混合燃料混合比及喷油器单次喷油量的测量方法和系统.pdf

混合燃料混合比及喷油器单次喷油量的测量方法和系统主要包括：温控器、温度计、恒温加热器、支架、手动放油阀门、喷油与加热箱、压力表、喷油器、油气分离器、手动放气阀门等，温控器和温度计为恒温加热器的组成部分，恒温加热器安放在喷油与加热箱内，喷油与加热箱下面安装有手动放油阀门，喷油器固定在喷油与加热箱上面的中间，喷油与加热箱上面两端分别与压力表和手动放气阀门连接，手动放气阀门再与油气分离器连接。本发明利用混合燃料中代用燃料与柴油沸点不同，将混合燃料加热使代用燃料变为气态从液态的柴油中分离，利用称重法计算燃料混合比和喷油器单次喷油量。本发明方法简单，系统使用方便，成本低。

1.  混合燃料混合比及喷油器单次喷油量的测量方法和系统，主要包括：温控器(1)、温度计(2)、恒温加热器(3)、支架(4)、手动放油阀门(6)、喷油与加热箱(7)、压力表(8)、喷油器(9)、油气分离器(10)、手动放气阀门(11)，其特征在于：温控器(1)和温度计(2)为恒温加热器(3)的组成部分，恒温加热器(3)安放在喷油与加热箱(7)内；喷油与加热箱(7)下面与支架(4)连接，喷油与加热箱(7)下面安装有手动放油阀门(6)；喷油器(9)固定在喷油与加热箱(7)上面中间，喷油与加热箱(7)上面两端分别与压力表(8)和手动放气阀门(11)连接，手动放气阀门(11)再与油气分离器(10)连接。

