CN110823557A - 废气控制阀性能测试装置及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废气控制阀性能测试装置，与PC机配合使用，包括废气控制阀、进气管路、进气泵、出气管路和模拟增压器装置，进气管路和出气管路上分别安装有压力检测装置，压力检测装置信号连接至信号处理输出装置，信号处理输出装置的信号输出端连接至PC机，还公开了具体的测试方法；连接简单，使用时只需将待测试的废气控制阀连接在进气管路与出气管路之间，同时将便携的PC机连接在信号处理输出装置上即可；操作简单，只需调整信号处理输出装置的输出信号即可，并可完成废气控制阀的性能测试，还能实现多种废气控制阀的性能对比，降低零公里故障率，也能对使用中的废气控制阀随时进行性能测试，评估其故障率风险，有利于降低维修及保养成本。

Description

废气控制阀性能测试装置及其测试方法

技术领域

本发明涉及发动机用配件测试技术领域，尤其涉及一种废气控制阀性能测试装置，还涉及该测试装置的具体测试方法。

背景技术

废气控制阀是发动机废气再循环***中不可缺少的零部件之一，废气控制阀上设有进气口、出气口及泄压孔，废气控制阀的出气口与增压器的旁通阀连通，并通过PWM占空比调节其出气口的排气压力，达到控制增压器增压能力的目的，从而与增压器输出的发动机相应负荷下的可变性进气压力配合，以响应发动机的不同负荷需求。

增压器对废气控制阀的性能要求主要体现在三个方面，即密封性能、放气性能和出口压力稳定性能。其中密封性能可以决定增压器是否能够全负荷工作，放气性能可以决定增压器旁通阀最小开启压力，出口压力稳定性能可以决定增压器工作控制的稳定性。由此可见，废气控制阀性能的好坏直接影响发动机进气控制的精准性，从而影响发动机的运行控制，因此有必要在废气控制阀安装使用前，对其进行性能检测。

现有的废气控制阀检测工装或设备，局限于发动机测试台架，使用时需将其安装连接至发动机的废气循环***中，才能完成检测任务，因此目前尚没有专门用于天然气发动机上废气控制阀使用的性能测试***。且上述检测设施仅限于发动机日常的维修保养或故障检测，因此检测功能单一，不能同时完成各种废气控制阀的性能对比，不便于发动机生产厂商快速选择优质的废气控制阀使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简便、可实时显示测试数据，便于发动机生产厂商择优选用零部件的废气控制阀性能测试装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：废气控制阀性能测试装置，与PC机配合使用，包括连接在废气控制阀进气端的进气管路，所述进气管路上安装有进气泵，所述废气控制阀的出气端连接有出气管路，所述出气管路密封连接至模拟增压器装置，所述进气管路和所述出气管路上分别安装有压力检测装置，所述压力检测装置信号连接至信号处理输出装置，所述信号处理输出装置的信号输出端连接至所述PC机，所述PC机的控制端分别连接至所述进气泵和所述模拟增压器装置。

作为优选的技术方案，所述模拟增压器装置包括连接在所述出气管路端部的压缩泵，所述压缩泵的出气端设有储气罐，所述储气罐或所述压缩泵上设有泄压阀，所述压缩泵与所述PC机连接。

作为优选的技术方案，所述压力检测装置包括压力传感器，所述压力传感器信号连接至所述信号处理输出装置。

作为优选的技术方案，位于所述出气管路上的所述压力检测装置还包括压力表。

作为优选的技术方案，所述信号处理输出装置包括微处理器，所述微处理器连接有电源模块，所述微处理器内设有对应控制所述进气泵与所述废气控制阀的PWM信号设定单元，两所述压力传感器分别连接至设于所述微处理器内的压力信号处理单元，所述微处理器的输出端信号连接至所述PC机。

