(10)申请公布号 CN 102840076 A
(43)申请公布日 2012.12.26C N 102840076 A
*CN102840076A*
(21)申请号 201210364324.4
(22)申请日 2012.09.26
F02M 65/00(2006.01)
(71)申请人潍柴动力股份有限公司
地址261061 山东省潍坊市高新技术产业开
发区福寿东街197号甲
(72)发明人李士振 薛雷 李云华
(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限
公司 11227
代理人薛晨光
魏晓波
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开一种柴油机喷油嘴受热极限温
度的检测方法，该方法按下述步骤执行：将待测
喷油器安装于发动机台架上，进行模拟使用工况
油嘴中轴线进行线切割；对切割完成的喷油嘴进
行多个定点的硬度检测，建立定点和相应硬度值
的第一关系表；根据所述定点的硬度检测的硬度
值，查询第二关系表并确定相应定点的相同硬度
值的试验加热温度值，并以此确定所述待测喷油
嘴的每个所述定点的受热极限温度；其中，所述
第二关系表采用与所述待测喷油嘴相同材料和结
构的多个试验喷油嘴分别经不同的试验加热温度
下形成。本发明能够较为精准地确定喷油嘴工作
温度，且易于实现，可有效控制产品制造成本。
(51)Int.Cl.
权利要求书1页 说明书5页 附图2页
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请
权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 2 页
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1.柴油机喷油嘴受热极限温度的检测方法，其特征在于，该检测方法按下述步骤执行：
将待测喷油器安装于发动机台架上，进行模拟使用工况的倒托试验；
试验完成后拆下待测喷油嘴，沿喷油嘴中轴线进行线切割；
对切割完成的喷油嘴进行多个定点的硬度检测，建立定点和相应硬度值的第一关系表；
根据所述定点的硬度检测的硬度值，查询第二关系表并确定相应定点的相同硬度值的试验加热温度值，并以此确定所述待测喷油嘴的每个所述定点的受热极限温度；
其中，所述第二关系表采用与所述待测喷油嘴相同材料和结构的多个试验喷油嘴分别经不同的试验加热温度下形成。
2.根据权利要求1所述的柴油机喷油嘴受热极限温度的检测方法，其特征在于，所述倒托试验为根据以下工作循环连续运转第一时间长度：
测功机在所述柴油机最大扭矩转速的30%～50%的负荷率下运转第二时间长度；调整油门位置为关闭状态，并关闭排气制动阀，调整测功机转速在所述柴油机的最大制动功率转速下运转第三时间长度；其中，所述第三时间长度大于所述第二时间长度。
3.根据权利要求2所述的柴油机喷油嘴受热极限温度的检测方法，其特征在于，所述第一时间长度大于10h ，所述第二时间长度为3min ～5min ，所述第三时间长度为15min ～20min 。
4.根据权利要求1所述的柴油机喷油嘴受热极限温度的检测方法，其特征在于，进行多个定点的硬度检测之前，将对切割后的待测喷油嘴进行镶样，并抛光以消除线切割层。
5.根据权利要求4所述的柴油机喷油嘴受热极限温度的检测方法，其特征在于，采用激光切割工艺进行所述线切割。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的柴油机喷油嘴受热极限温度的检测方法，其特征在于，所述第二关系表按照以下步骤形成：
将多个试验喷油嘴分别在对应的加热温度下加热第一时间长度；
分别将每个试验喷油油路沿喷油嘴中轴线进行线切割；
对切割完成的每个试验喷油嘴进行多个所述定点的硬度检测，建立试验加热温度值、定点及相应硬度值的第二关系表。
7.根据权利要求6所述的柴油机喷油嘴受热极限温度的检测方法，其特征在于，所述加热温度以等阶变化的趋势在200℃~350℃区间确定。
8.根据权利要求7所述的柴油机喷油嘴受热极限温度的检测方法，其特征在于，所述等阶变化为10℃。
9.根据权利要求6所述的柴油机喷油嘴受热极限温度的检测方法，其特征在于，所述加热为恒温加热。
