本發(fā)明屬于內(nèi)燃機(jī)燃油噴霧試驗(yàn)，尤其涉及一種均光透明噴嘴及噴嘴內(nèi)流可視化試驗(yàn)裝置和方法。

背景技術(shù)：

1、燃油噴射系統(tǒng)作為內(nèi)燃機(jī)的核心部件，直接決定了燃油的流動(dòng)和霧化過(guò)程。在燃油噴射系統(tǒng)中，柴油直噴噴嘴或汽油噴嘴是將燃油噴射系統(tǒng)上游流動(dòng)和下游噴霧連接起來(lái)的關(guān)鍵部件，其內(nèi)部流動(dòng)特性直接決定了燃油噴射系統(tǒng)關(guān)鍵評(píng)價(jià)指標(biāo)——流量特性和噴霧特性，進(jìn)而直接影響燃油噴射和噴霧過(guò)程控制的精準(zhǔn)性、一致性和穩(wěn)定性，因此通過(guò)內(nèi)燃機(jī)噴嘴可視化來(lái)研究噴嘴內(nèi)流特性是進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)實(shí)驗(yàn)研究的必要途徑。近年來(lái)不同種類替代燃料的廣泛應(yīng)用進(jìn)一步促使了噴嘴可視化測(cè)試的實(shí)際研究需求，由于燃料折射率與透明噴嘴材料折射率不同，目前的噴嘴內(nèi)流光學(xué)診斷技術(shù)無(wú)法得到清晰的噴嘴區(qū)域圖像，因此有必要對(duì)現(xiàn)有的制作透明噴嘴的技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，發(fā)明一種新的內(nèi)流測(cè)試方法，以獲取全面的噴嘴內(nèi)部流動(dòng)狀況。這對(duì)燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)展與改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)高效與清潔燃燒目標(biāo)具有重要的指導(dǎo)價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種均光透明噴嘴及噴嘴內(nèi)流可視化試驗(yàn)裝置和方法，本發(fā)明有效改善了無(wú)法清晰全面觀察到透明噴嘴內(nèi)部的燃料流動(dòng)情況，可用于內(nèi)燃機(jī)噴嘴內(nèi)部流動(dòng)可視化試驗(yàn)研究，有利于后續(xù)研究?jī)?nèi)燃機(jī)噴射的流量特性和噴霧特性。

2、本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。

3、一種均光透明噴嘴，包括均光透明噴嘴基體、聚酯pet(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，pet)薄膜和擴(kuò)散涂層；所述均光透明噴嘴基體的任意一個(gè)平面中心點(diǎn)設(shè)置定位孔，在定位孔內(nèi)設(shè)置壓力室，在壓力室內(nèi)設(shè)置噴孔；聚酯pet薄膜的任一表面設(shè)置擴(kuò)散涂層形成擴(kuò)散膜，將擴(kuò)散膜粘貼在均光透明噴嘴基體一側(cè)的表面，其中，擴(kuò)散涂層與均光透明噴嘴基體一側(cè)的表面接觸。

4、上述方案中，所述擴(kuò)散涂層包括球形擴(kuò)散粒子和樹(shù)脂膠層；大小混配的所述球形擴(kuò)散粒子均勻分散在樹(shù)脂膠層中形成具有凹凸結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散涂層，樹(shù)脂膠層的一面黏附在聚酯pet薄膜的表面，另一面粘貼在均光透明噴嘴基體一側(cè)的表面。

5、進(jìn)一步的，所述球形擴(kuò)散粒子的材質(zhì)為聚甲基丙烯酸甲酯pmma。

6、上述方案中，所述球形擴(kuò)散粒子的直徑為5～15微米。

7、所述均光透明噴嘴基體的材質(zhì)為透明塑料材質(zhì)，優(yōu)選的，為聚碳酸酯材質(zhì)。

8、一種噴嘴內(nèi)流可視化試驗(yàn)裝置，包括所述均光透明噴嘴。

9、上述方案中，還包括噴油器；將噴油器的噴油嘴拆卸下，取出噴嘴的針閥后，沿噴油嘴與針閥的密封面以下將油嘴頭部切掉后與均光透明噴嘴連接。

10、上述方案中，還包括光源和高速相機(jī)；所述光源位于均光透明噴嘴的一側(cè)，高速相機(jī)位于均光透明噴嘴的另一側(cè)；均光透明噴嘴基體設(shè)有聚酯pet薄膜和擴(kuò)散涂層的一面正對(duì)光源；另一面正對(duì)高速相機(jī)；高速相機(jī)、光源與均光透明噴嘴處于同一直線上。

11、上述方案中，所述光源為led燈。

12、上述方案中，還包括空氣壓縮機(jī)、進(jìn)氣管、恒壓閥、氣動(dòng)增壓泵、

13、第一輸油管、高壓共軌、連接管、第二輸油管、油箱；所述空氣壓縮機(jī)與氣動(dòng)增壓泵通過(guò)進(jìn)氣管連接，恒壓閥位于空氣壓縮機(jī)與氣動(dòng)增壓泵之間的進(jìn)氣管上；氣動(dòng)增壓泵與高壓共軌通過(guò)第一輸油管連接；高壓共軌通過(guò)連接管與噴油器的上部連接；氣動(dòng)增壓泵與油箱通過(guò)第二輸油管連接；濾清器位于氣動(dòng)增壓泵與油箱之間的第二輸油管上。

14、一種采用所述噴嘴內(nèi)流可視化試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法，包括以下步驟：

15、所述空氣壓縮機(jī)搭配恒壓閥將穩(wěn)定的高壓氣體通過(guò)進(jìn)氣管輸送到氣動(dòng)增壓泵；

16、所述油箱的燃料經(jīng)過(guò)濾清器過(guò)濾雜質(zhì)后通過(guò)第二輸油管進(jìn)入到氣動(dòng)增壓泵；

17、所述氣動(dòng)增壓泵內(nèi)濾清器輸送的常壓燃料遇到高壓氣體，氣動(dòng)增壓泵輸出高壓的燃料通過(guò)第一輸油管進(jìn)入到高壓共軌；

18、觸發(fā)所述噴油器開(kāi)關(guān)，將高壓共軌內(nèi)的燃料噴出，光源照射均光透明噴嘴設(shè)有聚酯pet薄膜和擴(kuò)散涂層的一面，同時(shí)觸發(fā)高速相機(jī)拍攝均光透明噴嘴背光的一面，光源透過(guò)聚酯pet薄膜和擴(kuò)散涂層，修正光源成均勻面光源，使得高速相機(jī)拍攝到噴油器噴油時(shí)燃料在均光透明噴嘴內(nèi)的清晰流動(dòng)情況。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

20、本發(fā)明光源發(fā)出的光線透過(guò)擴(kuò)散膜，會(huì)于折射率相異的介質(zhì)中穿過(guò)，使得光發(fā)生許多折射、反射與散射的現(xiàn)象，來(lái)修正光源成均勻面光源，以達(dá)到光學(xué)擴(kuò)散的效果，光線進(jìn)入相機(jī)的光學(xué)感應(yīng)元件，使得高速相機(jī)拍攝到噴油器噴油時(shí)燃料在均光透明噴嘴內(nèi)的清晰流動(dòng)情況。本發(fā)明將能拍攝到清晰流動(dòng)情況的替代燃料折射率范圍從1.46～1.49提升到1.35～1.49。本發(fā)明有效改善了無(wú)法清晰全面觀察到透明噴嘴內(nèi)部的燃料流動(dòng)情況，可用于內(nèi)燃機(jī)噴嘴內(nèi)部流動(dòng)可視化試驗(yàn)研究，有利于后續(xù)研究?jī)?nèi)燃機(jī)噴射的流量特性和噴霧特性。

技術(shù)特征：

1.一種均光透明噴嘴，其特征在于，包括均光透明噴嘴基體(10)、聚酯pet薄膜(20)和擴(kuò)散涂層(21)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均光透明噴嘴，其特征在于，所述擴(kuò)散涂層(21)包括球形擴(kuò)散粒子和樹(shù)脂膠層；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的均光透明噴嘴，其特征在于，所述球形擴(kuò)散粒子的材質(zhì)為聚甲基丙烯酸甲酯pmma。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的均光透明噴嘴，其特征在于，所述球形擴(kuò)散粒子的直徑為5～15微米。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均光透明噴嘴，其特征在于，所述均光透明噴嘴基體(10)的材質(zhì)為透明塑料材質(zhì)，優(yōu)選的，為聚碳酸酯材質(zhì)。

6.一種噴嘴內(nèi)流可視化試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述均光透明噴嘴。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的噴嘴內(nèi)流可視化試驗(yàn)裝置，其特征在于，還包括噴油器(9)；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的噴嘴內(nèi)流可視化試驗(yàn)裝置，其特征在于，還包括光源(15)和高速相機(jī)(16)；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴嘴內(nèi)流可視化試驗(yàn)裝置，其特征在于，還包括空氣壓縮機(jī)(1)、進(jìn)氣管(2)、恒壓閥(3)、氣動(dòng)增壓泵(5)、第一輸油管(6)、高壓共軌(7)、連接管(8)、第二輸油管(11)、油箱(14)；

10.一種采用權(quán)利要求9所述噴嘴內(nèi)流可視化試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種均光透明噴嘴及噴嘴內(nèi)流可視化試驗(yàn)裝置和方法，包括均光透明噴嘴基體、聚酯PET薄膜和擴(kuò)散涂層；所述均光透明噴嘴基體的任意一個(gè)平面中心點(diǎn)設(shè)置定位孔，在定位孔內(nèi)設(shè)置壓力室，在壓力室內(nèi)設(shè)置噴孔；聚酯PET薄膜的任一表面設(shè)置擴(kuò)散涂層形成擴(kuò)散膜，所述擴(kuò)散涂層包括球形擴(kuò)散粒子和樹(shù)脂膠層；大小混配的所述球形擴(kuò)散粒子均勻分散在樹(shù)脂膠層中形成具有凹凸結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散涂層。將擴(kuò)散膜粘貼在均光透明噴嘴基體一側(cè)的表面。本發(fā)明有效改善了無(wú)法清晰全面觀察到透明噴嘴內(nèi)部的燃料流動(dòng)情況，可用于內(nèi)燃機(jī)噴嘴內(nèi)部流動(dòng)可視化試驗(yàn)研究，有利于后續(xù)研究?jī)?nèi)燃機(jī)噴射的流量特性和噴霧特性。

技術(shù)研發(fā)人員：馮擇昊,張俊龍,楊震,何志霞,金煜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17