一种国六柴油机进气计量系统的制作方法

本实用新型涉及柴油机进气系统计量部件技术领域，具体而言，涉及一种国六柴油机进气计量系统。

背景技术：

随着排放法规的日益升级，预计2020年我国会全面实行国六排放法规要求；发动机在国六阶段排放要求比国五阶段排放各项指标加严很多：氮氧化物NOx、颗粒物PM、总碳氢化合物THC、氨NH3指标降低50-80％，稳态测试循环由ESC变为WHSC(全球统一的稳态测试循环)，瞬态测试循环由ETC变更为WHTC(全球统一的瞬态测试循环)、增加WNTE(发动机台架非标准循环)试验和PN(微粒数)要求；整车增加PEMS(便携式排放测量系统)试验。因此对发动机的要求也越来越高，特别是对燃烧系统的要求；众所周知，发动机的燃油燃烧得越充分，PM(颗粒物)排放污染物越少，适当的过量空气系数λ(燃烧1kg燃料实际所供给的空气质量/完全燃烧1kg燃料所需的理论空气质量)可有效降低各种排放污染物；因此发动机在运转过程中，空气进气量测量的准确性直接影响排放污染物；以往国五排放以前的发动机采用进气压力来粗略控制进气量参数，进而调整喷油量达到排放要求，这种测量及控制方式不够精确。

技术实现要素：

本实用新型目的是提供一种能够精确测量柴油机空气进气量的计量系统，解决了以上技术问题。

为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本实用新型所采用的技术方案是：一种国六柴油机进气计量系统，包括文丘里管，以及设置在文丘里管上的传感器结构；所述的文丘里管依次包括收缩段、混合段和扩压段；其特征是：所述的文丘里管与传感器结构之间垂直设置；所述的收缩段包括入口段，以及连接在入口段上的喉管段；所述的混合段包括与喉管段连接的、并且用于放置传感器结构的测量管段；所述的扩压段包括连接在测量管段上的扩散管段；所述的传感器结构包括骨架，连接在骨架上的电路板，连接在骨架顶部的并且突出在测量管段外部的线束插头，设置在骨架上的用于与测量管段密封的O型密封圈，以及连接在电路板上的并且设置在测量管段内部的温度传感器和压力传感器；所述的电路板与线束插头之间通过导线连接。

作为优选的技术方案：所述的文丘里管上还设置有用于通过螺栓连接传感器结构的凸出管；所述的凸出管与文丘里管之间垂直设置。

作为优选的技术方案：所述的入口段、喉管段、测量管段和扩散管段的中心线在同一直线上。

作为优选的技术方案：所述的入口段为直管结构，其直径A等于扩散管段出口处的直径B。

作为优选的技术方案：所述的喉管段的横截面形成波纹形结构，直径由与入口段接口处向与测量管段接口处逐渐变小。

作为优选的技术方案：所述的测量管段为直管结构，其直径C小于直径A或者直径B。

作为优选的技术方案：所述的扩散管段为喇叭口结构，其直径由与测量管段接口处向出口处逐渐变大。

本实用新型的有益效果是：一种国六柴油机进气计量系统，设置有入口段、喉管段、测量管段和扩散管段，形成文丘里管结构；测量管段处还设置有传感器结构，传感器结构上设置有温度传感器和压力传感器，测量出的压力和温度信号，然后传递给发动机电控单元；实现空气进气量的精确测量，从而精确、有效地控制燃烧，达到减少排放污染物的目的。

附图说明

图1为本实用新型三维结构示意图；

图2为本实用新型文丘里管和凸出管剖视图；

图3为本实用新型图2的俯视图；

图4为本实用新型传感器结构示意图；

图中数字所表示的相应名称：1.文丘里管、2.传感器结构、3.入口段、4.喉管段、5.测量管段、6.扩散管段、7.骨架、8.电路板、9.线束插头、10.O型密封圈、11.温度传感器、12.压力传感器、13.凸出管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步描述；

在图1、图2、图3、图4中：第一实施例：

一种国六柴油机进气计量系统，包括文丘里管1，以及设置在文丘里管1上的传感器结构2；所述的文丘里管1依次包括收缩段、混合段和扩压段；所述的文丘里管1与传感器结构2之间垂直设置；所述的收缩段包括入口段3，以及连接在入口段3上的喉管段4；所述的混合段包括与喉管段4连接的、并且用于放置传感器结构2的测量管段5；所述的扩压段包括连接在测量管段5上的扩散管段6；所述的入口段3、喉管段4、测量管段5和扩散管段6的中心线在同一直线上；所述的入口段3为直管结构，其直径A等于扩散管段6出口处的直径B；所述的喉管段4的横截面形成波纹形结构，直径由与入口段3接口处向与测量管段5接口处逐渐变小；所述的测量管段5为直管结构，其直径C小于直径A或者直径B；所述的扩散管段6为喇叭口结构，其直径由与测量管段5接口处向出口处逐渐变大；所述的传感器结构2包括骨架7，连接在骨架7上的电路板8，连接在骨架7顶部的并且突出在测量管段5外部的线束插头9，设置在骨架7上的用于与测量管段5密封的O型密封圈10，以及连接在电路板8上的并且设置在测量管段5内部的温度传感器11和压力传感器12；所述的电路板8与线束插头9之间通过导线连接；在实际使用时，所述的入口段3、喉管段4、测量管段5和扩散管段6的中心线在同一直线上，以及通过对入口段3、喉管段4、测量管段5和扩散管段6的直径、形状的控制形成了文丘里管1结构，使得空气在测量管段5处形成温度的流速，没有旋涡和边界层分离的情况，有利于保证传感器结构2的测量精度；传感器结构2上设置有温度传感器11和压力传感器12，测量出的压力和温度信号，传递给发动机电控单元(ECU)；发动机电控单元(ECU)能够精确地计算出进入发动机的空气进气量，根据空气进气量的大小可以计算出精确的喷油量，能够使发动机精确的控制燃烧，从而达到减少污染物排放的目的；

在图1、图2、图3中：所述的文丘里管1上还设置有用于通过螺栓连接传感器结构2的凸出管13；所述的凸出管13与文丘里管1之间垂直设置；便于传感器结构2安装拆卸。

本实用新型的具体实施：现有技术中的发动机电控单元(ECU)的计算公式，根据伯努利方程、理想气体状态方程和物质守恒定律；得到空气进气量的计算公式；

一、伯努利方程：

其中：ΔP为压力差，Ps为参考压力,Ptot为气体总压力，ν为气体流速；

二、根据理想气体状态方程：

其中：ρ为空气密度，T为气体热力学温度，Rs为理想气体常数；

三、根据质量守恒定律：

m＝ρ*ν*Aeff；

其中：m为空气质量，Aeff为空气流过的有效截面积；

根据以上公式可以推导出进入发动机的空气进气量计算公式：

将温度传感器11和压力传感器12，测量出的压力和温度信号，传递给发动机电控单元(ECU)中进行计算。

在本实用新型描述中，需要理解的是，术语“顶部”、“之间”、“外部”、“内部”等指示方位或位置关系是基于附图所述的位置关系，仅是为了便于描述本实用新型或简化描述，而不是指示必须具有的特定的方位。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的描述，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。