一种喷油器各喷孔喷油规律测量装置及测量方法

1.本发明涉及的是一种发动机测试装置及测试方法，具体地说是喷油器测试 装置及测试方法。


背景技术：

2.随着柴油机排放法规的逐渐严格，提高柴油机燃油经济性和改善排放性能 的要求日益迫切，电控高压共轨燃油喷射系统以其诸多的优势成为当今应用最 广泛的燃油供给系统。共轨喷油器喷油规律测试在燃油供给系统的性能优化及 其与进气、燃烧系统匹配优化过程中的作用至关重要，因此，共轨喷油器喷油 规律精细化测量装置的研发很有必要。
3.为了获得准确可靠的喷油器喷油量及喷油速率，科研机构及燃油系统开发 商针对喷油规律测量技术开展了大量研究，不同的喷油规律测量的方法被陆续 提出和逐渐完善。目前最常用的方法有zeuch法、bosch长管法、位移法，此 外还有蜂窝轮法、压力升程法、压磁法、动量法、量筒式计量法、电子天平称 重法、容积法等。其中，量筒式计量法、电子天平称重法、容积法仅能进行喷 油量的测量，且精度低，误差大。
4.上述方法可实现单喷孔喷油器喷油规律的精细化测量，但对于多喷孔喷油 器，在喷油器实际喷射过程中，在喷油、供油的作用下，喷油器内的压力波动 具有瞬变性，而且，压力波动的这种特性受到系统结构参数的影响，在压力波 动作用下，多喷孔喷油器各个喷孔间的喷油特性存在差异，这诱发高压共轨系 统动态喷射的不稳定，而上述方法只能得到所有喷孔总的喷油规律，无法测量 得到准确的各喷孔喷油规律。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供能解决现有测试装置中存在的问题的一种喷油器各 喷孔喷油规律测量装置及测量方法。
6.本发明的目的是这样实现的：
7.本发明一种喷油器各喷孔喷油规律测量装置，其特征是：包括测量装置主 体、喷油器、喷油器安装位置调节组件、力传感器方位调节组件，喷油器通过 喷油器安装位置调节组件固定再测量装置主体的顶部中央，力传感器方位调节 组件安装再测量装置主体内部，力传感器方位调节组件上安装力传感器。
8.本发明一种喷油器各喷孔喷油规律测量装置还可以包括：
9.1、所述喷油器安装位置调节组件包括固定座、卡槽组件、环形压板，固定 座通过固定座连接螺栓安装在测量装置主体的顶部中心，固定座里设置阶梯孔， 喷油器上端穿过卡槽组件，喷油器下端穿过固定座的阶梯孔并伸入到测量装置 主体内，环形压板位于卡槽组件外部，并通过位置调节螺栓连接固定座。
10.2、力传感器方位调节组件包括传感器延长杆、万向调节支架、c形支架座 和油雾挡板，c形支架座通过支架座连接螺栓连接测量装置主体的底板，万向 调节支架夹持在c形
支架座上部，力传感器背面通过螺栓连接传感器延长杆， 传感器延长杆固定在万向调节支架的钳口中，力传感器的受力面安装有油雾挡 板。
11.3、所述喷油器可沿喷油器安装位置调节组件轴线旋转，所述力传感器的受 力面与喷油器喷孔轴线之间角度可调，力传感器的受力面与喷油器的喷孔出口 之间的距离可调。
12.4、力传感器的受力面与喷油器的喷孔轴线垂直。
13.5、所述卡槽组件包括卡槽块和旋转盘，卡槽块为方形块状结构，其中间设 置u形开口，u形开口限制喷油器在其轴线方向的旋转，卡槽块下方的旋转 盘为圆板形结构，中心开有通孔，旋转盘通过螺栓与卡槽块连接。
14.6、所述环形压板上表面设置角度计量尺，角度计量尺以1
°
为间隔均匀分 布有0到360
°
刻度线，所述旋转盘上设置角度计量指针。
15.本发明一种喷油器各喷孔喷油规律的测量方法，其特征是：
16.(1)调整喷油器安装位置调节组件中安装位置调节螺栓的拧入深度，旋转 盘上表面与环形压板分离，转动喷油器，使其沿喷油器安装位置调节组件轴线 顺时针旋转，待测喷油器的喷孔对准力传感器后，拧紧安装位置调节螺栓，环 形压板压紧在卡槽组件的旋转盘上，喷油器在各方向的运动完全被限制；
17.(2)调整万向调节支架转向头的俯仰角度和左右角度，使得力传感器的受 力面与喷油器喷孔的轴线保持垂直状态。
18.(3)调整传感器延长杆在万向调节支架钳口中的夹持位置，改变传感器受 力面与喷孔出口的距离，根据力传感器测量到的瞬时力，基于动量定理得到传 感器受力面和喷孔出口距离下的喷油规律和喷油量，对获得的相邻的喷油量数 据进行分析，若相邻喷油量之间的误差在5％之内，定义传感器受力面和喷孔出 口的距离为有效测量距离，在该有效测量距离上，进行喷油器喷油规律和喷油 量的测量。
19.(4)重复步骤(1)至步骤(3)，进行喷油器下一个喷孔喷油规律和喷油 量的测量。
20.本发明的优势在于：1、通过环形压板和卡槽组件的配合，喷油器可以在平 面上转动，使得力传感器能对喷油器所有喷孔的喷油规律进行测量；2、力传感 器通过力传感器延长杆夹持在万向调节支架上，力传感器的高度、角度、与喷 孔之间距离均可调节。3、万向调节支架夹持在c形支架座上部台面上，c形支 架座下部通过c形支架座连接螺栓与测量装置主体的底板连接，整体结构稳固， 很大程度减小了喷油规律测量过程中由于振动引起的测量误差，保证了测量结 果的准确性。
