测试六缸柴油机后喷策略缸内碳烟演变规律的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了测试六缸柴油机后喷策略缸内碳烟演变规律的装置，包括向发动机进气管路供气系统，第六缸的喷油器通过进油管线依次连接高压共轨装置、高压油泵和油箱向第六缸供给所需的燃油，在第六缸的缸套上沿竖直方向开有孔，在开孔内插有导管，在导管底部敞口处封盖有取样膜片，一个筒刀沿竖直方向穿过导管压在取样膜片上，筒刀与直线电缸相连，筒刀的侧孔能够与样气通道管进口连通使得缸内燃气依次经过筒刀的内孔和侧孔进入样气通道管，样气通道管依次与取样袋、取样袋流量计、取样装置以及真空泵相连，在样气通道管的进口处通过氮气管路依次连接电磁阀和氮气瓶。本装置可以有效避免主喷燃烧阶段生成碳烟微粒对后喷燃烧阶段生成碳烟微粒的影响。

A device for testing the evolution of soot in a six cylinder diesel engine after injection strategy

【技术实现步骤摘要】
测试六缸柴油机后喷策略缸内碳烟演变规律的装置
本技术涉及一种测试六缸柴油机碳烟演变规律的装置，尤其涉及一种可测试柴油机后喷策略下缸内碳烟演变规律的装置。
技术介绍
柴油机由于较高的热效率，良好的经济性、动力性以及耐久性，广泛应用于工业、商业和个人运输业等多种行业，发挥着至关重要的作用。但其所排放的碳烟微粒是大气中可吸入有害颗粒物的主要来源之一。在降低柴油机颗粒物众多的技术中，目前使用中最常用且行之有效的技术是燃油后喷技术，后喷燃油的引入会使得正在燃烧的混合气起到一种扰动作用，促进燃烧后期混合气的形成，提高燃烧后期的缸内温度，加快了燃烧后期颗粒的氧化速度，但后喷技术的引入导致碳烟特性的改变目前还不明确，因此有必要开发一种可研究柴油机后喷策略下缸内碳烟演变规律的装置。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种精确获得后喷策略下碳烟演变规律的测试六缸柴油机后喷策略缸内碳烟演变规律的装置。本技术的测试六缸柴油机后喷策略缸内碳烟演变规律的装置，包括工控机，所述工控机通过控制线与ECU单元相连，一个缸压传感器安装在六缸柴油机的第六缸的缸盖上并且缸压传感器顶部深入到燃烧室中以采集第六缸的缸压信号，第六缸的进气口通过进气管线依次连接气体混合腔的出口、储气罐以及空气压缩机的出口，通过空气压缩机向储气罐中充入压缩空气，向发动机进气管路供气；一个二甲醚燃料瓶的出口通过安装有二甲醚流量计的管线与气体混合腔相连，一个二氧化碳气体瓶的出口通过安装有二氧化碳流量计的管线与气体混合腔相连；所述的第六缸的喷油器通过进油管线依次连接高压共轨装置、高压油泵和油箱向第六缸供给所需的燃油，所述高压共轨装置控制喷油的压力、油量和喷油角度；在所述的第六缸的缸套上沿竖直方向开有孔，在开孔内插有导管，所述的导管上部露出缸套设置，在所述的导管底部敞口处封盖有取样膜片，保持发动机燃烧室的密闭空间，一个筒刀沿竖直方向穿过导管压在取样膜片上，所述的筒刀和导管之间为间隙配合，在所述的筒刀中间开有内孔并且在侧壁上开有侧孔，所述的筒刀与直线电缸相连，所述的直线电缸通过紧固板固定在支撑轴上，所述的支撑轴与第六缸的缸套固定相连，所述的导管与样气通道管相连，所述的筒刀的侧孔能够与样气通道管进口连通使得缸内燃气依次经过筒刀的内孔和侧孔进入样气通道管，所述的样气通道管依次与取样袋、取样袋流量计、取样装置以及真空泵相连，在样气通道管的进口处通过氮气管路依次连接电磁阀和氮气瓶，所述的高压油泵、高压共轨装置、空气压缩机、二甲醚流量计、二氧化碳流量计、缸压传感器、直线电缸以及电磁阀分别通过控制线与ECU单元相连。