CN204060947U - 一种基于风量调节的十六烷值测定机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于风量调节的十六烷值测定机。该十六烷值测定机包括单缸柴油发动机、燃料系统、风量调节系统、控制操作系统和电机。该装置由电机启动，带动单缸柴油发动机运转，达到稳定状态后，电动机作为负载产生制动力矩，以保持发动机的转速稳定，调节进入气缸的空气量，燃料经高压油泵喷入气缸，形成混合油气，活塞压缩气体燃烧，通过调节记录相应的最佳参数，与标准燃料对比得到十六烷值。该装置具有稳定性好、噪音小、节省燃料、操作简便的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于柴油十六烷值测定的装置，具体的说是一种基于风量调节的十六烷值测定机。
背景技术
柴油是压燃式发动机的燃料。柴油车具有热效率高、经济性能好、功率大等特点，越来越受到人们的广泛关注，因此柴油是目前使用最多的车用燃料之一，其中十六烷值是柴油质量的关键指标。
ASTM CFR十六烷值测定机是目前普遍应用的设备，采用直接调节压缩比法获得被测试样确定的“着火滞后期”，当试样的压缩比处在选用的两种标准燃料的压缩比之间时，根据手轮读数，用内插法计算就可得出试样的十六烷值。该仪器尽管性能稳定，但操作复杂，不易维护，造价昂贵。
日本专利JPG1243352公开了一种用高频电容器测定燃料中芳烃含量，并与抗爆性相关联，此法用电容器法测定试样与标准燃料的介电常数判定芳烃含量，从而确定十六烷值，芳烃含量高则十六烷值低，反之亦然。该方法影响因素多，测定结果误差大。
日本专利JP-A -2006-226188公开了一种装置，其在每次起动时，内燃机都判定补给燃料的存在/缺乏并且根据以下两者之间的相互关系检测十六烷值：由引燃喷射供给的燃料量的燃烧所产生的发热率与十六烷值之间的相互关系。日本专利JP-A-2006-16994公开了一种装置，其根据在特定操作状态时的点火延迟而检测十六烷值。日本专利JP-A-2002-201997公开了一种装置，其根据起动内燃机时的冷却液的温度以及需要用来起动内燃机的时间量而判定十六烷值。日本专利申请公开号No2744507公开了一种装置，其根据内燃机旋转速度波动或者内燃机起动上升时间而判定当前燃料是否是低十六烷值燃料。这些方法受影响因素较多，测定结果不准确。
实用新型内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于柴油机燃料的十六烷值测定机。本发明的十六烷值测定机能够容易地和准确地测定待测燃料的十六烷值。
本发明的一种基于风量调节的十六烷值测定机包括单缸柴油发动机、燃料系统、进气量调节系统、控制操作系统和电机。
其中单缸柴油发动机包括发动机机体、喷射传感器及喷油嘴、燃烧传感器、冷凝器、飞轮、活塞和校准光电传感器。单缸柴油发动机用于燃料燃烧。喷射传感器用于精确记录喷油嘴喷油时间。燃烧传感器一般由耐高温高弹性合金钢体、冷却翅片、高性能磁滞伸缩材料组成，用于精确测定压力变化的振动，产生脉冲信号。冷凝器用于冷却气体燃烧导致的缸体升温，维持装置的安全运转。校准光电传感器安装在飞轮上，用于校准上止点前角（一般为20°）。
所述的燃料系统用于调节燃料流量和燃料喷射。燃料系统一般包括燃料流速计量杯、切换阀、高压油泵、燃料流速调节系统和喷射定时调节系统。所述的喷射定时调节系统，可连续无极式改变喷油提前角，获得最佳喷射角度，一般控制在10°～20°范围，最佳在20°位置。燃料流速调节系统，由计量泡控制燃料流速，流动时间范围一般为60s～180s。在一种实施方式中，燃料流速计量杯由3个独立计量杯组成，分别盛装高、低十六烷值参比燃料和试样，分别采用细径计量泡，用于计量准确流速。切换阀用于在参比燃料和试样中切换。高压油泵的加压范围一般为10MPa～15MPa。
根据需要，燃料系统还可以包括放油管线，在放油管线上设置空气收集器和放油电磁阀。放油管线可以用于参比燃料和试样的转换管路清洗，消除样品间的污染。