作为优选的技术方案，所述微处理器与所述PC机之间连接有USB转换器。

作为优选的技术方案，所述电源模块包括直流电源，所述直流电源与所述微处理器连接的导线上依次串接有保险丝和控制开关。

作为优选的技术方案，所述进气泵与所述废气控制阀之间的所述进气管路上还安装有微型空滤器。

本发明还提供了废气控制阀性能测试装置的测试方法，包括以下性能测试，

S₁、废气控制阀的放气性能测试

S_1-1、接通所述电源模块与所述微处理器之间的电路，在所述微处理器上选定与所述进气泵对应的所述PWM信号设定单元，设定PWM信号输出值，使其输出PWM信号；

在所述微处理器上选定与所述废气控制阀对应的所述PWM信号设定单元，将所述PWM信号设定单元的PWM输出信号设定为0％；

S_1-2、启动所述PC机，所述微处理器将两路PWM信号分别输送至所述PC机内，所述PC机将与所述进气泵对应的PWM信号输送至所述进气泵，控制所述进气泵启动；将与所述废气控制阀对应的PWM信号输送至所述废气控制阀，控制所述废气控制阀完全关闭；

所述进气泵将压缩空气送入至所述废气控制阀，此时所述废气控制阀通过自身的泄压孔进行泄压；

S_1-3、位于所述出气管路内的所述压力传感器检测所述废气控制阀出气侧的压力值，根据所述压力传感器检测值的大小确定所述废气控制阀的放气性能；

S₂、废气控制阀的稳定性能及密封性能测试

S_2-1、在所述微处理器上选定与所述废气控制阀对应的所述PWM信号设定单元，设定所述PWM信号设定单元的PWM输出信号，所述PWM输出信号的设定范围为0～100％；

S_2-2、启动所述PC机，所述微处理器将两路PWM信号分别输送至所述PC机内，所述PC机将与所述进气泵对应的PWM信号输送至所述进气泵，控制所述进气泵启动；将与所述废气控制阀对应的PWM信号输送至所述废气控制阀，控制所述废气控制阀按照设定的PWM值开启，同时所述PC机控制所述压缩泵启动；

所述进气泵将压缩空气送入至所述废气控制阀，所述出气管路将所述废气控制阀排出的空气送入至所述压缩泵，所述压缩泵将空气压缩后存入所述储气罐；

S_2-3、位于所述进气管路内的所述压力传感器检测所述废气控制阀进气侧的进气压力值，并通过所述微处理器输送至所述PC机；

位于所述出气管路内的所述压力传感器检测所述废气控制阀出气侧的出气压力值，并通过所述微处理器输送至所述PC机；

在所述PC机内将所述进气压力值与所述出气压力值进行比较，当所述进气压力值与所述出气压力值持续相等时，则判断所述废气控制阀的密封性能良好；

当所述进气压力值与所述出气压力值不等且有波动时，需要持续观察，并根据对比结果的波动性，判定所述废气控制阀的稳定性能。

作为对上述技术方案的改进，在S_1-3步骤中，所述出气管路内的所述压力传感器检测的压力值越小，对应的所述废气控制阀的放气能力越强；

在S_2-3步骤中，所述进气压力值与所述出气压力值对比结果的波动越大，则稳定性能越差；

还包括S₃、更换不同厂家生产的所述废气控制阀，按照S₁、S₂的步骤分别进行测试，根据测试结果的对比，确定具有优良性能的所述废气控制阀使用。

由于采用了上述技术方案，本发明具有以下有益效果：连接简单，使用时只需将待测试的废气控制阀连接在进气管路与出气管路之间，同时将便携的PC机连接在信号处理输出装置上即可；操作简单，在实际测试时，只需要调整信号处理输出装置的输出信号，就可以实施测试，并通过数据分析的方式完成废气控制阀的性能测试，还能测试不同厂家的废气控制阀，实现多种废气控制阀的性能对比，从而择优使用，降低零公里故障率，也能对使用中的废气控制阀随时进行性能测试，评估其故障率风险，有利于降低维修及保养成本。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例的结构框图；