10.根据权利要求9所述的柴油机喷油嘴受热极限温度的检测方法，其特征在于，所述恒温加热在恒温加热箱内进行。权 利 要 求 书CN 102840076 A
一种柴油机喷油嘴受热极限温度的检测方法
技术领域
[0001] 本发明涉及柴油机的试验检测技术，具体涉及一种柴油机喷油嘴受热极限温度的检测方法。
背景技术
[0002] 柴油机采用喷油器将柴油直接喷入气缸内燃烧做功以提供能量，实际工作过程中，喷油器接受ECU送来的喷油脉冲信号，以精确的控制燃油喷射量及喷射时间。众所周知，喷油器主要由喷油嘴和喷油器体组成，通常需要保障喷油器的雾化粒度、油雾分布、油束方向、射程和扩散锥角等特性参量，以使得雾化燃油在燃烧室内与空气充分混合形成可燃混合气。
[0003] 其中，喷油嘴的工作可靠性直接影响喷油器的喷雾特性。
[0004] 实际工作过程中，喷油嘴凸出于气缸燃烧室中，燃烧室温度高达上千度，喷油嘴所承受的温度是否超过设计阈值的判断，将直接影响喷油嘴的使用寿命；也就是说，如果喷油嘴的受热极限温度超过设计阈值，甚至会影响到喷油器的工作可靠性。因此，喷油嘴实际工作温度的确定显得较为重要。
[0005] 特别是，对于柴油机共轨系统的喷油器而言，其喷油嘴始终处于高压喷射状态，上述问题更为突出。现有技术中，通常采用设计专用喷油器并安装温度传感器直接感知油嘴工作温度，受喷油器工作性质的限制，在油嘴上安装传感器直接测量油嘴温度的方法存在加工难度大，产品成本过高的问题。
[0006] 有鉴于此，亟待另辟蹊径针对柴油机喷油器的喷油嘴工作温度检测技术进行优化设计，以有效控制技术实现难度，降低检测成本。
发明内容
[0007] 针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于提供一种柴油机喷油嘴受热极限温度的检测方法，该方法能够较为精准地确定喷油嘴工作温度，且易于实现，可有效控制产品制造成本。
[0008] 本发明提供的柴油机喷油嘴受热极限温度的检测方法，按下述步骤执行：[0009] 将待测喷油器安装于发动机台架上，进行模拟使用工况的倒托试验；
[0010] 试验完成后拆下待测喷油嘴，沿喷油嘴中轴线进行线切割；
[0011] 对切割完成的喷油嘴进行多个定点的硬度检测，建立定点和相应硬度值的第一关系表；
[0012] 根据所述定点的硬度检测的硬度值，查询第二关系表并确定相应定点的相同硬度值的试验加热温度值，并以此确定所述待测喷油嘴的每个所述定点的受热极限温度；[0013] 其中，所述第二关系表采用与所述待测喷油嘴相同材料和结构的多个试验喷油嘴分别经不同的试验加热温度下形成。
[0014] 优选地，所述倒托试验为根据以下工作循环连续运转第一时间长度：
[0015] 测功机在所述柴油机最大扭矩转速的30%～50%的负荷率下运转第二时间长度；调整油门位置为关闭状态，并关闭排气制动阀，调整测功机转速在所述柴油机的最大制动功率转速下运转第三时间长度；其中，所述第三时间长度大于所述第二时间长度。[0016] 优选地，所述第一时间长度大于10h，所述第二时间长度为3min～5min，所述第三时间长度为15min～20min。
[0017] 优选地，进行多个定点的硬度检测之前，将对切割后的待测喷油嘴进行镶样，并抛光以消除线切割层。
[0018] 优选地，采用激光切割工艺进行所述线切割。
[0019] 优选地，所述第二关系表按照以下步骤形成：
[0020] 将多个试验喷油嘴分别在对应的加热温度下加热第一时间长度；
[0021] 分别将每个试验喷油油路沿喷油嘴中轴线进行线切割；
[0022] 对切割完成的每个试验喷油嘴进行多个所述定点的硬度检测，建立试验加热温度值、定点及相应硬度值的第二关系表。
[0023] 优选地，所述加热温度以等阶变化的趋势在200℃~350℃区间确定。
[0024] 优选地，所述等阶变化为10℃。
[0025] 优选地，所述加热为恒温加热。
[0026] 优选地，所述恒温加热在恒温加热箱内进行。
[0027] 本发明所述柴油机喷油嘴受热极限温度的检测方法，按下述步骤执行，首先将待测喷油器安装于发动机台架上，进行模拟使用工况的倒托试验，以使得待测喷油嘴处于实际工作时长、工作温度下；试验完成后拆下待测喷油嘴，沿喷油嘴中轴线进行线切割；接下来，对切割完成的喷油嘴进行多个定点的硬度检测，建立定点和相应硬度值的第一关系表，以此确定相应定点位置受热极限温度的比对基准；最后，根据定点硬度检测的硬度值，查询第二关系表并确定相应定点的相同硬度值的试验加热温度值，并以此确定喷油嘴的每个定点的受热极限温度；其中，第二关系表采用与待测喷油嘴相同材料和结构的多个试验喷油嘴分别经不同的加热温度下分别形成。
