[实用新型]一种新型燃油喷雾可视化实验装置

说明书

技术领域

本实用新型提供了一种多用途的发动机燃油喷雾可视化的实验装置，本实用新型尤其适用于液体及气体燃料的各种喷雾形式的可视化实验研究。

背景技术

燃油雾化过程对于柴油机的燃烧及排放性能都具有重要的影响作用，对柴油机油气混合、燃烧机理及低排放燃烧方式等研究均有重要的支撑作用。为了能够直观的研究柴油机喷雾过程，获取缸内油气混合信息，研究者往往采用喷雾可视化的研究手段。

喷雾可视化主要分为两种研究技术路线，一种是采用光学发动机，即在实验发动机上加工出可视化光路。采用这种方式能够获取发动机实际工作参数条件下的喷雾情况，但是其系统复杂，造价昂贵，而且可视范围往往受到种种限制。另一种方式是采用定容弹，即在一个固定容积的压力容器内模拟发动机喷油时的温度和压力条件，并在容器的四壁或底部等方向上进行可视化测量。与光学发动机方式相比，采用定容弹方式的成本低，可视范围大，适用多种喷雾及燃烧方式，具有很大的灵活性。

柴油机燃油喷射技术朝着高喷射压力方向发展，喷雾过程往往伴随着油束与燃烧室壁面的碰撞。不同的碰撞方式对于油气混合过程、燃烧过程以及发动机整体性能的影响差异很大。但在目前的研究中，大多基于定容弹的喷雾可视化研究只能获取自由喷雾的喷雾信息，无法进行多种碰撞方式的实验研究，通用性较差。

实用新型内容

鉴于已有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是要提供一种新型的多用途发动机燃油喷雾可视化实验装置，该装置采用模块化设计，具有独立的喷油器模块和碰撞单元模块，能够方便的调节喷油器在视窗中的位置，改变喷嘴与碰撞单元间的碰撞距离，且适用于各种碰撞方式、喷油压力及环境背压等条件变换的实验需要。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种新型燃油喷雾可视化实验装置，主要包括弹体、视窗盖板组、喷油器位置调节及固定模块、以及模拟燃烧室单元位置调整模块：

所述的弹体为具有一定厚度的正立方体空腔结构，在弹体的每一个面上均设置有用以安装视窗盖板组、喷油器位置调节及固定模块以及模拟燃烧室单元位置调整模块的圆形安装槽；

所述的视窗盖板组包括安装在弹体的四个侧面的圆形安装槽内，与弹体采用机械连接的视窗盖板以及安装在视窗盖板与弹体之间的空隙内的有机玻璃视窗；

所述的喷油器位置调节及固定模块，用以调整喷油器的位置并固定，包括安装在弹体上表面的圆形安装槽内，与弹体采用机械连接的中间开有用以安放喷油器套筒通孔的喷油器上盖板，与喷油器盖板螺纹连接的中间开有孔径与喷油器外径相配合通孔的用以安装喷油器的喷油器套筒，安装于喷油器套筒内的喷油器以及用于压紧喷油器的喷油器压板；

所述的模拟燃烧室单元位置调整模块，用以调整模拟燃烧室单元的位置，包括模拟燃烧室，安装在弹体下表面的圆形安装槽内，与弹体采用机械连接的下盖板，所述的下盖板中间设置一用以螺纹连接模拟燃烧室位置调整机构的通孔以及用以调整模拟燃烧室位置并保证模拟燃烧室始终与视窗方向保持垂直的模拟燃烧室位置调整机构，所述下盖板上还安装有用以调节弹体内背压的进气阀以及用以排除弹体内的高压氮气及积聚的燃油的排气阀。

进一步的，所述的圆形安装槽的加工尺寸一致，用以实现视窗盖板组之间、视窗盖板组与喷油器位置调节及固定模块、以及模拟燃烧室单元位置调整模块互换。

进一步的，所述的喷油器上盖板的通孔包括：孔径内加工有螺纹，用于固定喷油器套筒的上通孔以及孔径内加工两道环槽用以安装密封圈的下通孔，所述上通孔孔径大于下通孔孔径。

进一步的，所述的喷油器套筒由三部分组成，第一部分为喷油器压板固定杆，所述喷油器压板固定杆将喷油器压板定位于喷油器套筒上，进而实现喷油器压紧；第二部分为喷油器套筒上部，其外径加工有螺纹，与喷油器上盖板螺纹连接；第三部分为喷油器套筒下部，其外径加工有用以调整喷油器在视窗中的相对位置的定位栅尺。

进一步的，所述的喷油器压板为一方形钢板。

进一步的，所述的喷油器压板固定杆为两根短螺栓。

进一步的，所述的模拟燃烧室位置调整机构包括：表面加工螺纹，安装于下盖板通孔内的定位杆以及安装于下盖板上表面的两组定位销筒；所述的定位杆上端与模拟燃烧室机械连接，下端设置有一定位手轮；所述的定位销筒内设置定位销，定位销上端与模拟燃烧室机械连接。

所述的模拟燃烧室为具有柴油机燃烧室截面形状的二维燃烧室，其下端分别于定位销及定位杆相连接。