내로 분무되는 미립화된 유체 분무를 검출하는 단계를 더 포함하는, 연료 분사기 노즐을 테스트하기 위한 방법.
KR1020207010579A 2017-09-13 2018-09-06 연료 분사기 노즐을 테스트하기 위한 장치 및 방법 KR102330477B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17190906.2 2017-09-13
EP17190906.2A EP3456953B1 (en) 2017-09-13 2017-09-13 Apparatus and method for testing a fuel injector nozzle
PCT/EP2018/073959 WO2019052884A1 (en) 2017-09-13 2018-09-06 APPARATUS AND METHOD FOR TESTING FUEL INJECTOR NOZZLE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200049857A KR20200049857A (ko) 2020-05-08
KR102330477B1 true KR102330477B1 (ko) 2021-11-23

Family

ID=59914295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207010579A KR102330477B1 (ko) 2017-09-13 2018-09-06 연료 분사기 노즐을 테스트하기 위한 장치 및 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11454201B2 (ko)
EP (1) EP3456953B1 (ko)
KR (1) KR102330477B1 (ko)
CN (1) CN111201375B (ko)
WO (1) WO2019052884A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU202537U1 (ru) * 2020-10-06 2021-02-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Устройство испытания топливовоздушной форсунки
US11725619B2 (en) * 2021-02-23 2023-08-15 Transportation Ip Holdings, Llc Alignment system and associated method
CN115127790B (zh) * 2022-06-01 2024-07-09 中国科学院工程热物理研究所 一种带喷嘴的燃油总管流量综合试验装置
CN115387945B (zh) * 2022-09-06 2023-07-21 哈尔滨工程大学 一种喷油器各喷孔喷油规律测量装置及测量方法
KR102550646B1 (ko) 2022-09-16 2023-07-04 주식회사 골드테크 경량화 소재로 형성되는 유체 분사 장비의 시험 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013151867A (ja) 2012-01-24 2013-08-08 Toyota Central R&D Labs Inc 内燃機関の測定装置及び内燃機関

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3316581C1 (de) * 1983-05-06 1984-10-04 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Einrichtung zur Vermessung der Einspritzstrahlen von Hochdruck-Einspritzventilen
JPH0949471A (ja) * 1995-08-04 1997-02-18 Toyota Motor Corp 燃料噴射装置の噴霧特性検出方法
JP3439931B2 (ja) * 1996-09-17 2003-08-25 株式会社豊田中央研究所 噴霧パターン測定装置
US5753806A (en) * 1996-10-30 1998-05-19 Southwest Research Institute Apparatus and method for determining the distribution and flow rate characteristics of an injection nozzle
JPH11352021A (ja) * 1998-06-05 1999-12-24 Unisia Jecs Corp 噴射弁の噴霧パターン検査装置
US6508112B1 (en) * 2000-01-21 2003-01-21 Dean Verhoeven Tomographic spray momentum mapping system
DE10110649A1 (de) * 2001-03-06 2002-09-26 Bosch Gmbh Robert Verfahren, Computerprogramm und Vorrichtung zum Messen der Einspritzmenge von Einspritzsystemen
DE10249754A1 (de) * 2002-10-25 2004-05-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Einspritzrate eines Einspritzventils für Flüssigkeiten
US7197918B2 (en) * 2003-08-14 2007-04-03 International Engine Intellectual Property Company, Llc Apparatus and method for evaluating fuel injectors
US6962070B1 (en) * 2004-04-28 2005-11-08 Spraying Systems Co. Apparatus and method for measuring characteristics of fluid spray patterns
DE602006011657D1 (de) * 2005-11-21 2010-02-25 Shell Oil Co Verfahren zur überwachung von fluid-eigenschaften
GB0713678D0 (en) * 2007-07-13 2007-08-22 Delphi Tech Inc Apparatus and methods for testing a fuel injector nozzle
CN201288628Y (zh) * 2008-08-25 2009-08-12 无锡油泵油嘴研究所 改进的发动机喷油器单次喷射量测量仪
KR101243338B1 (ko) * 2010-10-29 2013-03-13 한국항공대학교산학협력단 분사 장치의 액적 분산도 평가를 위한 분무 질량 플럭스 측정 장치 및 그 측정 방법
DE112011105184B4 (de) * 2011-04-26 2017-11-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Sprühmessverfahren und in dem Verfahren verwendeter Sprühmessapparat
GB2496863B (en) * 2011-11-22 2017-12-27 Zenith Oilfield Tech Limited Distributed two dimensional fluid sensor
FR2985030B1 (fr) 2011-12-22 2014-08-15 Centre Nat Machinisme Agricole Procede, dispositif et installation d'etalonnage d'un capteur de mesure de donnees representatives de la vitesse d'ecoulement d'un flux de fluide
EP2860390A1 (en) 2013-10-10 2015-04-15 Continental Automotive GmbH Flow distribution measurement of a liquid spray stream by cooling a sensing wire
EP3009664B1 (en) 2014-10-14 2018-02-28 Continental Automotive GmbH High-resolution measurement of flow distribution of sprays
JP6665243B2 (ja) * 2017-12-15 2020-03-13 株式会社スギノマシン ノズルの検査方法およびその装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013151867A (ja) 2012-01-24 2013-08-08 Toyota Central R&D Labs Inc 内燃機関の測定装置及び内燃機関