所述的进气量调节系统可以采用多种结构形式，如可以为常见的注射器结构、可以采用质量流量调节阀，还可以采用等容可变压缩力系统等能够实现进气量调节作用的系统或装置。所述的进气量调节系统能够调节进入单缸柴油发动机气缸的进气量。在本实用新型的一种具体实施方式中，所述的等容可变压缩力系统通常包括进气滤清器、线性压力调节阀、喉管、进气压力传感器、缓冲罐和进气管。其中，根据进入单缸柴油发动机气缸中的气体温度的不同要求，还可以在缓冲罐的内部或外部设置进气均质加热器，由智能温控器进行加热器的加热温度。
所述的控制操作系统为常规结构，其通常包括发火延迟仪、数字气量表、润滑油低压报警、水温报警、启动停机按钮和紧急停车装置。操作控制系统用于控制、显示十六烷值计算参数。
所述的电机可以用于启动单缸柴油发动机；而发动机工作时，电机维持工作状态，作为发动机负载，以使单缸柴油发动机保持稳定运转。电机的转速在800～2000转/分钟，优选在900～1000转/分钟。
根据需要，本实用新型的十六烷值机还可以包括降噪系统。降噪系统一般包括壳体覆盖降噪、内衬吸附降噪和水屏清洗。
本实用新型的十六烷值机的测试原理：选用两种十六烷值在0-100单位范围内的参比燃料，以同样方法确定着火滞后期，获得气量表读数，当试样的气量表读数处于两种参比燃料气量表读数之间时，用内插法计算出试样十六烷值。
本发明的十六烷值测定机，需要控制压缩冲程终了时燃烧室内的压力和温度，获得准确的着火滞后期20°。本发明中采用控制进入燃烧室的进气压力来实现此目的，进气压力大，进气量就大，压缩冲程终了时燃烧室内的压力和温度就高，测定的十六烷值就低，进气压力小，进气量就小，压缩冲程终了时燃烧室内的压力和温度就低，测定的十六烷值就高。
与现有技术相比较，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型的十六烷值测定机中，固定气缸容积，通过调节进入气缸的空气量，达到间接调节压缩比的目的，控制压缩冲程终了时的温度和压力，以获得精确着火滞后期。
该装置具有稳定性好、测定精度高、检测速度快、环境噪音小、节省燃料、操作简便的特点。
附图说明
图1为本发明十六烷值测定机的结构示意图。
其中：1-燃料流速计量杯；2-切换阀；3-高压油泵；4-喷射定时调节系统；5-燃料流速调节系统；6-进气量调节系统；7-喷射传感器及喷油嘴；8-燃烧传感器；9-冷凝器；10-发动机机体；11-空气收集器；12-飞轮；13-校准光电传感器；14-放油电磁阀；15-放出燃料；16-电机；17-控制显示操作系统；18-空气；19-活塞。
图2为本发明的一种进气量调节系统的结构示意图。
其中：61-进气管；62-滤清器；63-线性压力调节阀；64-喉管；65-缓冲罐；66-进气均质加热器；67-进气管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的十六烷值测定机进行更详细的描述。
本发明的一种基于风量调节的十六烷值测定机包括，单缸柴油发动机、燃料系统、风量调节系统、控制操作系统和电机。
如图1所示，其中单缸柴油发动机包括发动机机体10、喷射传感器及喷油嘴7、燃烧传感器8、冷凝器9、飞轮12、活塞19 和标准光电传感器13。所述的校准光电传感器13设置在飞轮12上。
所述的燃料系统包括燃料流速计量杯1、切换阀2、高压油泵3、燃料流速调节系统4、喷射定时调节系统5。根据需要，燃料系统还可以包括放油管线15、在放油管线15上设置空气收集器11和放油电磁阀14。空气收集器11用于收集放出燃料中含有的气体，以保障放油电磁阀14的正常工作。放油电磁阀14可以实现燃料的自动放出。
