一种汽油机喷油器喷雾形态检测系统专利检索-工业控制计算机电脑零配件专利检索查询-专利查询网

一种 汽油机 喷油器喷雾形态检测系统

阅读：180发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种汽油机喷油器喷雾形态检测系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明中公开了一种汽油机喷油器喷雾形态检测系统，包括工控机、温压控制单元、数据采集单元和辅助附属单元，所述的温压控制单元包括介质温度控制模块和介质压力控制模块，所示介质温度控制模块和介质压力控制模块分别连接到工控机，所述数据采集单元包括图像采集模块和H-R模块，所述数据采集单元包括图像采集模块和H-R模块分别连接到工控机，所述工控机通过CAN通信连接燃油喷射系统。本发明将工业相机与计算机相结合来替换人类双目对目标物体加以测量、跟踪和识别，并可以进一步的分析处理，不仅提高了检测速度，而且还能够代替人工检测提高喷雾形态检测的准确性。同时该系统还自带有控制模块，能对不同喷油器的喷雾状态进行检测。，下面是一种汽油机喷油器喷雾形态检测系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种汽油机喷油器喷雾形态检测系统，包括工控机、温压控制单元、数据采集单元和辅助附属单元，其特征在于，所述的温压控制单元包括介质温度控制模块和介质压力控制模块，所示介质温度控制模块和介质压力控制模块分别连接到工控机，所述数据采集单元包括图像采集模块和H-R模块，所述数据采集单元包括图像采集模块和H-R模块通过以太网分别连接到工控机，所述工控机通过CAN通信连接燃油喷射系统。
2.根据权利要求1所述的一种汽油机喷油器喷雾形态检测系统，其特征在于，所述的辅助附属单元包括风速仪、变频风机和回收装置，所述风速仪设置在变频风机出口，所述变频风机和风速仪都连接到工控机。
3.根据权利要求2所述的一种汽油机喷油器喷雾形态检测系统，其特征在于，所述的回收装置设置在风机出口一端。
4.根据权利要求1所述的一种汽油机喷油器喷雾形态检测系统，其特征在于，所述的介质温度模块包括温控器，所述温控器通过RS232串口连接工控机。
5.根据权利要求1所述的一种汽油机喷油器喷雾形态检测系统，其特征在于，所述的介质压力控制模块包括PLC，所述PLC通过RS232串口连接工控机。

说明书全文

一种汽油机 喷油器喷雾形态检测系统

技术领域

[0001] 本发明涉及燃油机喷油装置检测领域，特别涉及一种汽油机喷油器喷雾形态检测系统。

背景技术

[0002] 随着科技日新月异的变化，工业技术得到了爆发式的发展，从而带动了汽车行业的飞速变化。随着汽车数量的快速增长，使得环境以及能源方面出现了较为严重的问题，由车辆增加引发的能源减少和空气污染变成了人们目前的直面威胁。为此，人们对车辆性能的需求也变得越来越高。喷油器作为汽车发动机的重要部件，其燃油效果将对气缸内油气的混合程度和燃烧有极大影响。因此研究喷油器喷雾形态的检测技术与评价方法对于提高发动机的燃油性能会产生直接意义。随着汽车产业的飞速进步，国内外也出台了相关标准来规范它的生产制造。喷油器是汽车发动机动力装置中的关键部件，它被来自于ECU发出的信号所控制，从而可以高精度地控制喷油器所喷出的燃油量。对于生产制造喷油器的工艺具有较为规范的要求，不但要满足其内部要有很大的流量，而且要有很好的抗堵塞和抗污染特点。汽油机喷油器燃油喷雾是指燃油通过喷油器进入气缸后由燃油和空气混合而成的油气复杂区域。目前对燃油雾化质量的评价指标主要有：喷雾形态以及分布特征，如油束的几何结构、液滴的大小及分布状态等。喷雾形态是用来描述喷射出油束的分布结构，包含了油束的角度和喷射长度等，用来说明燃油在气缸内的分布情况。喷雾角度决定了燃油喷射到气缸内的离散程度；贯穿距离决定了雾场在燃烧室内能够喷射的长度。良好的喷雾形态，可以确保气缸内的燃油颗粒与缸内气体进行充分混合，加大液滴的破碎程度和分散的均匀性，可以加大燃料的作用效率。燃油喷射贯穿距离过长、角度过大时，会造成喷射的燃油附着在气缸壁面和活塞表面，同时在气缸内壁形成一个密度较高的油气混合区，从而会增加尾气中有害物质的排放；贯穿距离过短，喷射锥角过小时，喷射出的燃料无法与缸内气体充分混合，影响发动机的性能。从而可以看出合理的喷雾形态对发动机燃油效果和污染物排放有着直接影响。目前国内仍缺乏能够对喷油器喷雾形态进行全面检测的设备，且大多数汽车喷油器都由中小型企业进行生产制造。由于国际先进的全自动化制造设备价格昂贵，中小型企业在进行生产制造时，考虑到自身的成本问题，会放弃国际先进设备，而通常雇佣人工对喷油器的重要零件进行手工作业，生产出来的质量保障基本依赖于工人的生产方式和工作态度，导致生产的喷油器精度非常低，而且产品质量也不能得到有效的控制。特此开发了一种汽油机喷油器喷雾形态检测系统。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于解决上述技术中出现的问题，提供一种汽油机喷油器喷雾形态检测系统，该系统将工业相机与计算机相结合来替换人类双目对目标物体加以测量、跟踪和识别，并可以进一步的分析处理，不仅提高了检测速度，而且还能够代替人工检测提高喷雾形态检测的准确性。极大的提升了检测速度和检测精度，同时该系统还自带有控制模块，能对喷雾状态的调节起到一定的作用。

