[发明专利]一种测量发动机喷油器针阀震动的装置

说明书

本发明公开一种测量发动机喷油器针阀震动的装置，可以采集针阀震动，具有高速响应特征。包括：供油单元、喷油器、震动采集单元、震动分析单元和震动激励单元；其中供油单元用于为喷油器供油，喷油器通过喷油管路与高压共轨相连，喷油器的针阀上加工有沿径向贯通针阀的通槽；震动采集单元包括：设置在通槽内用于感知针阀震动的压电陶瓷，以及与压电陶瓷相连的数据采集单元，数据采集单元用于采集压电陶瓷感知针阀震动后输出的电信号。数据采集单元将采集的电信号传输至震动分析单元进行数据分析处理，以获得针阀的震动参数。震动激励单元通过压电陶瓷给针阀震动激励，由此可对针阀进行震动补偿或控制喷油器针阀按照设定的方向或规律震动。

技术领域

发明涉及一种测量装置，具体涉及一种测量发动机喷油器针阀震动的装置，属于发动机测试及测量技术领域。

背景技术

柴油机的缸内燃烧直接影响其动力性、经济性及排放特性等一系列指标，而燃油雾化的质量决定了燃油燃烧的优劣，良好的雾化效果是实现高效燃烧的前提，对节能、净化也具有十分重要的意义。

目前研究者对发动机喷雾以及燃烧的研究大多集中于喷油器外部(喷嘴形状、喷孔个数、喷嘴长径比、涡流室以及燃烧室形状等)，对喷油器内部的研究仍较少。近期有研究者发现针阀的震动会影响喷雾形态，导致喷雾在空气中沿着轴线方向不对称，如图1所示；在多孔喷油器中由于针阀的震动更会造成每个孔的喷油量不均匀，进而影响发动机缸内燃烧。此外，随着喷油压力的不断提升，喷油器内部压力波动极其明显尤其是针阀开启与关闭时针阀附近会产生极大梯度的压力改变，造成针阀震动，对发动机喷雾质量产生较大影响。

由于针阀处于狭小封闭环境，其震动情况不易测量，加之环境压力极高，这使得本不易的测量更加困难。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种测量发动机喷油器针阀震动的装置，可以采集由于外部因素造成的针阀震动信号。

所述的测量发动机喷油器针阀震动的装置包括：供油单元、喷油器、震动采集单元和震动分析单元；

所述供油单元用于为所述喷油器供油，包括高压油泵和通过油路与高压油泵相连的高压共轨；

所述喷油器通过喷油管路与高压共轨相连，所述喷油器的针阀上加工有沿径向贯通针阀的通槽；

所述震动采集单元包括：设置在所述通槽内用于感知针阀震动的压电陶瓷,以及与所述压电陶瓷相连的数据采集单元，所述数据采集单元用于采集压电陶瓷感知针阀震动后输出的电信号；

所述数据采集单元将采集的电信号传输至震动分析单元进行数据分析处理，以获得针阀的震动参数，所述震动参数包括振幅和频率。

所述通槽内沿通槽的长度方向设置一片以上压电陶瓷。

还包括震动激励单元，所述震动激励单元用于驱动所述压电陶瓷产生震动，以对喷油器针阀进行震动补偿或控制喷油器针阀使其按照设定的方向或规律震动；

还包括观察单元，所述观察单元通过采用背光法对所述喷油器(8)喷出的油束进行图像采集，以获得燃油喷射图像。

有益效果：

(1)该装置可以采集由于外部因素造成的针阀震动，具有高速响应特征，故其精度极佳。通过对针阀震动的研究，研究者可以借此对发动机喷油系统进行优化来提高发动机喷雾质量，进而促进燃烧性、提高经济性、优化排放特性。压电陶瓷的灵活放置策略使得本装置有更为全面的应用前景与市场。

(2)该装置还具备给针阀震动激励的功能，由此可对针阀进行震动补偿或控制喷油器针阀按照设定的方向或规律震动。

(3)设置两个以上压电陶瓷，在被动采集时可以获得针阀不同位置的震动信号；在震动激励时可以对驱动各压电陶瓷产生不同的阶跃震动。

附图说明