CN101832845A

CN101832845A - 自校型废气涡轮增压器密封试验系统及方法

Info

Publication number: CN101832845A
Application number: CN 201010153570
Authority: CN
Inventors: 刘震涛; 吕锋; 张宇; 韩松; 陆家祥
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2010-04-22
Filing date: 2010-04-22
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2030-04-22
Also published as: CN101832845B

Abstract

本发明涉及废气涡轮增压器密封试验技术，旨在提供一种自校型废气涡轮增压器密封试验系统及方法。该方法包括：堵塞被测量的废气涡轮增压器的回油口，自其进油口引入压力为0.1～0.3MPa的压缩空气；在单位时间内测量进气的总质量流量，并同时在所述废气涡轮增压器的压气机壳的集气蜗壳和涡轮的集气蜗壳分别测量泄漏气体的质量流量；两个泄漏气体的质量流量数值之和用于校验进气总质量流量的数值是否准确。本发明用压缩空气流动模拟机油流动，反映密封性各种因素十分敏感；用喷嘴流量计及U形管测量漏泄量，量程大，测量精度高；用当地气体密度计量其流量，采用自校方法，可轻松判断测量数据可信度。

Description

自校型废气涡轮增压器密封试验系统及方法

技术领域

本发明涉及一种废气涡轮增压器密封试验技术，特别涉及一种自校型废气涡轮增压器密封试验系统及方法。

背景技术

量大面广的内燃机采用废气涡轮增压器，在同样的工作容积中增加了空气量，可以多喷油，并且改善了燃烧过程，因而大幅度提高了内燃机的比功率，降低了比油耗，减少了排气中的污染物，并减轻了发动机排气噪声。尤其当前日益增多的内燃机排放污染物严重威胁人体健康，增压技术愈来愈受有关部门的重视。试验证明采用涡轮增压技术可以满足国I排放法规。涡轮增压器是柴油机满足国I以上各阶段排放法规必不可缺的重要部件。

随着排放法规的日益苛求，提高涡轮增压器效率，减小转动惯量，提高工作可靠性，使其适应各阶段排放法规的要求，这是车用涡轮增压器发展的重要方向。

涡轮增压器工作状态下，机油压力处0.2～0.5MPa状态，而涡轮、压气机两端的气体压力处0.1～0.3MPa状态，因而两端压力在较多工况下小于机油压力，尤其在起动、怠速等工况。另外，从增压器结构考虑，转子和固定件之间的间隙是不可避免的。鉴于以上两种情况，理论上讲，机油漏向两端是必然的。关键是控制漏气量。

增压器漏机油将产生以下几方面弊端：

(1)机油从压叶轮背流向压壳，进入发动机燃烧室，使燃烧恶化，排放超标。

(2)机油从涡轮轮背流向涡壳出口，使排放指标恶化。

(3)在两端轴封积存的机油流动性差，得不到及时更换，在增压器运行过快或油压过低等情况下，尤其涡轮端排气温度高，很容易使积存机油烧结，严重时甚至使密封环与轴烧结成一体，破坏转子动平衡，进而擦壳，酿成增压器损坏事故。

因此，控制漏油量是提高增压器工作可靠性，满足排放要求、延长工作寿命的重要措施。也是考核增压器质量的重要指标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种自校型废气涡轮增压器密封试验系统及方法。

为解决该技术问题，本发明的技术方案是：

本发明提供了一种自校型废气涡轮增压器密封试验系统，包括被测量的废气涡轮增压器，其回油口以堵头堵塞；该系统还包括三组气体流量测量装置，每组气体流量量测量装置均包括：水柱U形管、汞柱U形管，流量计、三通阀和三通开关各一个，水柱U形管、汞柱U形管经三通阀与三通开关的选择切换分别接于流量计两端；

第I组气体流量测量装置的三通开关经管路接于压缩空气源，其流量计经管路连接至所述被测量的废气涡轮增压器的进油口；第II组气体流量测量装置的三通开关，经管路连接至所述被测量的废气涡轮增压器的压气机壳的集气蜗壳；第III组气体流量测量装置的三通开关，经管路连接至所述被测量的废气涡轮增压器的涡轮的集气蜗壳。

作为一种改进，所述压缩空气源为空气压缩机或压缩空气储存容器，所提供压缩空气的压力为0.1～0.3MPa。

作为一种改进，所述压缩空气源与第I组气体流量测量装置的三通开关之间的管路上还设置温度计。

作为一种改进，所述流量计是喷嘴流量计。

本发明还提供了一种基于前述系统的自校型废气涡轮增压器密封试验方法，包括：堵塞被测量的废气涡轮增压器的回油口，自其进油口引入压力为0.1～0.3MPa的压缩空气；在单位时间内测量进气的总质量流量，并同时在所述废气涡轮增压器的压气机壳的集气蜗壳和涡轮的集气蜗壳分别测量泄漏气体的质量流量；两个泄漏气体的质量流量数值之和用于校验进气总质量流量的数值是否准确。