图2是本发明实施例信号处理输出装置的结构示意图；

图中：1-PC机；2-废气控制阀；3-进气管路；4-进气泵；5-出气管路；6-微型空滤器；7-压力传感器；8-压力表；9-模拟增压器装置；10-信号处理输出装置；101-微处理器；102-PWM信号设定单元；103-压力信号处理单元；104-USB转换器；105-直流电源；106-保险丝；107-控制开关。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1和图2所示，废气控制阀性能测试装置，与PC机1配合使用，包括连接在废气控制阀2进气端的进气管路3，所述进气管路3上安装有进气泵4，所述废气控制阀2的出气端连接有出气管路5，所述出气管路5密封连接至模拟增压器装置9，所述进气管路3和所述出气管路5上分别安装有压力检测装置，所述压力检测装置信号连接至信号处理输出装置10，所述信号处理输出装置10的信号输出端连接至所述PC机1，所述PC机1的控制端分别连接至所述进气泵4和所述模拟增压器装置9。所述压力检测装置将所述废气控制阀2两侧的压力检测值分别传送至所述PC机1，以供所述PC机1进行数据分析、结果判定使用。

其中，所述废气控制阀2受所述信号处理输出装置10设定的PWM信号(即所述图2中的PWM控制信号2)控制，该信号由与之连接的所述PC机1输送至所述废气控制阀2上，并驱动所述废气控制阀2进行相应开启度的配合。所述废气控制阀2的开启度不同，所述出气管路5内的压力不同，且所述废气控制阀2自身设有泄压孔，根据不同的性能测试，所述PC机1控制所述废气控制阀2通过所述泄压孔泄压，还是通过所述出气管路5与所述模拟增压器装置9配合。

所述进气泵4设置于所述废气控制阀2进气侧，受所述信号处理输出装置10设定的PWM信号(即所述图2中的PWM控制信号1)控制，在所述PC机1的控制下启动，向所述废气控制阀2内输送压缩空气，以供所述废气控制阀2的性能测试使用。在所述进气泵4与所述废气控制阀2之间的所述进气管路3上还安装有微型空滤器6。用于过滤压缩空气中的细小颗粒和杂质，以保证进气的清洁度，避免所述废气控制阀2进出气通道的堵塞，保持其良好性能，最大程度地延长其使用寿命。

本实施例中，所述模拟增压器装置9包括连接在所述出气管路5端部的压缩泵，所述压缩泵的出气端设有储气罐，所述储气罐或所述压缩泵上设有泄压阀，所述压缩泵与所述PC机1连接，所述储气罐、所述压缩泵均为本技术领域普通技术人员所熟知的内容，具体结构与连接方式在此不再详细描述。所述压缩泵与所述储气罐配合，用以收集所述废气控制阀2排出的压缩空气或平衡后的压缩空气。当所述废气控制阀2在进行放气性能测试时，由于所述废气控制阀2关闭，仅靠自身的泄压孔排气泄压，因此所述模拟增压器装置9不启动；在所述废气控制阀2进行密封性能测试和稳定性能测试时，所述模拟增压器装置9需启动，即所述压缩泵启动，与所述储气罐配合，充当发动机上的增压器。测试完毕后，通过所述泄压阀进行泄压排气，以卸载掉所述废气控制阀2整个测试装置内，包括所述进气管路3和所述出气管路5中的压缩空气。

所述压力检测装置包括压力传感器7，所述压力传感器7信号连接至所述信号处理输出装置10。所述进气管路3上的所述压力传感器7(即图2中的压力传感器P2)设于所述微型空滤器6的出气侧，用于检测所述废气控制阀2进气端的压力，所述出气管路5上的所述压力传感器7(即图2中的压力传感器P1)用于检测所述废气控制阀2出气端的压力，两压力信号通过所述信号处理输出装置10处理后输送至所述PC机1，在所述PC机1端可以实时测量和记录压力信号，用以数据分析。

