1.本发明涉及燃料喷射系统试验设备技术领域，具体是一种适用于易气化燃料喷射装置的试验设备。
背景技术：
2.伴随着低碳、零碳的市场需求，未来类似于甲醇或氨燃料等低碳燃料将全面推行，但是由于燃料特性，例如有毒、有害，易气化等，对燃料喷射系统的试验装置必然提出更高的、更特殊的需求，包括安全性、对气化燃料的收集等；并且高压燃油系统的试验装置目前多数均采用冷拖试验，尤其是喷射装置-喷油器雾化试验无法与实际使用情况贴近，更无法试验出低碳燃料的喷射特性和雾化特性。
技术实现要素：
3.本发明意在提供一种适用于易气化燃料喷射装置的试验设备，以解决现有试验装置不能对气化燃料进行收集、安全性不高的问题。
4.为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种适用于易气化燃料喷射装置的试验设备，包括喷雾试验装置、燃料循环控制系统、温度控制系统、吹扫控制系统和压力控制系统，所述燃料循环控制系统、温度控制系统、吹扫控制系统和压力控制系统均与喷雾试验装置连接，所述吹扫控制系统出口与大气连通，所述燃料循环控制系统可实现低碳燃料的雾化试验和喷射性能试验以及气液两相燃料的循环回收；所述温度控制系统和压力控制系统主要用以模拟针阀偶件在柴油机上的实际工作环境的温度和背压，并通过环境试验提高燃料喷射装置的环境适应性；所述吹扫控制系统和压力控制系统以及燃料循环控制系统配合作用，对燃料循环控制系统内的残留燃料的清除。
5.进一步，所述喷雾试验装置包括喷油器安装座、透明试验舱、阀芯、排气活塞、阀芯拉簧、活塞拉簧、连接套、温度传感器、温度控制器、若干压力传感器和若干高速摄影仪，所述喷油器安装座中部设有喷油器安装孔，所述喷油器安装座固定在透明试验舱顶部，所述喷油器安装座内部设有环形油腔，所述环形油腔上端设有高温油进口和高温油出口，所述排气活塞安装在透明试验舱内部，所述阀芯安装在排气活塞中部，且所述阀芯的锥面与活塞的座面贴合密封，所述连接套安装在透明试验舱下端，所述活塞拉簧安装在排气活塞与连接套之间，所述阀芯拉簧安装在阀芯与连接套之间，所述温度传感器和温度控制器均安装在喷油器安装座上，且所述温度传感器、温度控制器均位于喷油器安装座内部的环形油腔内，若干所述压力传感器安装在透明试验舱中部的试验容积腔的上表面，若干所述高速摄影仪分别安装在阀芯顶部中心和排气活塞上端面四周；
6.所述阀芯与活塞座面之间设有燃料通道，所述连接套上设置有燃料通孔，所述燃料循环控制系统与喷雾试验装置上安装的喷油器、燃料通孔接通；
7.所述透明试验舱顶部设置有扫气进口与扫气出口，所述吹扫控制系统与扫气进口、扫气出口接通；
8.所述透明试验舱的下部大端面还设置有液压油进口和液压油出口，所述压力控制系统与液压油进口、液压油出口接通。
9.进一步，所述燃料循环控制系统包括燃料若干阀门开关、抽气泵、压缩机、若干燃料单向阀、燃料收集箱、燃料输送泵、燃料存放箱、燃料供应泵、喷油泵和驱动电机，所述喷油泵与驱动电机连接，且所述喷油泵与喷雾试验装置上安装的喷油器接通，所述燃料阀门开关、抽气泵依次安装在喷雾试验装置的下端出口，经过所述抽气泵后设置第一线路和第二线路，所述第一线路依次安装燃料阀门开关、燃料单向阀、压缩机和燃料单向阀，所述第二线路仅安装阀门开关，所述第一线路和第二线路合并接入燃料收集箱，所述燃料收集箱后段依次安装燃料输送泵、燃料存放箱和燃料供应泵，所述燃料供应泵与喷油泵连接。
10.进一步，温度控制系统包括高温油箱、两个高温油阀门开关、高温油单向阀和高温油输油泵，所述高温油箱设有升温装置，所述油箱经过高温油阀门开关后与高温油输油泵接通，所述高温油输油泵经过高温油单向阀后与喷油器安装座上设置的高温油进口接通，所述高温油出口经过高温油阀门开关与油箱接通。
11.进一步，吹扫控制系统包括氮气存储装置、若干氮气阀门开关、若干氮气单向阀和气体增压泵，所述氮气存储装置后端依次设置氮气阀门开关、气体增压泵，所述气体增压泵经过氮气单向阀后与透明试验舱的上端面设置的扫气进口接通，所述扫气出口后端依次设置氮气阀门开关和氮气单向阀后与大气连通。
12.进一步，压力控制系统包括伺服油箱、若干液压油阀门开关、若干液压油单向阀和液压油输油泵，所述伺服油箱经过液压油阀门开关后与液压油输油泵接通，所述液压油输油泵经过液压油单向阀与透明试验舱下端面的液压油进口接通，所述液压油出口经过液压油阀门开关与伺服油箱接通。
13.进一步，所述的透明试验舱采用耐压、耐温、耐油的可视化透明材料制成。
14.进一步，所述燃料循环控制系统还包括流量计，所述流量计安装在喷油泵和喷油器之间。
15.本方案的有益效果：(1)本方案中的喷雾试验装置分别与燃料循环控制系统、温度控制系统、吹扫控制系统、压力控制系统相连，实现了对喷射装置的性能试验、喷射装置的环境模拟和对试验系统的吹扫等功能，提升了系统的安全性、可靠性。
16.(2)燃料循环控制系统中，通过抽气泵和压缩机共同作用，已实现对易气化燃料的回收收集，提高设备试验的经济型。
17.(3)温度控制系统和压力控制系统共同作用，同时温度控制采用高温油油域控制，压力控制采用伺服油液压控制，可以更稳定、均匀的模拟喷射装置的实际工作环境，验证喷射装置的环形适应性，为产品的环境适应性研究和提升提供更有效的数据。
18.(4)试验现象既可以通过透明试验舱直观观察，还可以通过高速摄影仪全方位拍摄喷射特性和雾化特性，同时流量计可以更准确的收集性能数据，通过多方式多角度采集数据，为产品的优化研究提供更全面的、贴近实际的数据。
19.(5)吹扫控制系统可与抽气泵、排气活塞等共同作用，实现对试验容积腔和试验系统管理易气化、易扩散燃料的吹扫清楚，提高有毒有害燃料试验的安全性和可靠性。
附图说明
20.图1为本发明实施例的整体连接示意图；
21.图2为本发明实施例中的喷雾试验装置的具体结构示意图；
22.图3为本发明实施例中的温度传感器和温度控制器的位置示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.说明书附图中的附图标记包括：喷油器1、喷油器安装座2、透明试验舱3、阀芯4、排气活塞5、阀芯拉簧6、活塞拉簧7、连接套8、高温油进口9、高温油出口10、环形油腔11、扫气进口12、扫气出口13、试验容积腔14、阀芯锥面15、燃料通道a16、活塞座面17、燃料通道b18、液压腔19、液压出口20、液压进口21、安装孔22、温度传感器23、温度控制器24、压力传感器25、高速摄影仪26、燃料控制系统a、喷雾试验装置a1、燃料阀门开关a2、抽气泵a3、压缩机a4、燃料单向阀a5、燃料收集箱a6、燃料输送泵a7、燃料存放箱a8、燃料供应泵a9、喷油泵a10、流量计a11、驱动电机a12、温度控制系统b、高温油箱b1、高温油阀门开关b2、高温油单向阀b3、高温油输油泵b4、吹扫控制系统c、氮气存储装置c1、氮气阀门开关c2、氮气单向阀c3、气体增压泵c4、压力控制系统d、伺服油箱d1、液压油阀门开关d2、液压油单向阀d3、液压油输油泵d4。
25.实施例
26.基本如附图1所示：一种适用于易气化燃料喷射装置的试验设备，包括喷雾试验装置a1、燃料循环控制系统、温度控制系统b、吹扫控制系统c和压力控制系统d；
27.结合图2、图3所示，喷雾试验装置a1包括喷油器安装座2、透明试验舱3、阀芯4、排气活塞5、阀芯拉簧6、活塞拉簧7、连接套8、温度传感器23、温度控制器24、若干压力传感器25和若干高速摄影仪26，喷油器安装座2中部设有喷油器1安装孔22，喷油器安装座2固定在透明试验舱3顶部，喷油器安装座2内部设有环形油腔11，环形油腔11上端设有高温油进口9和高温油出口10，透明试验舱3采用耐压、耐温、耐油的可视化透明材料(本实施例中优选为防爆玻璃)制成，排气活塞5安装在透明试验舱3内部，阀芯4安装在排气活塞5中部，且阀芯4的锥面与活塞的座面贴合密封，连接套8安装在透明试验舱3下端，活塞拉簧7安装在排气活塞5与连接套8之间，阀芯拉簧6安装在阀芯4与连接套8之间，温度传感器23和温度控制器24均安装在喷油器安装座2上，且温度传感器23、温度控制器24均位于喷油器安装座2内部的环形油腔11内，若干压力传感器25安装在透明试验舱3中部的试验容积腔14的上表面，若干高速摄影仪26分别安装在阀芯4顶部中心和排气活塞5上端面四周；
28.阀芯4的锥面与活塞的座面之间形成燃料通道a16，阀芯4竖直导向段周向设置有均布的若干燃料通道b18，连接套8上设置有燃料通孔，燃料循环控制系统与喷雾试验装置a1上安装的喷油器1、燃料通孔接通；
29.透明试验舱3顶部设置有扫气进口12与扫气出口13，吹扫控制系统c与扫气进口12、扫气出口13接通；
30.透明试验舱3的下部大端面还设置有液压油进口和液压油出口，压力控制系统d与液压油进口、液压油出口接通。
31.燃料循环控制系统包括燃料若干阀门开关、抽气泵a3、压缩机a4、若干燃料单向阀a5、燃料收集箱a6、燃料输送泵a7、燃料存放箱a8、燃料供应泵a9、喷油泵a10、流量计a11和驱动电机a12，喷油泵a10与驱动电机a12连接，且喷油泵a10与喷雾试验装置a1上安装的喷油器1接通，流量计a11安装在喷油泵a10和喷油器1之间，燃料阀门开关a2、抽气泵a3依次安装在喷雾试验装置a1的下端出口，经过抽气泵a3后设置第一线路和第二线路，第一线路依次安装燃料阀门开关a2、燃料单向阀a5、压缩机a4和燃料单向阀a5，第二线路仅安装阀门开关，第一线路和第二线路合并接入燃料收集箱a6，燃料收集箱a6后段依次安装燃料输送泵a7、燃料存放箱a8和燃料供应泵a9，燃料供应泵a9与喷油泵a10连接，燃料循环控制系统可实现低碳燃料的雾化试验和喷射性能试验以及气液两相燃料的循环回收
32.温度控制系统b包括高温油箱b1、两个高温油阀门开关b2、高温油单向阀b3和高温油输油泵b4，高温油箱b1设有升温装置，油箱经过高温油阀门开关b2后与高温油输油泵b4接通，高温油输油泵b4经过高温油单向阀b3后与喷油器安装座2上设置的高温油进口9接通，高温油出口10经过高温油阀门开关b2与油箱接通。
33.压力控制系统d包括伺服油箱d1、若干液压油阀门开关d2、若干液压油单向阀d3和液压油输油泵d4，伺服油箱d1经过液压油阀门开关d2后与液压油输油泵d4接通，液压油输油泵d4经过液压油单向阀d3与透明试验舱3下端面的液压油进口接通，液压油出口经过液压油阀门开关d2与伺服油箱d1接通；温度控制系统b和压力控制系统d主要用以模拟针阀偶件在柴油机上的实际工作环境的温度和背压，并通过环境试验提高燃料喷射装置的环境适应性。
34.吹扫控制系统c包括氮气存储装置c1、若干氮气阀门开关c2、若干氮气单向阀c3和气体增压泵c4，氮气存储装置c1后端依次设置氮气阀门开关c2、气体增压泵c4，气体增压泵c4经过氮气单向阀c3后与透明试验舱3的上端面设置的扫气进口12接通，扫气出口13后端依次设置氮气阀门开关c2和氮气单向阀c3后与大气连通；吹扫控制系统c和压力控制系统d以及燃料循环控制系统配合作用，对燃料循环控制系统内的残留燃料的清除。