作为一种改进，测量气体质量流量时，是使用水柱U形管和汞柱U形管测量流量计两端压差。

本发明的有益效果在于：

(1)用压缩空气流动模拟机油流动，反映密封性各种因素十分敏感。

(2)用喷嘴流量计及U形管测量漏泄量，量程大，测量精度高。

(3)用当地气体密度计量其流量，采用自校方法，可轻松判断测量数据可信度。

(4)制成密封试验台可作增压器密封性能研究，也可在装配线在线检测产品密封性合格与否。

附图说明

图1为自校型废气涡轮增压器密封试验系统结构示意及运行简图。

图中的附图标记为：

压缩空气源1，压气机壳的集气蜗壳2，涡轮的集气蜗壳3，三通开关4，流量计5，三通阀6，汞柱U形管7、水柱U形管8。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明进一步加以描述。

本实施例中的自校型废气涡轮增压器密封试验系统，包括被测量的废气涡轮增压器，其回油口以堵头堵塞。该系统还包括三组气体流量测量装置，每组气体流量量测量装置均包括：水柱U形管8、汞柱U形管7，流量计5、三通阀6和三通开关4各一个，水柱U形管8、汞柱U形管7经三通阀6与三通开关4的选择切换分别接于流量计5的两端；

第I组气体流量测量装置的三通开关4经管路接于压缩空气源1，其流量计5经管路连接至所述被测量的废气涡轮增压器的进油口；第II组气体流量测量装置的三通开关14，经管路连接至所述被测量的废气涡轮增压器的压气机壳的集气蜗壳2；第III组气体流量测量装置的三通开关24，经管路连接至所述被测量的废气涡轮增压器的涡轮的集气蜗壳3。

压缩空气源1可以选用空气压缩机或压缩空气储存容器，所提供压缩空气的压力为0.1～0.3MPa。压缩空气源1与第I组气体流量测量装置的三通开关4之间的管路上还设置温度计。所述流量计5是喷嘴流量计。

本发明还提供了一种基于前述系统的自校型废气涡轮增压器密封试验方法，包括：将被测增压器卸去压气机壳和涡轮壳，堵塞被测量的废气涡轮增压器的回油口，水平或垂直置两个集气蜗壳之间，检查各部位不得有泄漏之处。自其进油口引入压力为0.1～0.3MPa的压缩空气，由低压向高压过渡，分别记录U形管读数和相应温度值。在单位时间内测量进气的总质量流量，并同时在所述废气涡轮增压器的压气机壳的集气蜗壳2和涡轮的集气蜗壳3分别测量泄漏气体的质量流量；两个泄漏气体的质量流量数值之和用于校验进气总质量流量的数值是否准确。

测量气体质量流量时，使用水柱U形管和汞柱U形管测量流量计两端压差，通过三通开关切换，以扩大量程。U形管显示了当地压力下的流量计压差，经过数据处理，即可得质量流量读数。

最后，以上公布的仅是本发明的具体实施例。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims

1.一种自校型废气涡轮增压器密封试验系统，包括被测量的废气涡轮增压器，其回油口以堵头堵塞，其特征在于，该系统还包括三组气体流量测量装置，每组气体流量量测量装置均包括：水柱U形管、汞柱U形管，流量计、三通阀和三通开关各一个，水柱U形管、汞柱U形管经三通阀与三通开关的选择切换分别接于流量计两端；

2.根据权利要求1所述的自校型废气涡轮增压器密封试验系统，其特征在于，所述压缩空气源为空气压缩机或压缩空气储存容器，所提供压缩空气的压力为0.1～0.3MPa。

3.根据权利要求1所述的自校型废气涡轮增压器密封试验系统，其特征在于，所述压缩空气源与第I组气体流量测量装置的三通开关之间的管路上还设置温度计。

4.根据权利要求1至4所述的任意一种自校型废气涡轮增压器密封试验系统，其特征在于，所述流量计是喷嘴流量计。

5.一种基于权利要求1所述系统的自校型废气涡轮增压器密封试验方法，包括：堵塞被测量的废气涡轮增压器的回油口，自其进油口引入压力为0.1～0.3MPa的压缩空气；在单位时间内测量进气的总质量流量，并同时在所述废气涡轮增压器的压气机壳的集气蜗壳和涡轮的集气蜗壳分别测量泄漏气体的质量流量；两个泄漏气体的质量流量数值之和用于校验进气总质量流量的数值是否准确。

6.根据权利要求5所述的自校型废气涡轮增压器密封试验方法，其特征在于，测量气体质量流量时，是使用水柱U形管和汞柱U形管测量流量计两端压差。