CN204984684U - 一种汽油机直喷式喷油器性能检测*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种汽油机直喷式喷油器性能检测***，包括试验液压力稳定和保持装置、试验液压力调节及驱动装置、试验液温度调节装置、试验液补给装置、喷油器安装装置、试验定容装置以及控制***，其中，试验液压力稳定和保持装置为一恒温恒压罐体，其设置有氮气压力输入口、试验液补充口、试验液输出口、温度控制输入与输出口五个接口，罐体内部安装压力传感器、温度传感器以及液位传感器，氮气压力输入口与试验液驱动装置相连，试验液补充口与试验液补给装置相连，试验液输出口和喷油器安装装置相连，喷油器安装装置与试验定容装置相连，试验液压力调节及驱动装置与试验定容装置连接，温度控制输入、温度控制输出口与试验液温度调节装置相连而形成回路。
Description
技术领域
本实用新型属于发动机技术领域，涉及汽油机直喷式喷油器，尤其是一种汽油机直喷式喷油器性能检测***。
背景技术
随着国内外对汽车排放法规的日益严格，对发动机电控喷射技术提出了更高的要求，由于喷油器是发动机燃料雾化的核心部件，因此，喷油器的性能对发动机动力性、经济性、排放性等具有决定性的影响。为了规范和指导喷油器生产，我国先后颁布了《GB/T25362-2010汽油机电磁阀式喷油器总成技术条件》和《GB/T25363-2010汽油机电磁阀式喷油器总成试验方法》两项国家推荐性标准。虽然我国颁布了喷油器性能测试标准，但是，缺乏相应的对低压电磁阀式喷油器进行全面、精确检测的***。
目前，国内大多数汽车零件制造和汽车维修行业仍然普遍采用比较简单的喷油器测试方法，许多采用眼看、耳听的方法来判别喷油器的质量好坏，这就导致了直喷式喷油器在性能上存在很大差别，甚至已经不满足法规要求的喷油器仍在使用，直径影响了发动机的各项性能。与国内相比，国外直喷式喷油器检测法规发布较早，但是，对汽直喷式喷油器检测的研究也尚且不成熟。
国内市场上已有的喷油器清洗装置只能够对喷油量进行简单的测量，且误差较大，主要用于排除喷油器堵塞等故障，无法满足喷油器性能精确检测的需求。因此，需要开发一种用于汽油机直喷式喷油器全面性能检测的***，以适应国家法规的检测要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种实现喷油器检测过程中数据的自动采集与处理的汽油机直喷式喷油器性能检测***。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种汽油机直喷式喷油器性能检测***，包括试验液压力稳定和保持装置、试验液压力调节及驱动装置、试验液温度调节装置、试验液补给装置、喷油器安装装置、试验定容装置以及控制***，其中，试验液压力稳定和保持装置为一恒温恒压罐体，其设置有氮气压力输入口、试验液补充口、试验液输出口、温度控制输入与输出口五个接口，罐体内部安装压力传感器、温度传感器以及液位传感器，氮气压力输入口与试验液驱动装置相连，试验液补充口与试验液补给装置相连，试验液输出口和喷油器安装装置相连，喷油器安装装置与试验定容装置相连，试验液压力调节及驱动装置与试验定容装置连接，使试验定容装置形成模拟直喷式喷油器工作过程中的发动机气缸环境，温度控制输入、温度控制输出口与试验液温度调节装置相连而形成回路。
而且，所述试验液压力调节及驱动装置包括低压氮气瓶、高压氮气瓶、气液增压泵、电磁阀、电控调压阀，低压氮气瓶、高压氮气瓶分别通过管路连接在气液增压泵的输入端，气液增压泵的输出端连接在恒温恒压罐体的氮气压力输入口上，在气液增压泵与恒温恒压罐体之间的连接管路上依次安装有两个电控开关电磁阀、一个氮气气压传感器，在低压氮气瓶与气液增压泵之间的管路上安装有电磁阀，在高压氮气瓶与气液增压泵之间的管路上安装有电控调压阀，低压氮气瓶为气液增压泵提供控制气源，高压氮气瓶的气体压力经电控调压阀调压后，进入气液增压泵，输出更高压力的气体，用于稳定试验液压力和驱动试验液。电控调压阀用于调节由高压氮气瓶输出的气压压力，电控开关阀用于开启和关闭氮气气源。
而且，所述试验液温度调节装置用于试验过程中试验液的温度控制，包括水温箱、水温控制***、热交换器、循环泵、水温传感器、温度显示仪表，水温箱与恒温恒压罐体的温度控制输入与输出口管连形成试验液回路，在水温箱内分安装有水温传感器和热交换器，水温传感器通过控制电路分别与水温箱外的水温控制***和温度显示仪表连接。
而且，所述试验液补给装置用于在试验过程中不断向恒温恒压罐体补充试验液体，包括补液箱、试验液加注口、电控补液泵、单向阀，补液箱与恒温恒压罐体的试验液补充口管连，补液箱用于储存试验液，在补液箱与恒温恒压罐体的试验液补充口的连接管路上依次安装有电控补液泵和单向阀，试验过程中，电控补液泵根据控制***指令，将试验液经单向阀送入恒温恒压罐体。
而且，所述喷油器安装装置包括喷油器安装装置、上电控开关阀、喷油器，喷油器安装装置通过管路连接恒温恒压罐体的试验液输出口，在该连接管路上安装有上电控开关阀，用于安装喷油器，通过该喷油器安装装置实现不同型号喷油器的安装要求。
而且，所述试验定容装置包括定容器、电控比例阀、下电控开关阀、气压传感器、图像采集***、真空泵、油水分离器，定容器用于安装喷油器安装装置并将喷油器定位在定容器内，在高压氮气瓶与气液增压泵之间的管路上并接一管路，该管路通入定容器输入氮气，用于模拟直喷式喷油器工作过程中的发动机气缸环境，在该管路上安装有电控比例阀，定容器底部通过管路安装有真空泵，在真空泵与定容器的连接管路上安装有下电控开关阀，在真空泵输出侧的管路上安装有油水分离器，真空泵将定容器中试验液体抽走，并经油水分离器将气液分离，图像采集***用于捕捉喷油器在喷射过程中试验液的雾化形态及锥角等性能参数。
而且，所述控制***负责整个喷油器检测试验过程的压力控制、温度控制、补液、喷油器开启与关闭、数据采集等，恒温恒压罐体的压力传感器、温度传感器、液位传感器、试验液压力调节及驱动装置的氮气气压传感器、水温箱内的水温传感器、试验定容装置的气压传感器以及图像采集***分别与控制***的输入端连接，控制***的输出端分别与试验液压力调节及驱动装置的电磁阀、电控调压阀、两个电控开关电磁阀、水温控制***、喷油器安装装置的上电控开关阀和试验定容装置的下电控开关阀连接。
本实用新型的优点和积极效果是：
1、本检测***满足国内外直喷式喷油器检测的试验条件，实现了直喷式喷油器性能的准确、全面检测，为直喷式喷油器检测提供了一套可行的试验***。
2、本检测***将试验液压力控制、温度控制、补充、收集等功能集成在一起，实现了各***的有机融合与直喷式喷油器检测试验的有序、连贯进行，具有较高的自动化程度。
3、本检测***实现了试验过程中压力、温度、液位、雾化特性等参数的自动采集与处理，可以将喷油器喷雾形态、粒径分布等特性以图像形式展示出来，使直喷式喷油器性能检测更为直观准确。
4、本检测***采用高低压氮气组合的方式实现了试验液压力稳定与驱动功能，解决了试验液高压驱动和稳定问题，并采用压力反馈控制，保证了直喷式喷油器检测试验的顺利进行。
5、本检测***采用了试验液补充装置，保证了喷油器检测试验的连续进行；采用水交换的形式进行试验液温度调节，提高了试验液温度调节的安全性，满足了喷油器检测的试验条件。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
一种汽油机直喷式喷油器性能检测***，包括试验液压力稳定和保持装置、试验液压力调节及驱动装置、试验液温度调节装置、试验液补给装置、喷油器安装装置、试验定容装置以及控制***32，其中，试验液压力稳定和保持装置为一恒温恒压罐体18，其设置有氮气压力输入口、试验液补充口、试验液输出口、温度控制输入与输出口五个接口，罐体内部安装压力传感器28、温度传感器27以及液位传感器26，氮气压力输入口与试验液驱动装置相连，试验液补充口与试验液补给装置相连，试验液输出口和喷油器安装装置相连，喷油器安装装置与试验定容装置相连，试验液压力调节及驱动装置与试验定容装置连接，使试验定容装置形成模拟直喷式喷油器工作过程中的发动机气缸环境，温度控制输入、温度控制输出口与试验液温度调节装置相连而形成回路。
试验液压力调节及驱动装置包括低压氮气瓶1、高压氮气瓶2、气液增压泵4、电磁阀31、电控调压阀3，低压氮气瓶、高压氮气瓶分别通过管路连接在气液增压泵的输入端，气液增压泵的输出端连接在恒温恒压罐体的氮气压力输入口上，在气液增压泵与恒温恒压罐体之间的连接管路上依次安装有两个电控开关电磁阀5和6、一个氮气气压传感器7，在低压氮气瓶与气液增压泵之间的管路上安装有电磁阀，在高压氮气瓶与气液增压泵之间的管路上安装有电控调压阀，低压氮气瓶为气液增压泵提供控制气源，高压氮气瓶的气体压力经电控调压阀调压后，进入气液增压泵，输出更高压力的气体，用于稳定试验液压力和驱动试验液。电控调压阀用于调节由高压氮气瓶输出的气压压力，电控开关阀用于开启和关闭氮气气源。
试验液温度调节装置主要负责试验过程中试验液的温度控制，由于喷油器检测采用的试验液是易燃液体，因此，采用水循环加热方式控制试验液温度，试验液温度调节装置包括水温箱14、水温控制***16、热交换器15、循环泵17、水温传感器12、温度显示仪表13，水温箱与恒温恒压罐体的温度控制输入与输出口管连形成试验液回路，在水温箱内分安装有水温传感器和热交换器，水温传感器通过控制电路分别与水温箱外的水温控制***和温度显示仪表连接，水温控制***主要根据控制***命令，将水加热到一定温度，然后由热交换器将热量传递给水温箱内的试验液，并经循环泵，将试验液在恒温恒压罐体与恒温箱之间反复循环，以使试验液受热均匀，并由水温传感器采集试验液温度，反馈给温度显示仪表和控制***，再由控制***根据反馈温度值，实时调节水温控制***的温度，达到试验液温度稳定的目的。
试验液补给装置的主要作用是在试验过程中不断向恒温恒压罐体补充试验液体，以使试验可以不间断的进行，试验液补给装置包括补液箱11、试验液加注口10、电控补液泵9、单向阀8，补液箱与恒温恒压罐体的试验液补充口管连，补液箱主要用来储存试验液，在补液箱与恒温恒压罐体的试验液补充口的连接管路上依次安装有电控补液泵和单向阀，试验过程中，电控补液泵根据控制***指令，将试验液经单向阀送入恒温恒压罐体。
喷油器安装装置包括喷油器安装装置20、上电控开关阀19、喷油器21，喷油器安装装置通过管路连接恒温恒压罐体的试验液输出口，在该连接管路上安装有上电控开关阀，用于安装喷油器，通过该喷油器安装装置可实现不同型号喷油器的安装要求。
试验定容装置包括定容器22、电控比例阀30、下电控开关阀23、气压传感器29、图像采集***33、真空泵24、油水分离器25，定容器用于安装喷油器安装装置并将喷油器定位在定容器内，在高压氮气瓶与气液增压泵之间的管路上并接一管路，该管路通入定容器输入氮气，用于模拟直喷式喷油器工作过程中的发动机气缸环境，在该管路上安装有电控比例阀，定容器底部通过管路安装有真空泵，在真空泵与定容器的连接管路上安装有下电控开关阀，在真空泵输出侧的管路上安装有油水分离器，真空泵将定容器中试验液体抽走，并经油水分离器将气液分离，以便回收试验液体，防止污染环境。图像采集***用于捕捉喷油器在喷射过程中试验液的雾化形态及锥角等性能参数，定容器两侧均采用石英玻璃，便于图像采集***的图像采集。
控制***负责整个喷油器检测试验过程的压力控制、温度控制、补液、喷油器开启与关闭、数据采集等，图1中的虚线表示控制***与各个部件的数据传输与控制线路，其中恒温恒压罐体的压力传感器、温度传感器、液位传感器、试验液压力调节及驱动装置的氮气气压传感器、水温箱内的水温传感器、试验定容装置的气压传感器以及图像采集***分别与控制***的输入端连接，控制***的输出端分别与试验液压力调节及驱动装置的电磁阀、电控调压阀、两个电控开关电磁阀、水温控制***、喷油器安装装置的上电控开关阀和试验定容装置的下电控开关阀连接。
在控制器上设置有外设打印机连接端口，用于连接打印机将试验数据打印导出。
控制***设有液晶显示面板，可以根据需要显示温度、压力、喷油器喷开启与关闭时间、喷油器喷射锥角等参数，该显示屏上分别设置有“开始试验”按钮、“继续试验”按钮、“结束试验”按钮，当恒温恒压罐体中试验液的压力、温度达到试验要求时，显示屏上的“开始试验”按钮变为绿色(其他状态下为红色)，试验过程中，“开始试验”按钮变为灰色，“继续试验”按钮由红色变为绿色，点击“继续试验”按钮，会重复以上试验，当设定的试验次数完毕时，“结束试验”按钮会由灰变红，点击此按钮，试验结束。
本汽油机直喷式喷油器性能检测***的检测方法步骤如下：
⑴制定喷油器检测控制策略，并编写控制策略程序，然后将喷油器检测控制策略程序写入控制***，控制策略主要包括控制***对压力、温度、补液、喷油器等装置或部件的控制，并采集温度、压力、喷油器开启与关闭时间等数据；
⑵安装喷油器，根据喷油器型号，选择相应的接头，将其安装到喷油器安装装置上；
⑶试验准备，启动控制***，在控制***控制指令下，试验液压力调节及驱动装置开始向恒温恒压罐体中注入恒压氮气，试验液补给装置根据恒温恒压罐体中液位传感器的数据确定补液量，试验液温度调节装置根据试验需要，对恒温恒压罐体中的试验液进行加热或冷却，气源输出压力、试验液压力与温度、试验液位等信息会实时显示在控制***的液晶屏上。当恒温恒压罐体中试验液的压力、温度达到试验要求时，显示屏上的“开始试验”按钮变为绿色；
⑷点击显示屏上的“开始试验”按钮，此时按钮变为灰色，试验中按钮由红色变为绿色，控制***此时会根据喷油器检测要求，向其发送具有一定脉宽的控制信号，喷油器开始喷射试验，数据采集装置会实时采集压力、温度、喷射形态等数据，并记录喷油器控制信号脉宽与时间间隔等，待一定喷射次数结束后，控制***会暂停，然后打开开关阀，启动真空泵，将定容器中的试验液体排空，并准备下一次试验；
⑸多次重复试验，当控制***暂停后，会给出一定时间进行试验液收集工作，当试验液体收集测量完毕后，“继续试验”按钮会由红变绿，此时，点击“继续试验”按钮，会重复以上试验，并进行相应的数据收集与处理，如次多次，可多次取平均值，以得到该喷油器准确的性能参数；
⑹试验结束，当设定的试验次数完毕时，“结束试验”按钮会由灰变红，点击此按钮，试验结束，并将试验过程中的试验液温度、压力，喷油器的喷射锥角、喷油器开启与关闭时间、喷油器喷射过程中的液体分布等参数详细记录下来，当点击“打印试验报告”按钮时，控制***会根据预先设定的试验报告格式，输出此款喷油器的检测试验结果。
Claims (7)
1.一种汽油机直喷式喷油器性能检测***，其特征在于：包括试验液压力稳定和保持装置、试验液压力调节及驱动装置、试验液温度调节装置、试验液补给装置、喷油器安装装置、试验定容装置以及控制***，其中，试验液压力稳定和保持装置为一恒温恒压罐体，其设置有氮气压力输入口、试验液补充口、试验液输出口、温度控制输入与输出口五个接口，罐体内部安装压力传感器、温度传感器以及液位传感器，氮气压力输入口与试验液驱动装置相连，试验液补充口与试验液补给装置相连，试验液输出口和喷油器安装装置相连，喷油器安装装置与试验定容装置相连，试验液压力调节及驱动装置与试验定容装置连接，使试验定容装置形成模拟直喷式喷油器工作过程中的发动机气缸环境，温度控制输入、温度控制输出口与试验液温度调节装置相连而形成回路。