位于所述出气管路5上的所述压力检测装置还包括压力表8，用以测量及实时直观显示所述出气管路5内的压力，特别是当所述压缩泵或所述储气罐泄压后，可以直接地获知所述废气控制阀2及其管路中的空气是否完全卸掉，以便于后续测试程序使用。

本实施例中所述信号处理输出装置10包括微处理器101，所述微处理器101连接有电源模块，所述微处理器101内设有对应控制所述进气泵4与所述废气控制阀2的PWM信号设定单元102(如设置为PWM信号发生器)，两所述压力传感器7分别连接至设于所述微处理器101内的压力信号处理单元103，所述微处理器101的输出端信号连接至所述PC机1，所述微处理器101与所述PC机1之间连接有USB转换器104。所述压力信号处理单元103和所述PWM信号设定单元102分别通过所述USB转换器104实现与所述PC机1的信号连接。

所述电源模块包括直流电源105，所述直流电源105与所述微处理器101连接的导线上依次串接有保险丝106和控制开关107，且所述直流电源105设置为+24V的直流电源105，为所述微处理器101提供工作电压。当出现过流现象时，所述保险丝106及时断开，以保护所述微处理器101即相关电子部件。通过所述控制开关107可以控制所述微处理器101启动及信号输出。

本实施例的测试方法，包括以下性能测试：

S₁、废气控制阀的放气性能测试

S_1-1、接通所述电源模块与所述微处理器101之间的电路，及将所述控制开关107闭合，利用所述+24V的直流电源105为所述微处理器101及相关部件供电，在所述微处理器101上选定与所述进气泵4对应的所述PWM信号设定单元102，设定PWM信号输出值，使其输出PWM信号，用于控制所述进气泵4工作。

在所述微处理器101上选定与所述废气控制阀2对应的所述PWM信号设定单元102，将所述PWM信号设定单元102的PWM输出信号设定为0％，用于控制所述废气控制阀2的开度。当所述PWM信号设定单元102的PWM输出信号设定为0％时，所述废气控制阀2的开度为零，即所述废气控制阀2完全关闭。

S_1-2、启动所述PC机1，所述微处理器101将两路PWM信号分别输送至所述PC机1内，所述PC机1将与所述进气泵4对应的PWM信号输送至所述进气泵4，控制所述进气泵4启动；将与所述废气控制阀2对应的PWM信号输送至所述废气控制阀2，控制所述废气控制阀2完全关闭。

所述进气泵4将压缩空气经过所述微型空滤器6过滤后，送入至所述废气控制阀2，此时所述废气控制阀2通过自身的泄压孔进行泄压。

S_1-3、位于所述出气管路5内的所述压力传感器7检测所述废气控制阀2出气侧的压力值，根据所述压力传感器7检测值的大小确定所述废气控制阀2的放气性能，即所述出气管路5内的所述压力传感器7检测的压力值越小，对应的所述废气控制阀2的放气能力越强。通过此测试步骤，可以分别测试多个所述废气控制阀2的放气性能，用于对比多组所述废气控制阀2或不同厂家所述废气控制阀2，以便于择优使用。

S₂、废气控制阀的稳定性能及密封性能测试，本步骤可以在废气控制阀2的放气性能测试后继续进行，也可单独进行。当单独进行时，需要先接通所述电源模块与所述微处理器101之间的电路，及将所述控制开关107闭合，利用所述+24V的直流电源105为所述微处理器101及相关部件供电，在所述微处理器101上选定与所述进气泵4对应的所述PWM信号设定单元102，设定PWM信号输出值，使其输出PWM信号，用于控制所述进气泵4工作，然后进行下列步骤；当在废气控制阀2的放气性能测试后继续进行时，直接进入下列步骤：