Also Published As

Publication number Publication date
EP3456953A1 (en) 2019-03-20
WO2019052884A1 (en) 2019-03-21
US11454201B2 (en) 2022-09-27
CN111201375B (zh) 2022-03-11
EP3456953B1 (en) 2021-07-14
KR20200049857A (ko) 2020-05-08
US20200208598A1 (en) 2020-07-02
CN111201375A (zh) 2020-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102330477B1 (ko) 연료 분사기 노즐을 테스트하기 위한 장치 및 방법
CN107685539B (zh) 喷墨打印喷头、喷墨量测量系统和方法及喷墨量控制方法
KR101880374B1 (ko) 감지 와이어를 냉각시키는 것에 의한 액체 분무 스트림의 흐름 분포 측정
KR20170021330A (ko) 분사 액체의 위치 결정 방법
Postrioti et al. Analysis of diesel spray momentum flux spatial distribution
US7706912B2 (en) Orifice formation control system
CN109738337B (zh) 一种顶视法测试固体材料3d接触角值的测试装置及方法
CN114858664B (zh) 一种燃油雾化特性测试系统及方法
CN110118143B (zh) 一种喷雾落点测试装置及方法
CN106500583B (zh) 燃烧室内壁面贴壁液膜形态测量系统
CN101734012B (zh) 液滴排出装置的排出量评估方法
Womac Quality control of standardized reference spray nozzles
CN109915295B (zh) 一种进气道式喷油器喷雾锥角的测试方法
CN112730627A (zh) 基于声学测量的喷注孔检测系统及方法
US7257995B1 (en) Method for testing nozzles of internal-combustion engines
EP3009664B1 (en) High-resolution measurement of flow distribution of sprays
KR101377058B1 (ko) 분사된 고체상 기체입자의 압흔 형성장치 및 이를 포함하는 충돌력 분석시스템
Bachalo Measurements of Inkjet Droplet Size, Velocity, and Angle of Trajectory
Sugimoto et al. Extension of the compressed interferometric particle sizing technique for three component velocity measurements
CN112033633B (zh) 粒子成像测速技术在风洞测试过程中的示踪粒子散布装置
JP2006175775A (ja) 計測装置、液滴吐出装置、計測装置とノズルとの位置合せ方法、計測装置のキャリブレーション方法、および計測方法
CN114396876B (zh) 一种激光透射重复定位精度检测装置、系统及检测方法
Bade et al. Generating Planar Statistics from Point Measurements in a Spray
Scheer et al. A new quality methodology and metrics for spray pattern analysis
Payri et al. Experimental study of the influence of the boundary conditions on the atomization process in an unconfined atmospheric burner

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant