用于評(píng)價(jià)機(jī)油對(duì)超級(jí)爆震影響的試驗(yàn)裝置及測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)燃燒技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于評(píng)價(jià)機(jī)油對(duì)超級(jí)爆震影響的試驗(yàn)裝置及測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]增壓小排量是實(shí)現(xiàn)汽油機(jī)節(jié)能減排的一條重要途徑。然而隨著燃燒室內(nèi)能量密度的提高，在汽油機(jī)低轉(zhuǎn)速、大負(fù)荷工況下，容易出現(xiàn)一種名為超級(jí)爆震的非正常燃燒現(xiàn)象，目前已成為汽油機(jī)進(jìn)一步發(fā)展的主要技術(shù)障礙。超級(jí)爆震在火花點(diǎn)火前發(fā)生早燃，最大爆發(fā)壓力極高，并伴有巨幅壓力振蕩，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)危害極大，現(xiàn)已成為汽油機(jī)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
[0003]抑制超級(jí)爆震的一條重要途徑是杜絕早燃。目前普遍認(rèn)為竄入燃燒室內(nèi)的機(jī)油液滴是誘發(fā)早燃的主要原因之一。燃燒室壁面的機(jī)油油膜被碰壁的燃油噴霧稀釋，粘性降低并聚集在活塞環(huán)岸間隙中，當(dāng)活塞運(yùn)行到上止點(diǎn)附近時(shí)，機(jī)油與燃油的混合物在慣性力的作用下竄入燃燒室中，在適當(dāng)?shù)膲毫蜏囟葪l件下首先自燃，并點(diǎn)燃周圍混合氣誘發(fā)早燃，繼而導(dǎo)致超級(jí)爆震。因而，機(jī)油的成分和物理化學(xué)性質(zhì)對(duì)超級(jí)爆震的發(fā)生頻次有著重要影響。
[0004]目前，超級(jí)爆震試驗(yàn)大多將機(jī)油作為潤(rùn)滑油，將發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間(通常是Ih)，記錄超級(jí)爆震發(fā)生頻次，據(jù)此來研究不同機(jī)油對(duì)超級(jí)爆震的影響。這種檢測(cè)往往耗時(shí)較長(zhǎng)，而且由于機(jī)油液滴竄入燃燒室的途徑并不唯一，具有一定的隨機(jī)性，導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果盡管具有統(tǒng)計(jì)意義，卻無法對(duì)氣缸內(nèi)的具體燃燒過程進(jìn)行直接研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一)要解決的技術(shù)問題
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種用于評(píng)價(jià)機(jī)油對(duì)超級(jí)爆震影響的試驗(yàn)裝置及測(cè)試方法，能夠減少試驗(yàn)時(shí)間，而且能夠研究機(jī)油竄入對(duì)缸內(nèi)燃燒的直接影響。
[0007](二)技術(shù)方案
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案提供了一種用于評(píng)價(jià)機(jī)油對(duì)超級(jí)爆震影響的試驗(yàn)裝置，包括缸體、缸蓋、進(jìn)氣管路、排氣管路、電子控制單元ECU和缸壓傳感器；
[0009]所述缸體內(nèi)設(shè)有活塞，所述缸蓋上設(shè)置有進(jìn)氣門、排氣門、火花塞和機(jī)油噴油器，所述進(jìn)氣門連接所述進(jìn)氣管路，所述排氣門連接所述排氣管路，在所述進(jìn)氣管路的進(jìn)氣方向上依次設(shè)有進(jìn)氣控溫穩(wěn)壓腔、節(jié)氣門、汽油噴油器，所述電子控制單元ECU用于對(duì)所述機(jī)油噴油器的噴油進(jìn)行控制，所述缸壓傳感器用于檢測(cè)所述缸體內(nèi)的壓力信息。
[0010]優(yōu)選地，還包括與所述缸壓傳感器連接的計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)用于對(duì)所述缸壓傳感器檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
[0011]優(yōu)選地，所述缸壓傳感器設(shè)置在所述缸蓋上。
[0012]優(yōu)選地，所述排氣管路上還設(shè)有尾氣分析儀。
[0013]優(yōu)選地，所述活塞的壓縮比為10-18。
[0014]優(yōu)選地，所述活塞為鋼制活塞。
[0015]優(yōu)選地，所述汽油噴油器設(shè)置在所述進(jìn)氣門的門口。
[0016]優(yōu)選地，所述活塞由測(cè)功機(jī)帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0017]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種超級(jí)爆震的測(cè)試方法，通過上述的用于評(píng)價(jià)機(jī)油對(duì)超級(jí)爆震影響的試驗(yàn)裝置實(shí)現(xiàn)，所述測(cè)試方法包括:
[0018]S1:通過所述進(jìn)氣控溫穩(wěn)壓腔、所述節(jié)氣門以及所述汽油噴油器控制所述活塞壓縮至上止點(diǎn)時(shí)缸體內(nèi)混合氣的熱力學(xué)狀態(tài)；
[0019]S2:所述電子控制單元ECU控制所述機(jī)油噴油器按照預(yù)設(shè)的噴油策略向所述缸體內(nèi)噴射機(jī)油；
[0020]S3:通過所述缸壓傳感器采集所述缸體內(nèi)的壓力變化，提取放熱率特征與壓力震蕩信息，判斷缸體內(nèi)早燃時(shí)刻與超級(jí)爆震強(qiáng)度；
[0021]S4:改變所述機(jī)油噴油器所噴射的機(jī)油的種類，重復(fù)上述步驟，對(duì)比不同種類機(jī)油對(duì)超級(jí)爆震的影響。
[0022]優(yōu)選地，還包括:通過尾氣分析儀反饋缸內(nèi)混合氣體的空燃比信息。
[0023](三)有益效果
[0024]本發(fā)明實(shí)施方式提供的用于評(píng)價(jià)機(jī)油對(duì)超級(jí)爆震影響的試驗(yàn)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)缸體內(nèi)氣體的穩(wěn)定早燃，引發(fā)穩(wěn)定的超級(jí)爆震，因此能夠獲取大量的超級(jí)爆震試驗(yàn)樣本，不僅能夠節(jié)省試驗(yàn)時(shí)間，而且能夠研究機(jī)油竄入對(duì)缸內(nèi)燃燒的直接影響。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明實(shí)施方式提供的一種用于評(píng)價(jià)機(jī)油對(duì)超級(jí)爆震影響的試驗(yàn)裝置的示意圖；
[0026]圖2是本發(fā)明實(shí)施方式提供的一種超級(jí)爆震的測(cè)試方法的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0028]本發(fā)明實(shí)施方式提供了一種用于評(píng)價(jià)機(jī)油對(duì)超級(jí)爆震影響的試驗(yàn)裝置的示意圖，該試驗(yàn)裝置包括缸體、缸蓋、進(jìn)氣管路、排氣管路、電子控制單元ECU和缸壓傳感器；
[0029]所述缸體內(nèi)設(shè)有活塞，所述缸蓋上設(shè)置有進(jìn)氣門、排氣門、火花塞和機(jī)油噴油器，所述進(jìn)氣門連接所述進(jìn)氣管路，所述排氣門連接所述排氣管路，在所述進(jìn)氣管路的進(jìn)氣方向上依次設(shè)有進(jìn)氣控溫穩(wěn)壓腔、節(jié)氣門、汽油噴油器，所述電子控制單元ECU用于對(duì)所述機(jī)油噴油器的噴油進(jìn)行控制，所述缸壓傳感器用于檢測(cè)所述缸體內(nèi)的壓力信息。
[0030]本發(fā)明實(shí)施方式提供的用于評(píng)價(jià)機(jī)油對(duì)超級(jí)爆震影響的試驗(yàn)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)缸體內(nèi)氣體的穩(wěn)定早燃，引發(fā)穩(wěn)定的超級(jí)爆震，因此能夠獲取大量的超級(jí)爆震試驗(yàn)樣本，不僅能夠節(jié)省試驗(yàn)時(shí)間，而且能夠研究機(jī)油竄入對(duì)缸內(nèi)燃燒的直接影響。
[0031 ]參見圖1，圖1是本發(fā)明實(shí)施方式提供的一種用于評(píng)價(jià)機(jī)油對(duì)超級(jí)爆震影響的試驗(yàn)裝置的示意圖，該試驗(yàn)裝置包括缸體、缸蓋、電子控制單元ECU;
[0032]缸體內(nèi)設(shè)有活塞8，缸蓋上設(shè)置有進(jìn)氣門3、排氣門7，進(jìn)氣門3和排氣門7分別對(duì)應(yīng)連接有進(jìn)氣管路2和排氣管路6，在進(jìn)氣管路2的進(jìn)氣方向上依次設(shè)有進(jìn)氣控溫穩(wěn)壓腔、節(jié)氣門、汽油噴油器I，在排氣管路6上設(shè)有尾氣分析儀，缸蓋上還設(shè)有缸壓傳感器、火花塞5、機(jī)油噴油器4，電子控制單元ECU用于對(duì)機(jī)油噴油器4的噴油進(jìn)行控制，可自由實(shí)現(xiàn)設(shè)定的機(jī)油噴射策略；
[0033]其中，汽油噴油器I可以為PFI(進(jìn)氣道燃油噴射)噴油器，機(jī)油噴油器4可以為DI(缸內(nèi)直噴)噴油器，活塞8為高壓縮比活塞，壓縮比為10-18，進(jìn)氣控溫穩(wěn)壓腔的進(jìn)氣控溫范圍可以為300K-400K，控壓范圍可以為0.05-0.3MPa，為產(chǎn)生超級(jí)爆震提供條件，活塞8可以為鋼制活塞，強(qiáng)度高，不會(huì)在高強(qiáng)度頻繁的超級(jí)爆震影響下?lián)p壞，優(yōu)選地，活塞8的頂部為平頂狀，可以降低缸蓋的厚度，汽油噴油器I可以安裝在進(jìn)氣門3的門口，活塞8通過連桿、曲軸等由測(cè)功機(jī)帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0034]優(yōu)選地，上述的試驗(yàn)裝置還包括與所述缸壓傳感器連接的計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)用于對(duì)所述缸壓傳感器檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
[0035]本發(fā)明實(shí)施方式提供的用于評(píng)價(jià)機(jī)油對(duì)超級(jí)爆震影響的試驗(yàn)裝置，通過進(jìn)氣控溫穩(wěn)壓腔、節(jié)氣門以及噴油