[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

[0005] 一种汽油机喷油器喷雾形态检测系统，包括工控机、温压控制单元、数据采集单元和辅助附属单元，所述的温压控制单元包括介质温度控制模块和介质压力控制模块，所示介质温度控制模块和介质压力控制模块分别连接到工控机，所述数据采集单元包括图像采集模块和H-R模块，所述数据采集单元包括图像采集模块和H-R模块分别连接到工控机，所述工控机通过CAN通信连接燃油喷射系统；

[0006] 进一步的，作为优选的技术方案，所述的辅助附属单元包括风速仪、变频风机和回收装置，所述风速仪设置在变频风机出口，所述变频风机和风速仪都连接到工控机；

[0007] 进一步的，作为优选的技术方案，所述的回收装置设置在风机出口一端；

[0008] 进一步的，作为优选的技术方案，所述的介质温度模块包括温控器，所述温控器通过RS232串口连接工控机；

[0009] 进一步的，作为优选的技术方案，所述的介质压力控制模块包括PLC，所述PLC通过RS232串口连接工控机。

[0010] 本发明所具有的有益效果：

[0011] 本发明将工业相机与计算机相结合来替换人类双目对目标物体加以测量、跟踪和识别，并可以进一步的分析处理，不仅提高了检测速度，而且还能够代替人工检测提高喷雾形态检测的准确性。同时该系统还自带有控制模块，能对不同喷油器的喷雾状态进行检测。附图说明

[0012] 图1为本发明结构方框图；

[0013] 图2为温度控制模块的结构方框图。

具体实施方式

[0014] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

[0015] 实施例1

[0016] 如图1所示，一种汽油机喷油器喷雾形态检测系统，包括工控机、温压控制单元、数据采集单元和辅助附属单元，所述的温压控制单元包括介质温度控制模块和介质压力控制模块，所示介质温度控制模块和介质压力控制模块分别连接到工控机，所述数据采集单元包括图像采集模块和H-R模块，所述数据采集单元包括图像采集模块和H-R模块分别连接到工控机，所述工控机通过CAN通信连接燃油喷射系统；辅助附属单元包括风速仪、变频风机和回收装置，所述风速仪设置在变频风机出口，所述变频风机和风速仪都连接到工控机，所述的回收装置设置在风机出口一端；介质温度模块包括温控器，所述温控器通过RS232串口连接工控机；介质压力控制模块包括PLC，所述PLC通过RS232串口连接工控机。