S_2-1、在所述微处理器101上选定与所述废气控制阀2对应的所述PWM信号设定单元102，设定所述PWM信号设定单元102的PWM输出信号，所述PWM输出信号的设定范围为0～100％。

S_2-2、启动所述PC机1，所述微处理器101将两路PWM信号分别输送至所述PC机1内，所述PC机1将与所述进气泵4对应的PWM信号输送至所述进气泵4，控制所述进气泵4启动；将与所述废气控制阀2对应的PWM信号输送至所述废气控制阀2，控制所述废气控制阀2按照设定的PWM值开启，同时所述PC机1控制所述压缩泵启动。

所述进气泵4将压缩空气送入至所述废气控制阀2，所述出气管路5将所述废气控制阀2排出的空气送入至所述压缩泵，所述压缩泵将空气压缩后存入所述储气罐。

S_2-3、位于所述进气管路3内的所述压力传感器7检测所述废气控制阀2进气侧的进气压力值，并通过所述微处理器101输送至所述PC机1。

位于所述出气管路5内的所述压力传感器7检测所述废气控制阀2出气侧的出气压力值，并通过所述微处理器101输送至所述PC机1。

在所述PC机1内将所述进气压力值与所述出气压力值进行比较，当所述进气压力值与所述出气压力值持续相等时，则判断所述废气控制阀2的密封性能良好。

当所述进气压力值与所述出气压力值不等且有波动时，需要持续观察，并根据对比结果的波动性，判定所述废气控制阀2的稳定性能，且所述进气压力值与所述出气压力值对比结果的波动越大，则稳定性能越差。

本实施例还包括S₃、更换不同厂家生产的所述废气控制阀2，按照S₁、S₂的步骤分别进行测试，根据测试结果的对比，确定具有优良性能的所述废气控制阀2使用。

本实施例具有以下优点：

1、可以将整个装置固定安装在一板上或一箱内，形成便携式结构，操作简便，不受空间限制。

2、在所述废气控制阀2的进气侧设置所述微型空滤器6，可以保证进气的清洁度，从而保证性能及性能对比的精准性。

3、所述进气泵4由所述PC机1送入的PWM控制信号驱动，通过调整PWM控制信号，给所述废气控制阀2送入的压力不同，可以模拟发动机不同运行工况中的进气增压压力。

4、所述废气控制阀2进出气侧中分别设置压力传感器7，可在PC机1端实时采集及显示压力变化数据，用以量化分析所述废气控制阀2的性能，以及实现不同废气控制阀间的性能对比。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.废气控制阀性能测试装置，与PC机配合使用，其特征在于：包括连接在废气控制阀进气端的进气管路，所述进气管路上安装有进气泵，所述废气控制阀的出气端连接有出气管路，所述出气管路密封连接至模拟增压器装置，所述进气管路和所述出气管路上分别安装有压力检测装置，所述压力检测装置信号连接至信号处理输出装置，所述信号处理输出装置的信号输出端连接至所述PC机，所述PC机的控制端分别连接至所述进气泵和所述模拟增压器装置。

2.如权利要求1所述的废气控制阀性能测试装置，其特征在于：所述模拟增压器装置包括连接在所述出气管路端部的压缩泵，所述压缩泵的出气端设有储气罐，所述储气罐或所述压缩泵上设有泄压阀，所述压缩泵与所述PC机连接。

3.如权利要求2所述的废气控制阀性能测试装置，其特征在于：所述压力检测装置包括压力传感器，所述压力传感器信号连接至所述信号处理输出装置。

4.如权利要求3所述的废气控制阀性能测试装置，其特征在于：位于所述出气管路上的所述压力检测装置还包括压力表。

5.如权利要求3所述的废气控制阀性能测试装置，其特征在于：所述信号处理输出装置包括微处理器，所述微处理器连接有电源模块，所述微处理器内设有对应控制所述进气泵与所述废气控制阀的PWM信号设定单元，两所述压力传感器分别连接至设于所述微处理器内的压力信号处理单元，所述微处理器的输出端信号连接至所述PC机。

