[发明专利]用于测试燃料喷射器喷嘴的设备和方法

说明书

提供了用于测试燃料喷射器喷嘴（12）的设备（10）和方法，该燃料喷射器喷嘴带有尖端，该尖端具有至少一个燃料出口（18）。该设备包括：测试室（14）；保持器（16），其用于保持燃料喷射器喷嘴（12）使得出口（18）在测试室（14）内；燃料供应装置（26），其用于将燃料供应到燃料喷射器喷嘴（12）；传感器（22），具有用于感测由燃料喷射器喷嘴（12）通过燃料出口（18）供应的雾化燃料喷雾的传感器表面（30）；以及移动模块（24），其用于移动传感器（22）。移动模块（24）被构造成将传感器（22）的传感器表面（30）定位在与具有半径R和中心点C的球体（26）的表面相对应的多个位置处，该中心点可调节以与燃料喷射器喷嘴（12）的尖端的中心点c_t或燃料出口的孔口的中心点c_f匹配。

技术领域

本发明涉及用于测试燃料喷射器喷嘴（特别地，汽油直接燃料喷射器喷嘴）的设备和方法。

背景技术

汽油直接燃料喷射器被用于将雾化燃料直接递送到内燃发动机的燃烧室中。特别地，期望雾化燃料具有适合于在室内实现良好燃烧的喷雾架构。几种喷雾特性可被用于验证和改善由喷嘴产生的喷雾，例如在多流喷射器（MSI）的情况下通过改变座和孔的设计参数，或者在向外打开式喷射器（OOI）的情况下通过改变针和筒的轮廓尺寸。图案化（patternation）提供关于由喷射器喷嘴供应的雾化燃料喷雾的分布的信息。根据喷雾的图案化，有可能在多流喷射器的情况下导出射流或出口的质心位置或在向外打开式喷射器的情况下导出中线轨迹。例如，可通过使用单元阵列收集射流的液体部分或通过利用水平激光切割的米氏散射进行采集或通过消光断层成像来执行图案化。然而，所有这些方法都具有局限性。

通过使用单元收集射流燃料的液体部分在分辨率上受到单元尺寸的限制。此外，液体飞溅和/或液滴与单元边界的空气动力学相互作用可能增加测量和旨在被表征的喷雾的不确定性。收集的准确性还取决于射流相对于喷射器的轴线的角高度，这在侧面发动机安装应用中可能会发生显著变化。由于较高的雾化和飞溅效果的增加，燃料压力的增加也可能导致分布测量中的不可接受的误差。激光片/消光切割可具有较高的分辨率，但是当试图恢复信号的不足时，燃料压力的增加可能会导致射流的廓形的一些部分的光线遮蔽或局部散射。附加地，当将燃料压力从25 MPa增加到50 MPa时，喷雾密度逐渐增加，即使使用强激光，这也会导致对传输信号的不可接受的遮蔽。

EP 3 009 664 A1公开了用于测量已被喷嘴雾化的液体喷雾流的流分布的测量装置和测量方法。该测量装置包括可移动的至少一条感测线。通过将电流施加到该线来加热该线。当液体喷雾流过该线时，该线冷却并且其电阻减小，这使得能够通过线的电阻的变化来确定流过线的液体喷雾的质量。液体喷雾流的时间评估也是可能的。本公开的目的是提供用于测试燃料喷射器喷嘴的设备和方法，利用该设备和方法，对于更高的燃料压力，也能够获得对图案化的特别可靠的测量。

发明内容

该目的通过具有本申请的特征的设备和方法来实现。在本申请中指定了设备和方法的有利的实施例和发展。

公开了一种用于测试燃料喷射器喷嘴的设备。燃料喷射器喷嘴具有尖端，该尖端带有至少一个燃料出口。燃料出口优选地具有至少一个孔口。特别地，尖端具有中心点c_t。

设备包括：测试室；保持器，其用于保持燃料喷射器喷嘴，使得燃料喷射器喷嘴的燃料出口在测试室内；燃料供应装置，其用于将燃料供应到燃料喷射器喷嘴；传感器，其具有用于感测由燃料喷射器喷嘴通过燃料出口供应的雾化燃料喷雾的传感器表面；以及移动模块，其用于移动传感器。在一个实施例中，设备还包括燃料喷射器喷嘴。

移动模块被构造成将传感器的传感器表面定位在与具有半径R和中心点C的球体的表面相对应的多个位置处，该中心点布置在燃料喷射器喷嘴的尖端处。可调节球体的中心点C的位置，使得它与燃料喷射器喷嘴的尖端的中心点c_t或燃料出口的孔口的中心点c_f匹配。