Устройство для исследования факела распыленного топлива Советский патент 1980 года по МПК F02M65/00 

1

Изобретение относится к устройствам стробоскопического типа и может быть использовано при изучении структуры факела топлива, распыленного дизельной форсункой.

Известно стробоскопическое устройство для определения расхода топлива через форсунку дизеля в зависимости от времени или от угла поворота кулачкового Вала топливного насоса высокого давления l .

Устройство содержит корпус, установленные в нем форсунку с распыли- ; ваюЩим отверстием и кольцевой прием- t5 ник на вертикальном валу, снабже.нный решеткой, выполненной в виде лопаток, расположенных под углом к оси распыливающего отверстия.:

В указанном устройстве форсунка 20 установлена в непосредственной близости к решетке без возможности перемещения. При работе устройства араще- , ние кольцевого приемника синхронизировано с вращением кулачкового вала 25 топливного насоса.

Лопатки решетки рассекают факел и топливо скапливается в ячейках кольцевого приемника от большого числа впрысков.

После остановки кольцевого приемника определяют массу топлива в отдельных ячейках и по результатам судят о характеристике впрыска - зависимости количества подаваемого форсункой топлива от времени или от угла поворота кулачкового вала топливного насоса.

Однако с помощью этого устройства невозможно определить массу и скорость топлива и воздуха в факеле в различные моменты его развития и на различных расстояниях от среза распыливакяцего отверстия, т.е. невозможно изучить структуру двухфазного нестационарного факела.

- .X

Цель изобретения - расширение возможности исследования.

Цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит датчик механических усилий струи, в стенке кольцевого приемника на высоте датчика выполне на,по меньшей мере, одна щель, а форсунка уста,новлена с возможностью перемещения в радиальном и вертикальном направлениях внутри кольцевого приемника.

Для устранения вршцательного движения воздуха, изменяющего форму

исследуемого факела, корпус снабжен защитным кожухом факела распыленного топлива размещенным в кольцевом приемнике. ,

Такое выполнение устройства обеспечивает возможность измерения меха- нических усилий выделенного объема факела состоящего из движущихся топлива и воздуха. По этим даннам при последующих измерениях парс1метров движения топлива определяют параметры движения воздуха. Выделение исслеуемого объема факела осуществляется при помощи щели в стенке кольцевого п|риёмника. Радиальное перемещение форсунки обеспечивает возможность эмё рёний параметров на различных асстояниях от среза распыливаквдего отверстия, а вертикальное перемещение - подавать .факел либо на датчик еханических усилий струй, либо в чейки кольцевого приемника.

На фиг, 1 изображено устройство, азрез по плоскости перемещения форунки; на. фиг. 2 - разрез А-А на «г. 1.

Устройство содержит корпус 1, закрытый верхней 2 и нижней 3 крыш ками. На нижней крышке смонтирован вертикальный вал 4, кинематически связанный приводом 5 с кулачковым вгшом топливного насоса. На верхнем вали 4 установлен кольцевой приемник б, на внутренней поверхности которого выполнены ячейки 7, образованные решеткой из лопаток 8, расположенных под углом к оси распыливакадего отверстия.

Верхняя часть стенки кольцевого приемника выполнена в виде тонкостенного цилиндра 9 с вертикальной щелью 10. В корпусе 1 на одной высоте со щелью 10 установлен датчик 11 механичерких усилий струи..

На .верхней крышке 2 размещена подвижная каретка 12, на которой з&ifcpeплeнa форсунка 13 с распыливаюпшм ОтВер& иём.

На внутренней поверхности верхней крышки 2 неподвижно укреплен за1дитный кожух 14 факела распыленного; топ- лива.

. . , .

Работа-устройства осуществляется

следуюпщм образом.

Форсунку 13 при помощи каретки 12 устанавливают на высоте решётки 8 и на заданном расстоянии от нее. Приводят во вращение с; заданной CJKOippc- тыо привод топлиззнрго насоса и кинематически -связанные с н) кольцевой приемник 6. Осуществляют впрыски через форсунку 13. При этом факел распыленного а;оплива на заданном расСТОЯНИИ от среза расхшливающего отверстия встречает движущиеся лопатки 8, которые разделяют его на объемы.

Топливо, содержащееся в этих объемах, отбрасывается центробежной силой на референтные стенки ячеек,, в которых Оно скапливается за определенное число впрысков.

После остановки кольцевого приемника топливо из ячеек извлекают и определяют его массу в каждой ячейке.

Переместив при помощи каретки 12 форсунку по вертикали в положение, при котором ось распыливающего отверстия направлена на датчик 11, а также приводя в движение кольцевой, приемник б и осуществляя впрыски, регистрируют механическое усилие выделенных щелью 10 объемов факела; 5 При этом щель поочередно устанавли-. Ъают в угловые положения, соответствующие положениям каждой ячейки кольцевого приемника. Таким образом, осуществляется измерение механический: усилий на датчик объемов факела, масса топлива в которых определена Спомощью ячеек. По полученном данным, .используя известные законы гидромеханики, вычисляют распределение масс и скоростей топлива и воздуха по длине факела в различные моменты его развития..

Применение устройства позволяе.т исследовать структуру нестационарного двухфазного факела распыленного

топлива.

Формула изобретения

1 . .

Устройство для исследования факела распыленного топлива, содержащее Kopiiiyc, установленные в нем форсунку с распыливающи1М .отверстием и кольцевой приемник на вертикальном валу, снабженный решеткой, вЕгШолненной в виде лопаток расположенных под-углом к оси распыливающего отверстия, о т л. и ч а ю щ е е с я тем, что, (, целью расширен.ия возможностей ис- . следования, устройство доцолнительно содержит датчик механических усилий струи, в стенке кольцевого приемника на высоте датчика выполнена, по меньшей мере, рдна щель, а форсунка установлена с возможностью перемещения в радиальном и вертикальном направлениях внутри кольцевого прием йика.. . - . .- . . .

2. Устройство ПОП.1, ОТЛИч а ю щ ее с я тем, что корйус снабжен защитным кожухом факела распы.ленного топлива, размещенным в кольцевом приемнике.

Источники информации, принятые- во внимание при экспертизе

1. Файнлейб Б.Н. Методы испытаний топливной аппаратуры автотракторных дизелей, М.-Л., Машиностроение, 1965, с, 141-144.