2.根据权利要求1所述的汽油机直喷式喷油器性能检测***，其特征在于：所述试验液压力调节及驱动装置包括低压氮气瓶、高压氮气瓶、气液增压泵、电磁阀、电控调压阀，低压氮气瓶、高压氮气瓶分别通过管路连接在气液增压泵的输入端，气液增压泵的输出端连接在恒温恒压罐体的氮气压力输入口上，在气液增压泵与恒温恒压罐体之间的连接管路上依次安装有两个电控开关电磁阀、一个氮气气压传感器，在低压氮气瓶与气液增压泵之间的管路上安装有电磁阀，在高压氮气瓶与气液增压泵之间的管路上安装有电控调压阀，低压氮气瓶为气液增压泵提供控制气源，高压氮气瓶的气体压力经电控调压阀调压后，进入气液增压泵，输出更高压力的气体，用于稳定试验液压力和驱动试验液，电控调压阀用于调节由高压氮气瓶输出的气压压力，电控开关阀用于开启和关闭氮气气源。
3.根据权利要求2所述的汽油机直喷式喷油器性能检测***，其特征在于：所述试验液温度调节装置用于试验过程中试验液的温度控制，包括水温箱、水温控制***、热交换器、循环泵、水温传感器、温度显示仪表，水温箱与恒温恒压罐体的温度控制输入与输出口管连形成试验液回路，在水温箱内分安装有水温传感器和热交换器，水温传感器通过控制电路分别与水温箱外的水温控制***和温度显示仪表连接。
4.根据权利要求3所述的汽油机直喷式喷油器性能检测***，其特征在于：所述试验液补给装置用于在试验过程中不断向恒温恒压罐体补充试验液体，包括补液箱、试验液加注口、电控补液泵、单向阀，补液箱与恒温恒压罐体的试验液补充口管连，补液箱用于储存试验液，在补液箱与恒温恒压罐体的试验液补充口的连接管路上依次安装有电控补液泵和单向阀，试验过程中，电控补液泵根据控制***指令，将试验液经单向阀送入恒温恒压罐体。
5.根据权利要求4所述的汽油机直喷式喷油器性能检测***，其特征在于：所述喷油器安装装置包括喷油器安装装置、上电控开关阀、喷油器，喷油器安装装置通过管路连接恒温恒压罐体的试验液输出口，在该连接管路上安装有上电控开关阀，用于安装喷油器，通过该喷油器安装装置实现不同型号喷油器的安装要求。
6.根据权利要求5所述的汽油机直喷式喷油器性能检测***，其特征在于：所述试验定容装置包括定容器、电控比例阀、下电控开关阀、气压传感器、图像采集***、真空泵、油水分离器，定容器用于安装喷油器安装装置并将喷油器定位在定容器内，在高压氮气瓶与气液增压泵之间的管路上并接一管路，该管路通入定容器输入氮气，用于模拟直喷式喷油器工作过程中的发动机气缸环境，在该管路上安装有电控比例阀，定容器底部通过管路安装有真空泵，在真空泵与定容器的连接管路上安装有下电控开关阀，在真空泵输出侧的管路上安装有油水分离器，真空泵将定容器中试验液体抽走，并经油水分离器将气液分离，图像采集***用于捕捉喷油器在喷射过程中试验液的雾化形态及锥角参数。
7.根据权利要求6所述的汽油机直喷式喷油器性能检测***，其特征在于：所述控制***负责整个喷油器检测试验过程的压力控制、温度控制、补液、喷油器开启与关闭、数据采集，恒温恒压罐体的压力传感器、温度传感器、液位传感器、试验液压力调节及驱动装置的氮气气压传感器、水温箱内的水温传感器、试验定容装置的气压传感器以及图像采集***分别与控制***的输入端连接，控制***的输出端分别与试验液压力调节及驱动装置的电磁阀、电控调压阀、两个电控开关电磁阀、水温控制***、喷油器安装装置的上电控开关阀和试验定容装置的下电控开关阀连接。
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20160120 Termination date: 20170120 |