本技术的一种研究柴油机碳烟演变规律的装置，与现有技术相比，其优点在于：1.由于发动机主喷二甲醚燃烧阶段不产生碳烟微粒，因此本装置可以有效避免主喷燃烧阶段生成碳烟微粒对后喷燃烧阶段生成碳烟微粒的影响；2.可以对柴油机后喷策略下缸内任意燃烧阶段生成碳烟微粒的特性进行分析，更易获得后喷策略下碳烟演变规律；3.本装置采用直线电缸技术对碳烟进行取样，取样过程具有极好的可控性和重复性，保证了实验数据的精确度。4.本技术一种研究柴油机后喷策略缸内碳烟演变规律的装置，可以对不同燃料后喷策略下的碳烟微粒特性的演变规律进行分析，为进一步探索发动机后喷策略下碳烟的生成机理和演变历程提供了一种重要手段，也为柴油机后喷策略的优化提供了科学依据。附图说明图1为本技术测试六缸柴油机后喷策略缸内碳烟演变规律的装置的系统示意图；图2为图1的装置中的取样部分的示意图；图3为图2所示的结构的剖视图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术加以详细说明。如附图所示的本技术的测试六缸柴油机后喷策略缸内碳烟演变规律的装置，包括工控机2，所述工控机通过控制线与ECU单元1相连，一个缸压传感器14安装在六缸柴油机的第六缸26的缸盖上并且缸压传感器顶部深入到燃烧室中以采集第六缸的缸压信号，第六缸的进气口通过进气管线依次连接气体混合腔9的出口、储气罐8以及空气压缩机7的出口，通过空气压缩机向储气罐中充入压缩空气，向发动机进气管路供气；一个二甲醚燃料瓶11的出口通过安装有二甲醚流量计10的管线与气体混合腔9相连，二甲醚流量计10控制二甲醚燃料的流速，一个二氧化碳气体瓶12的出口通过安装有二氧化碳流量计13的管线与气体混合腔9相连，二氧化碳流量计13控制二氧化碳气体的流速，所述的二甲醚燃料与二氧化碳气体进入气体混合腔9后形成均匀的混合气燃料，通过ECU单元1流量参数设定控制二甲醚流量计10和二氧化碳流量计13，以改变气体流量，进而控制二甲醚燃料的浓度。所述的第六缸的喷油器通过进油管线依次连接高压共轨装置6、高压油泵5和油箱4，向第六缸供给所需的燃油，所述高压共轨装置6控制着喷油的压力、油量和喷油角度。在所述的第六缸的缸套上沿竖直方向开有孔，在开孔内插有导管24，所述的导管上部露出缸套设置，在所述的导管24底部敞口处封盖有取样膜片28，保持发动机燃烧室的密闭空间，一个筒刀16沿竖直方向穿过导管24压在取样膜片28上，所述的筒刀16和导管24之间为间隙配合，在所述的筒刀16中间开有内孔并且在侧壁上开有侧孔，所述的筒刀16与直线电缸15相连，所述的直线电缸通过紧固板23固定在支撑轴27上，所述的支撑轴27与第六缸的缸套固定相连；所述的导管24与样气通道管25相连，所述的筒刀16的侧孔能够与样气通道管25进口连通使得缸内燃气依次经过筒刀16的内孔和侧孔进入样气通道管25，所述的样气通道管25依次与取样袋20、流量计19、取样装置21以及真空泵22相连。在样气通道管25的进口处通过氮气管路依次连接电磁阀17和氮气瓶18。所述的高压油泵5、高压共轨装置6、空气压缩机7、二甲醚流量计10、二氧化碳流量计13、缸压传感器14、直线电缸15以及电磁阀17分别通过控制线与ECU单元相连。所述发动机第六缸与已有技术相比由单独的进气管路和ECU单元1控制，所述的ECU单元1与24V稳压电源3相连，实现向ECU单元供电的目的。所述的直线电缸15通过ECU单元1和工控机2实现对筒刀16的精确控制，当满足取样定时条件时，ECU单元1对直线电缸15发出指令，实现向下快速运动，带动筒刀16切割取样膜片28，在缸内压力的作用下，使得膜片折起，缸内燃气沿筒刀16内孔、侧孔流入到样气通道管25中，在筒刀16切破取样膜片同时，通过ECU单元1向电磁阀17发出指令，打开电磁阀开关，使得氮气瓶18内气体快速流入到样气通道管25中快速淬灭缸内燃气的化学反应，流入到取样袋20中，在真空泵吸引作用下控制取样袋20中气体流出的速度，所述取样装置21中放有取样滤纸，用于吸附气体中的碳烟颗粒。