[0028] 也就是说，以相同材料、相同结构的试验喷油嘴作为对标竞品样本，具体根据待测柴油发动机
燃烧室温度确定试验喷油嘴的加热温度区间，并将多个试验喷油嘴分别在不同的加热温度下进行加热，以此形成不同试验加热温度值下的每个定点对应的硬度值。如此设置，针对每个定点查第二关系表，对比与待测喷油嘴的定点硬度相同的试验喷油嘴的试验加热温度值，以此确定该试验加热温度值即为相应定点的受热极限温度。与现有技术相比，本方案无需选用安装温度传感器直接感知油嘴耐受温度，易于实现。具有检测精度高、成本低的特点。
[0029] 本发明的优选方案针对倒托试验作了进一步改进，具体根据以下工作循环连续运转第一时间长度（即模拟发动机恶劣工况下的工作时长）：首先，测功机在柴油机最大扭矩转速的30%～50%负荷率下运转第二时间长度；之后调整油门位置为关闭状态，并关闭排气制动阀，并调整测功机转速在柴油机的最大制动功率转速下运转第三时间长度；其中，第三时间长度大于第二时间长度。按上述工作循环进行倒托试验，可最大限度的模拟发动机恶劣工况，使得待检测喷油嘴处于与实际工况相同环境状态，进而可进一步提高温度检测精度。
附图说明
[0030] 图1示出了具体实施方式所述柴油机喷油嘴受热极限温度检测方法的流程框图；[0031] 图2示出了一种待测喷油嘴的定点检测位置的示意图。
具体实施方式
[0032] 本发明的核心是提供一种柴油机喷油嘴受热极限温度的检测方法，该方法有效利用了发动机倒拖试验台架的功能模拟恶劣使用工况，之后进行拆检分析，进而确定该喷油嘴受热极限温度。
[0033] 下面结合说明书附图详细说明本实施方式。
[0034] 请参见图1，该图示出了本实施方式所述柴油机喷油嘴受热极限温度检测方法的流程框图。
[0035] 如图1所示，该检测方法按下述步骤执行：
[0036] A1.将待测喷油器安装于发动机台架上，进行模拟使用工况的倒托试验；使得待测喷油嘴处于实际工作时长、工作温度的环境。
[0037] A2.试验完成后拆下待测喷油嘴，沿喷油嘴中轴线进行线切割。切割过程应当注意的是，将试验后的待测喷油嘴按线切割规范平稳快速进行线切割，保护好喷油嘴切割面不被烧伤；优选采用激光切割工艺进行线切割。
[0038] A3.对切割完成的喷油嘴进行多个定点的硬度检测，建立定点和相应硬度值的第一关系表；以此确定相应定点位置受热极限温度的比对基准。需要说明的是，进行多个定点的硬度检测之前，可以将对切割后的待测喷油嘴进行镶样便于进行硬度检测，并抛光以消除线切割层对于硬度检测精度的影响。
[0039] A4 根据所述定点的硬度检测的硬度值，查询第二关系表并确定相应定点的相同硬度值的试验加热温度值，并以此确定所述待测喷油嘴的每个所述定点的受热极限温度。[0040] 其中，第二关系表采用与所述待测喷油嘴相同材料和结构的多个试验喷油嘴分别经不同的试验加热温度下形成。本方法以相同材料、相同结构的试验喷油嘴作为对标竞品，具体根据待测柴油发动机燃烧室温度确定试验喷油嘴的加热温度区间，并将多个试验喷油嘴分别在不同的加热温度下进行加热，以此形成不同试验加热温度值下的每个定点对应的硬度值。如此设置，针对每个定点查第二关系表，对比与待测喷油嘴的定点硬度相同的试验喷油嘴的试验加热温度值，以此确定该试验加热温度值即为相应定点的受热极限温度。显然，本方案易于实现，具有检测精度高、成本低的特点。
[0041] 应当理解，本方案中的第二关系表中只需要依据待测喷油嘴上设定的定点形成不同试验温度下的对比硬度值即可，具体可以按照以下方式形成：
[0042] B1.将多个试验喷油嘴分别在对应的加热温度下加热第一时间长度；即加热时间长度应等于倒拖试验工况运行总时长，以与喷油嘴实际工作时长一致。当然，第一时间长度的确定参考实际发动机实际运行条件，并适当提高要求。
[0043] B2.分别将每个试验喷油油路沿喷油嘴中轴线进行线切割；
[0044] B3.对切割完成的每个试验喷油嘴进行多个所述定点的硬度检测，建立试验加热温度值、定点及
相应硬度值的第二关系表。
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