附图说明
21.图1为本发明的结构示意图；
22.图2为喷油器及其夹具的示意图；
23.图3为固定座的结构示意图；
24.图4为环形压板的结构示意图；
25.图5为卡槽块的示意图；
26.图6为旋转盘的示意图；
27.图7为传感器和万向调节支架的示意图。
具体实施方式
28.下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
29.结合图1-7，本发明一种喷油器各喷孔喷油规律测量装置及测量方法，包括 测量装置主体1、喷油器2、喷油器安装位置调节组件、力传感器10、力传感 器方位调节组件，喷油器2通过喷油器安装位置调节组件固定在测量装置主体 1的顶部中央，力传感器方位调节组件安装在测量装置主体1内部，力传感器 10布置在力传感器方位调节组件上；
30.所述测量装置主体1为立方体结构，由顶盖、底板和四个侧面组成，测量 装置主体1中间为空腔；顶盖中心开有一通孔，圆孔外周均匀分布三个螺纹孔， 固定座8下端的圆柱体落入测量装置主体1顶盖的圆孔中，固定座连接螺栓7 将固定座8固定在测量装置主体1上；测量装置主体1的底板中央略高于四周， 中央高台上有两个螺纹孔，通过c形支架座连接螺栓14将c形支架座13与底 板连接，底板四周设置有若干个卸油孔；当燃油从喷油器2喷出后，燃油汇集 到装置底部，从卸油孔流出，经过过滤后将燃油重新回收；测量装置主体1的 侧端面为可以向外打开的柜门，当需要对力传感器10的位置进行调整时，可以 打开侧端面的柜门对万向调节支架12进行调节；
31.结合图1和图3-7，所述喷油器安装位置调节组件包括环形压板3、卡槽组 件和固定座8；环形压板3中心开有阶梯孔，直径小的孔靠近环形压板3上表 面，直径大的孔靠近下表面，环形压板3上表面内沿带有角度刻度尺，整个刻 度尺上以1
°
为间隔均匀分布有0到360
°
刻度线，阶梯孔外周均匀分布有三个通 孔；固定座8由两个直径不同的圆柱体组成，其中心开有阶梯孔，靠近阶梯孔 的外周均匀分布有三个通孔，最外围均匀分布三个螺纹孔，固定座8通过安装 位置调节螺栓6与环形压板3连接；卡槽组件由卡槽块4和旋转盘5组成，卡 槽块4为u形结构，卡槽块4上分布有三个螺纹孔，旋转盘5为圆环形结构， 中心开有通孔，旋转盘5对应卡槽块4的螺纹孔位置处设置三个螺纹孔，旋转 盘5通过螺栓与卡槽块4连接；喷油器2上端与卡槽组件固定在一起，旋转盘 5的上表面落入环形压板3的阶梯孔内，喷油器2下端穿过固定座8的阶梯孔， 喷油器2的喷嘴伸入到测量装置主体1内，通过喷油器安装位置调节组件的配 合，将喷油器2固定在测量装置主体1顶部中心。
32.结合图1和图7，所述力传感器方位调节组件包括挡油板9、力传感器10、 传感器延长杆11、万向调节支架12和c形支架座13，c形支架座13为c形结 构，c形支架座13下部通过c形支架座连接螺栓14与测量装置主体1的底板 连接，万向调节支架12夹持在c形支架座13上部台面上，为了防止喷射的燃 油进入力传感器10内部，影响力传感器的测量精度，力传感器10的受力面有 螺纹孔，通过螺栓连接挡板9，传感器背面通过螺栓与传感器延长杆10连接， 传感器延长杆11被固定在万向调节支架12的钳口中。
33.油器可沿喷油器安装位置调节组件轴线旋转，力传感器10的受力面与喷油 器2喷孔轴线之间角度可调，受力面与喷孔出口之间的距离可调。
34.力传感器10的受力面与喷油器2喷孔轴线垂直。
35.共轨喷油器各孔喷油规律测量过程包含以下步骤：
36.步骤一：调整喷油器2安装位置调节组件中安装位置调节螺栓6的拧入深 度，卡槽组件旋转盘5上表面与环形压板3分离，转动喷油器2，使其沿喷油 器安装位置调节组件轴线顺时针旋转，待测喷孔对准力传感器10后，拧紧安装 位置调节螺栓6，环形压板3压紧在卡槽组件的旋转盘5上，喷油器2在各方 向的运动完全被限制。
37.步骤二：调整万向调节支架转向头的俯仰角度和左右角度，使得力传感器 10的受力面与喷油器喷孔的轴线保持垂直状态。
38.步骤三：调整传感器延长杆11在万向调节支架12钳口中的夹持位置，改 变力传感器10受力面与喷孔出口的距离，根据力传感器10测量到的瞬时力， 基于动量定理得到多组传感器受力面和喷孔出口距离下的喷油规律和喷油量， 对获得的相邻的喷油量数据进行分析，若相邻喷油量之间的误差在5％之内，定 义传感器受力面和喷孔出口的距离为有效测量距离。在该有效测量距离上，进 行喷油器喷油规律和喷油量的测量。
39.步骤四：重复步骤一至步骤三，进行喷油器下一个喷孔喷油规律和喷油量 的测量。