35.具体实施过程如下：燃料循环控制系统工作时，燃料存放箱a8中的燃料经过低压燃料供应泵a9供给喷油泵a10，驱动电机a12驱动喷油泵a10转化提供高压燃料，流入喷油器1，并通过喷油器1喷入喷雾试验装置a1中，实现雾化试验，喷雾试验装置a1内的燃料在抽气泵a3的作用下，流经排气活塞5与阀芯4的燃料通道a16和燃料通道b18，经过连接套8上的燃料通孔流入燃料循环控制系统的管路中；当燃料特性在常温常压下为液态时，关闭第一线路，打开第二线路，燃料经第二线路流入燃料收集箱a6，并经过燃料输送泵a7转入燃料存放箱a8；当燃料特性在常温常压下为气态时，关闭第二线路，打开第一线路，燃料经第一线路和燃料单向阀a5流入压缩机a4，增压转化为液态后流经燃料单向阀a5流入燃料收集箱a6，并经过燃料输送泵a7转入燃料存放箱a8，自此一个工作循环结束，并通过在喷油泵a10与喷油器1之间的流量计a11检测喷油泵a10的供油能力，通过燃料收集箱a6前的流量计a11检测喷油器1的喷射量。
36.温度控制系统b工作时，高温油箱b1中经过升温的高温油经过高温油输油泵b4流入喷油器安装座2上的高温油进口9，流经环形油腔11，并经过高温油出口10流出，经回油管
路流回高温油箱b1，同时喷油器安装座2上安装的温度传感器23和温度控制器24可以时时检测环形油腔11的温度，并反馈给高温油箱b1，时时控制高温油箱b1内高温油的温度，通过采用环形油腔11的油域来实现对喷油器1工作温度的模拟，可以大大提高温度控制的稳定性和均匀性，提高模拟的真实度。
37.压力控制系统d工作时，首先通过吹扫控制系统c上的氮气阀门开关c2关闭吹扫控制系统c，关闭液压油回油管路上的液压油阀门开关d2，伺服油箱d1中的液压油经过液压油输油泵d4增压流入透明试验舱3下端面的液压油进口，液压油流入液压腔19推动排气活塞5上行，同时活塞拉簧7被拉长产生向下拉力，当排气活塞5与阀芯4接触密封后，排气活塞5与阀芯4一同在液压力作用下上行，阀芯4在阀芯拉簧6的拉力下阀芯锥面15与活塞座面17紧密贴合，提高试验容积腔14的气压，通过试验容积腔14上表面的压力传感器25检测压力达到所需压力时停止增压，自此增压阶段结束；当试验结束后，打开液压油回油管路上的液压油阀门开关d2，液压油逐渐回流入伺服油箱d1，在拉簧回复力和试验容积腔14的气压作用下，排气活塞5和阀芯4逐渐下行，同时逐渐打开吹扫控制系统c扫气出口13上的氮气阀门开关c2，试验容积腔14完全泄压，排气活塞5和阀芯4回复原位，由于阀芯拉簧6的高度比活塞拉簧7的高度略高一些，复位后，阀芯4与排气活塞5分开，打开密封面，形成燃料通道，自此一个工作循环结束。
38.吹扫控制系统c工作时，当试验结束后进行吹扫时，氮气从氮气存储装置c1中经过氮气阀门开关c2和气体增压泵c4流入透明试验舱3上的扫气进口12，流入试验容积腔14，其后可采用两种模式吹扫：第一种是氮气直接经过试验容积腔14后经过扫气出口13流出，并流入大气中；第二种是吹扫同时打开抽气泵a3，氮气一方面从扫气出口13流出，一方面被抽气泵a3抽走，提高吹扫的效率和彻底性，确保有害气体无残留，同时可以清理管路中的残留，自此一个工作循环结束。
39.上述4套系统，可以根据实际使用需求，单独工作，并选择性关闭其他系统，也可以多个系统配合使用。例如：燃料循环系统a可以单独使用，也可以与温度控制系统b、压力控制系统d结合使用，更实际的去模拟喷油器1的工作环境；吹扫控制系统c可以单独使用，也可以与压力控制系统d共同使用，并结合抽气泵a3的作用，提高吹扫效率，提升试验装置的安全性。
40.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
41.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作
出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。