取样装置21采用专利号为2016108280029的专利公开的取样器装置即可。本装置的使用方法，包括以下步骤：(1)二甲醚燃料和二氧化碳气体分别以8L/min和1L/min的体积流量进入气体混合腔9混合均匀后进入发动机的进气管路与来自储气罐8中压缩空气混合后进入到发动机缸内燃烧，其中二氧化碳气体的加入可以减缓二甲醚燃料在缸内的燃烧；(2)在发动机燃烧10个循环时停止供给二甲醚燃料，且在最后一个循环时通过ECU单元1发出指令使得在发动机上止本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.测试六缸柴油机后喷策略缸内碳烟演变规律的装置，其特征在于：包括工控机，所述工控机通过控制线与ECU单元相连，一个缸压传感器安装在六缸柴油机的第六缸的缸盖上并且缸压传感器顶部深入到燃烧室中以采集第六缸的缸压信号，第六缸的进气口通过进气管线依次连接气体混合腔的出口、储气罐以及空气压缩机的出口，通过空气压缩机向储气罐中充入压缩空气，向发动机进气管路供气；一个二甲醚燃料瓶的出口通过安装有二甲醚流量计的管线与气体混合腔相连，一个二氧化碳气体瓶的出口通过安装有二氧化碳流量计的管线与气体混合腔相连；所述的第六缸的喷油器通过进油管线依次连接高压共轨装置、高压油泵和油箱向第六缸供给所需的燃油，所述高压共轨装置控制喷油的压力、油量和喷油角度；在所述的第六缸的缸套上沿竖直方向开有孔，在开孔内插有导管，所述的导管上部露出缸套设置，在所述的导管底部敞口处封盖有取样膜片，保持发动机燃烧室的密闭空间，一个筒刀沿竖直方向穿过导管压在取样膜片上，所述的筒刀和导管之间为间隙配合，在所述的筒刀中间开有内孔并且在侧壁上开有侧孔，所述的筒刀与直线电缸相连，所述的直线电缸通过紧固板固定在支撑轴上，所述的支撑轴与第六缸的缸套固定相连，所述的导管与样气通道管相连，所述的筒刀的侧孔能够与样气通道管进口连通使得缸内燃气依次经过筒刀的内孔和侧孔进入样气通道管，所述的样气通道管依次与取样袋、取样袋流量计、取样装置以及真空泵相连，在样气通道管的进口处通过氮气管路依次连接电磁阀和氮气瓶，所述的高压油泵、高压共轨装置、空气压缩机、二甲醚流量计、二氧化碳流量计、缸压传感器、直线电缸以及电磁阀分别通过控制线与ECU单元相连。...

【技术特征摘要】
1.测试六缸柴油机后喷策略缸内碳烟演变规律的装置，其特征在于：包括工控机，所述工控机通过控制线与ECU单元相连，一个缸压传感器安装在六缸柴油机的第六缸的缸盖上并且缸压传感器顶部深入到燃烧室中以采集第六缸的缸压信号，第六缸的进气口通过进气管线依次连接气体混合腔的出口、储气罐以及空气压缩机的出口，通过空气压缩机向储气罐中充入压缩空气，向发动机进气管路供气；一个二甲醚燃料瓶的出口通过安装有二甲醚流量计的管线与气体混合腔相连，一个二氧化碳气体瓶的出口通过安装有二氧化碳流量计的管线与气体混合腔相连；所述的第六缸的喷油器通过进油管线依次连接高压共轨装置、高压油泵和油箱向第六缸供给所需的燃油，所述高压共轨装置控制喷油的压力、油量和喷油角度；在所述的第六缸的缸套上沿竖直方向开有孔，在开孔内插有导管，...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋崇林，毕元，刘野，范晨阳，吕刚，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：天津,12