所述的进气量调节系统6可以为常见的注射器结构、质量流量调节阀，还可以采用等容可变压缩力系统。所述的进气量调节系统能够调节进入单缸柴油发动机气缸的进气量。如图2所示，一种进气量调节系统6采用等容可变压缩力系统。该系统按照空气流向依次包括进气管61、进气滤清器62、线性压力调节阀63、喉管64、缓冲罐66和进气管67。其中在喉管64内设置进气压力传感器65，进气管67同发动机机体10连接。根据进入单缸柴油发动机气缸中的气体温度的不同要求，还可以在缓冲罐的内部或外部设置进气均质加热器68，并通过智能温控器（图中未给出）控制加热器的工作温度。进气管67同单缸柴油发动机的气缸连接，进气管67的末端优选设置成喉管结构。
所述的控制显示操作系统17采用本技术领域的常规结构，如控制操作系统一般包括发火延迟仪、数字气量表、润滑油低压报警、水温报警、启动停机按钮和紧急停车装置。所述的控制显示操作系统17分别同喷射传感器及喷油嘴7、燃烧传感器8、校准光电传感器13和电机16连接。
本实用新型的十六烷值测定机中，还可以包括降噪系统。所述的降噪系统一般包括壳体覆盖降噪、内衬吸附降噪和水屏清洗。
结合附图，本实用新型的十六烷值测定机的工作流程为：
先将油品加入到燃料流速计量杯1，通过切换阀2与高压油泵3连通，启动电机16，使其带动单缸发动机运转。待运转速度稳定后，单缸发动机达到正常压缩状态，此时电机16作为负载产生制动力矩，以保持发动机的转速稳定。油品通过高压油泵3加压后，由喷射定时调节系统4和燃料流速调节系统5控制通过喷油器以油雾状态喷入到燃烧室内，当喷油开始时，喷嘴上的针阀上升驱动传感器延长杆，使喷射传感器7发出电信号，通过进气量调节系统6，由该系统控制进气量大小，然后进入稳压罐，当燃烧室活塞收缩时，空气18进入燃烧室，与油雾进行混合形成油气，当活塞压缩气体，达到燃烧条件时，油气开始燃烧，使燃烧室压力迅速增大，燃烧传感器8产生脉冲信号，通过带有屏蔽的电缆线传到有检波放大器里，通过校准光电传感器13/运行开关的选择，进入到控制操作系统17的发火延迟仪进行信号处理，通过调节进气量，可以使发火延迟仪显示到规定的20°，从而满足测试要求。
Claims (8)
1.一种基于风量调节的十六烷值测定机，其特征在于，所述的十六烷值测定机包括单缸柴油发动机、燃料系统、进气量调节系统、控制显示操作系统和电机；
所述的单缸柴油发动机包括发动机机体（10）、喷射传感器及喷油嘴（7）、燃烧传感器（8）、冷凝器（9）、飞轮（12）、活塞（19）和校准光电传感器（13）；
所述的燃料系统包括燃料流速计量杯（1）、切换阀（2）、高压油泵（3）、燃料流速调节系统（4）和喷射定时调节系统（5）；
所述的控制操作系统分别同喷射传感器及喷油嘴（7）、燃烧传感器（8）、校准光电传感器（13）、电机（16）连接；
所述的进气量调节系统采用注射器结构、质量流量调节阀或等容可变压缩力系统，以实现进气量的调节；所述的等容可变压缩力系统按照空气流向依次包括进气管（61）、进气滤清器（62）、线性压力调节阀（63）、喉管（64）、缓冲罐（66）和进气管（67），其中在喉管（64）内设置进气压力传感器（65），进气管（67）同发动机机体（10）连接。
2.按照权利要求1所述的十六烷值测定机，其特征在于，所述的燃料系统还包括放油管线（15），在放油管线（15）上设置空气收集器（11）和放油电磁阀（14）。
3.按照权利要求1所述的十六烷值测定机，其特征在于，在缓冲罐（66）的内部或外部设置进气均质加热器（68），由智能温控器控制加热器的加热温度。
4.按照权利要求1所述的十六烷值测定机，其特征在于，所述的控制显示操作系统包括发火延迟仪、数字气量表、润滑油低压报警、水温报警、启动停机按钮和紧急停车装置。
5.按照权利要求1所述的十六烷值测定机，其特征在于，所述的十六烷值机还包括降噪系统。
6.按照权利要求5所述的十六烷值测定机，其特征在于，所述的降噪系统包括防噪内衬和水屏清洗。
7.按照权利要求1所述的十六烷值测定机，其特征在于，所述的校准光电传感器（13）设置在飞轮（12）上。
8.按照权利要求1所述的十六烷值测定机，其特征在于，所述的进气管（67）的末端设置成喉管结构。
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