2.  如权利要求1所述的混合燃料混合比及喷油器单次喷油量的测量方法和系统，其特征在于：恒温加热器(3)加热温度控制在代用燃料沸点和柴油沸点之间。

混合燃料混合比及喷油器单次喷油量的测量方法和系统
技术领域
本发明涉及发动机喷油器的性能测试方法和系统，特别涉及喷油器使用混合燃料时测量燃料混合比及喷油器单次喷油量的方法和系统，属于汽车、内燃机等动力机械范畴。
背景技术
由于社会和经济的发展，以内燃机为动力的汽车等动力机械大量使用，导致能源紧张和环境污染。人们努力寻找代用燃料如二甲醚、乙醇等，作为内燃机的燃料。目前内燃机使用的柴油仍然在相当长的时间内占主导地位。为降低以柴油为燃料的发动机的排放，人们往往使用代用燃料和柴油掺混，形成混合燃料。喷油系统中的油泵和喷油器是发动机成功应用混合燃料的关键。为了精确控制发动机的燃烧，必须要精确测量混合燃料的混合比和喷油器单次喷油量。混合燃料混合比的测量一般是事先将混合燃料按一定的比例进行混合，认为混合燃料依次从油箱、油泵和喷油器进入内燃机气缸，其混合比是不变的，仍然为事先配置好的混合比。由于混合燃料受温度和时间影响，从喷油器喷出的混合燃料混合比可能发生变化。目前，还没有测量混合燃料从喷油器喷出时的混合比的系统或装置。
喷油器单次喷油量一般通过油泵试验台来测试。已有技术中，专利“电控共轨喷油器性能试验台”(专利号ZL 200620121467.2，发明人：胡林峰等)利用单次喷油量仪测量柴油机电控喷油器单次喷油量，测量燃料是柴油。专利“一种喷油泵喷油规律试验台”(专利号ZL 200820001832.5，发明人：何健等)利用采集的压力信号、转速信号和供油始点传感器信号，使用计算机软件处理得出喷油泵的喷油规律，对喷油规律曲线积分计算即可得出喷油器单次喷油量。以上技术不能测量混合燃料的混合比，且结构复杂，价格较贵。
发明内容
为了克服现有技术中的不足和缺陷，本发明提供了一种混合燃料混合比及喷油器单次喷油量的测量方法和系统。系统主要包括：温控器、温度计、恒温加热器、支架、手动放油阀门、喷油与加热箱、压力表、喷油器、油气分离器、手动放气阀门。温控器和温度计为恒温加热器的组成部分，恒温加热器安放在喷油与加热箱里。喷油与加热箱下面与支架连接，喷油与加热箱下面安装有手动放油阀门。喷油与加热箱上面中间固定喷油器，喷油与加热箱上面两端分别与压力表和手动放气阀门连接，手动放气阀门再与油气分离器连接。
本发明提供了一种混合燃料混合比及喷油器单次喷油量的测量方法。代用燃料和柴油掺混形成混合燃料，代用燃料的沸点与柴油不同，如常压下，乙醇沸点为78℃，二甲醚为-25℃，轻柴油为180～370℃。利用混合燃料中代用燃料与柴油沸点不同，将混合燃料加热，加热温度控制在代用燃料沸点和柴油沸点之间，代用燃料变为气态，柴油仍为液态，再将代用燃料从柴油中分离，就可以用称重法计算出混合燃料混合比。再根据喷油次数，就可以得出喷油器单次喷油量。混合燃料混合比和喷油器单次喷油量计算公式如下：
x = G 1 - G 2 G 2 - G 0 ]]>
q = G 1 - G 0 N ]]>
q 1 = G 1 - G 2 N ]]>
q 2 = G 2 - G 0 N ]]>
x-混合燃料混合比，即混合燃料中代用燃料与柴油的质量比
N-喷油器喷油次数
G₀-喷油器未喷油时系统初始的质量
G₁-喷油器喷油N次后系统的质量
G₂-喷油器喷油N次后系统加热使代用燃料放气后的质量
q-喷油器单次喷油量(质量)
q₁-喷油器单次喷油中代用燃料的质量
q₂-喷油器单次喷油中柴油的质量
其中，q＝q₁+q₂。
本发明提供了一种混合燃料混合比及喷油器单次喷油量的测量方法和系统，利用混合燃料中代用燃料与柴油沸点不同，将混合燃料加热使代用燃料变为气态，而柴油仍为液态，再将代用燃料从柴油中分离，利用称重法就可以计算燃料混合比和喷油器单次喷油量。本发明方法简单，系统使用方便，成本低，具有实质性特点和显著进步。
附图说明
图1是本发明系统的结构示意图。
图中，1为温控器、2为温度计、3为恒温加热器、4为支架、5为电子秤、6为手动放油阀门、7为喷油与加热箱、8为压力表、9为喷油器、10为油气分离器、11为手动放气阀门。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。
如图1所示，本发明主要包括：温控器1、温度计2、恒温加热器3、支架4、电子秤5、手动放油阀门6、喷油与加热箱7、压力表8、喷油器9、油气分离器10、手动放气阀门11。温控器1和温度计2为恒温加热器3的组成部分，恒温加热器3安放在喷油与加热箱7里。喷油与加热箱7下面与支架4连接，喷油与加热箱7下面安装有手动放油阀门6。喷油与加热箱7上面中间固定喷油器9，喷油与加热箱7上面两端分别与压力表8和手动放气阀门11连接，手动放气阀门11再与油气分离器10连接。本系统放在电子秤5上进行称重。
测量时，首先打开手动放油阀门6和手动放气阀门11，使喷油与加热箱7中没有任何燃料，关闭手动放油阀门6和手动放气阀门11，将本系统放在电子秤5上进行称重，得到系统的初始质量。然后在油泵实验台上对喷油器9进行喷油试验，混合燃料从喷油器9喷入喷油与加热箱7内，记录喷油次数。喷油结束后，将系统放在电子秤5上进行称重，得到喷油后系统的总质量。再利用恒温加热器3对混合燃料加热，利用混合燃料中代用燃料与柴油沸点不同，将混合燃料加热，加热温度控制在代用燃料沸点和柴油沸点之间，代用燃料变为气态，柴油仍为液态，压力表8可以显示喷油与加热箱7内压力，再打开手动放气阀门11，使气态的代用燃料从油气分离器10逸出，代用燃料从柴油中分离，此时将系统放在电子秤5上进行称重，得到放气后系统的质量。利用称重法就可以计算燃料混合比和喷油器单次喷油量。