[0017] 本发明以工控机为中枢，其中介质控制主要是对实验时正庚烷的温度和压力进行控制，温控器和PLC通过RS232串口分别控制实验时正庚烷的温度和压力，同时PLC将介质正庚烷的温度和压力进行实时采集并传给上位机。燃油喷射系统主要包括喷油器驱动和可移动式喷油器支架，其中工控机通过CAN通信控制集GDI和PFI于一体的喷油器驱动，通过PLC控制步进电机来调节喷油器的高度，以满足标准中测试不同参数对喷油器的高度有不同的要求。工控机通过以太网控制高速摄影法采集系统和H-R分析系统，以满足对不同类型喷油器的检测与分析。附属装置包括风速仪和风机，通过变频器调节风机以满足标准中对喷雾形态检测时的风速要求，风速仪用来检测风机所提供的风速是否满足标准中的要求。温度控制模块主要通过温控器将实验介质正庚烷控制并稳定在21±2.0℃，其结构如图2所示。首先介质罐中的正庚烷通过滤清器滤出杂质，然后将实验介质正庚烷打入到蓄能器中，气源通过活塞式蓄能器给实验介质加压以达到实验时所要求的介质压力，同时将介质通过第二恒温槽供给喷油器。其中温控器有加热和制冷功能并且可以通过循环防冻液来控制活塞式蓄能器内的正庚烷温度。在正庚烷传输过程中，为防止管路直接暴露在空气中，本文将所有传输管路缠绕黑色保温膜，以防止介质在传输过程中产生较大的热量散失，同时为减小介质温度在喷油器工装位置产生散热装位置处加上了第二恒温槽并将温控器与第二恒温槽的管路联通，使得防冻液可以自由循环，以控制试验时正庚烷所需的精确温度。根据喷雾形态检测要求，在检测前需要进行预处理及预喷射，预处理的目的是使整个管路的介质温度稳定在检测所需的21±2.0℃。为此本发明的温度控制模块加入了回流装置，使整个油路可以形成循环进而保证整个管路试验前的温度。并且在检测前还要进行预喷射，以清除喷油器内的残留介质，从而进一步保证试验时可以达到标准中要求的介质温度。通过对标准进行分析，可知GDI测试属于高压测试，一般检测压力范围在4～20MPa，典型值为8MPa，所以本文采用氮气作为气源；PFI属于低压测试，一般试验压力范围在150～1000KPa，典型值为
300KPa，本发明采用空压机进行供气。在进行实验时所选择的介质为正庚烷，其特点和汽油相似，具有易挥发性、易燃性、刺激性气味。由于检测时的压力也很大，检测对系统的安全系数要求较高，所以检测系统较为复杂需要对其进行严格设计，检测系统首先需要覆盖标准中的全部测试需求，其次必须考虑到正庚烷的特殊性，系统要具有较好的安全系数。

[0018] 本实施例首先利用高速摄影法对喷油器SOF出油时刻进行检测，同时利用高速相机拍摄标准时刻图像对GDI喷油器喷雾形态参数进行分析。当需要拍摄的目标在受到光照时会产生反射光，在经物镜成像后，到达光电成像器件的像感面上，根据像感面上光能量的分布，在各采样点完成像素的光电转化，包含图像信息的电荷包被快速移动到读出寄存器。解析出信号后传送至计算机，由计算机对各个像素进行读取显示和判读，然后将图像结果输出，有选的，本实施例选用Phantom系列相机。分辨率最大为2560×1600，帧频最快可达
250000帧/秒，曝光时间最小为1s。在对喷雾标准时刻图像进行采集时，高速相机曝光时间非常小，因此需在喷油器背面放置一面散光均匀的光源，为采集标准时刻图像进行补光。在采集图像过程中光照均匀度和饱和度极其重要，优选的，光源面板采用功率0.5W的LED作为发光体，其是纯白色光源，电流150mA，封装尺寸5mmx5mmx1.6mm，响应时间4～00ns。为提高光源的饱和度同时也使光源亮度保持较高的集中性、均匀性，本实施例的光源面板大小为
270mm x270mm，将1092个贴片LED均匀等距的放置在光源面板上，共形成52行、21列的LED阵列。面板上的LED采用每4个为一组进行串联，然后将各个的串联电路进行并联，其主要目的是当一组LED中某个灯珠发生故障时不会影响其他组的LED正常工作，其可靠性比单独的串联或并联更好。光源前盖采用漫发射板，经过其面板后把光雾化，让发出的光散射的更加均和，将由LED散出的光集合到正面，加强散射出光的饱和度。LED的温度对光衰和使用周期有较大影响，所以大功率的LED应考虑其散热对自身的影响。本文采用铝材散热板制作后盖板，并将光源面板固定在上面，这样能够及时将光源产生的热量散发到外面，有效延长光源的使用寿命。

[0019] 本发明的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的，在本发明基础上，本领域技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征做出一些替换和变形，均在本发明的保护范围内。

标题	发布/更新时间	阅读量
工业变频调速柜测试装置、方法、系统和计算机可读介质	2020-05-08	242
一种车间或产线用刀具损伤智能化移动监测系统及方法	2020-05-08	666
一种可自动粘贴海绵的钣金件智能生产系统	2020-05-08	303
软包锂电池的翻转单元、表面缺陷检测装置	2020-05-11	94
一种柔性凝胶砂轮加工平台及加工方法	2020-05-11	909
一种用于船厂中的智能监测系统	2020-05-08	917
一种流速检定装置电控系统	2020-05-08	231
基于MES系统的全自动工业化3D打印工作平台	2020-05-11	489
旋转式智能伺服切条机	2020-05-11	597
旋转式智能伺服泥胚切条装置	2020-05-11	283

一种汽油机喷油器喷雾形态检测系统

一种汽油机喷油器喷雾形态检测系统

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：