6.如权利要求5所述的废气控制阀性能测试装置，其特征在于：所述微处理器与所述PC机之间连接有USB转换器。

7.如权利要求5所述的废气控制阀性能测试装置，其特征在于：所述电源模块包括直流电源，所述直流电源与所述微处理器连接的导线上依次串接有保险丝和控制开关。

8.如权利要求5所述的废气控制阀性能测试装置，其特征在于：所述进气泵与所述废气控制阀之间的所述进气管路上还安装有微型空滤器。

9.如权利要求5所述的废气控制阀性能测试装置的测试方法，其特征在于：包括以下性能测试，

S₁、废气控制阀的放气性能测试

S_1-1、接通所述电源模块与所述微处理器之间的电路，在所述微处理器上选定与所述进气泵对应的所述PWM信号设定单元，设定PWM信号输出值，使其输出PWM信号；

在所述微处理器上选定与所述废气控制阀对应的所述PWM信号设定单元，将所述PWM信号设定单元的PWM输出信号设定为0％；

S_1-2、启动所述PC机，所述微处理器将两路PWM信号分别输送至所述PC机内，所述PC机将与所述进气泵对应的PWM信号输送至所述进气泵，控制所述进气泵启动；将与所述废气控制阀对应的PWM信号输送至所述废气控制阀，控制所述废气控制阀完全关闭；

所述进气泵将压缩空气送入至所述废气控制阀，此时所述废气控制阀通过自身的泄压孔进行泄压；

S_1-3、位于所述出气管路内的所述压力传感器检测所述废气控制阀出气侧的压力值，根据所述压力传感器检测值的大小确定所述废气控制阀的放气性能；

S₂、废气控制阀的稳定性能及密封性能测试

S_2-1、在所述微处理器上选定与所述废气控制阀对应的所述PWM信号设定单元，设定所述PWM信号设定单元的PWM输出信号，所述PWM输出信号的设定范围为0～100％；

S_2-2、启动所述PC机，所述微处理器将两路PWM信号分别输送至所述PC机内，所述PC机将与所述进气泵对应的PWM信号输送至所述进气泵，控制所述进气泵启动；将与所述废气控制阀对应的PWM信号输送至所述废气控制阀，控制所述废气控制阀按照设定的PWM值开启，同时所述PC机控制所述压缩泵启动；

所述进气泵将压缩空气送入至所述废气控制阀，所述出气管路将所述废气控制阀排出的空气送入至所述压缩泵，所述压缩泵将空气压缩后存入所述储气罐；

S_2-3、位于所述进气管路内的所述压力传感器检测所述废气控制阀进气侧的进气压力值，并通过所述微处理器输送至所述PC机；

位于所述出气管路内的所述压力传感器检测所述废气控制阀出气侧的出气压力值，并通过所述微处理器输送至所述PC机；

在所述PC机内将所述进气压力值与所述出气压力值进行比较，当所述进气压力值与所述出气压力值持续相等时，则判断所述废气控制阀的密封性能良好；

当所述进气压力值与所述出气压力值不等且有波动时，需要持续观察，并根据对比结果的波动性，判定所述废气控制阀的稳定性能。

10.如权利要求2所述的废气控制阀性能测试装置的测试方法，其特征在于：在S_1-3步骤中，所述出气管路内的所述压力传感器检测的压力值越小，对应的所述废气控制阀的放气能力越强；

在S_2-3步骤中，所述进气压力值与所述出气压力值对比结果的波动越大，则稳定性能越差；

还包括S₃、更换不同厂家生产的所述废气控制阀，按照S₁、S₂的步骤分别进行测试，根据测试结果的对比，确定具有优良性能的所述废气控制阀使用。

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