CN102426104A

CN102426104A - 车用柴油机油气分离器试验装置及方法

Info

Publication number: CN102426104A
Application number: CN2011102520878A
Authority: CN
Inventors: 刘忠民; 刘开; 黎聪
Original assignee: Hangzhou Dianzi University
Current assignee: Hangzhou Dianzi University
Priority date: 2011-08-30
Filing date: 2011-08-30
Publication date: 2012-04-25

Abstract

本发明公开了一种车用柴油机油气分离器试验装置及方法。本发明中的空气滤清器的出口与流量计的一端连接，流量计的另一端与油气混合箱的输入口连接，油气混合箱侧壁上装有喷油器和加热器，油气混合箱外设置有温控仪；油气混合箱的输出口至油气分离器的进气口管路上依次装有第一颗粒计数器和第一压力表，油气分离器的出气口至绝对滤清器的输入口管路上依次装有第二压力表和第二颗粒计数器，绝对滤清器的输出口与节流阀的一端连接，节流阀的另一端与真空泵连接，在节流阀与真空泵之间的管路上设置有溢流阀。本发明仅需简单喷油装置即可进行油气混合，通过调节喷油量就能很好的控制混合气浓度，达到实验要求，保证了实验的可信度。

Description

车用柴油机油气分离器试验装置及方法

技术领域

本发明属于车辆检测技术领域，涉及一种车用柴油机油气分离器试验装置及方法。

背景技术

油气分离器是发动机的重要零部件之一，是曲轴箱通风系统中油气分离效果的关键部分。尤其是随着车辆排放法规的日益严格，车用发动机都开始逐步采用了闭式曲轴箱通风系统。油气分离器的性能将严重影响到发动机尾气排放指标。因此需要对油气分离器性能进行实验。

目前，公认的柴油机曲轴箱油气分离器试验方案是由国家行业标准QC/T 812-2009规定的试验方法。QC/T 812-2009规定采用匹配柴油机作为油气混合气源，并采用真空气泵将曲轴箱空气吸入油气分离器，进行流动阻力与分离效率试验。通过重量法测得油气分离器分离效率。

但是，匹配柴油机作为油气混合气源就需要一个复杂的发动机试验台架，使得许多柴油机零部件生产厂家不易实现，不利于行业的发展。

发明内容

本发明目的在于克服上述技术的不足，提供一种功能全面、成本低、效率高的柴油机油气分离器的实验系统。

本发明采用以下技术方案：

车用柴油机油气分离器试验装置包括空气滤清器、流量计、油气混合箱、泄油塞、加热器、喷油器、集油杯、油气分离器、温控仪、第一颗粒计数器、第一压力表、第二压力表、第二颗粒计数器、.绝对滤清器、节流阀、溢流阀、真空泵。

空气滤清器的出口与流量计的一端连接，流量计的另一端与油气混合箱的输入口连接，所述的油气混合箱底部设置有泄油塞，油气混合箱侧壁上装有喷油器和加热器，油气混合箱外设置有温控仪，温控仪的探头伸入油气混合箱内；油气混合箱的输出口至油气分离器的进气口管路上依次装有第一颗粒计数器和第一压力表，油气分离器的出气口至绝对滤清器的输入口管路上依次装有第二压力表和第二颗粒计数器，绝对滤清器的输出口与节流阀的一端连接，节流阀的另一端与真空泵连接，在节流阀与真空泵之间的管路上设置有溢流阀，所述的油气分离器出油口上装有集油杯。

车用柴油机油气分离器试验方法包括以下步骤：

步骤1、实验准备阶段，实验总成连接好后，检查气密性良好，打开加热器和真空泵，调节气体流量至被测油气分离器额定流量110%，使试验装置预热，油气混合箱内温度稳定在85～90℃十五分钟后，关闭真空泵，启动喷油器使油气预混合5分钟。重启真空泵，调至被测油气分离器额定流量，通过调节喷油量和观察第一颗粒计数器，使油气浓度稳定在额定工况。

步骤2、实验开始，分别以额定空气体积流量的50%、75%、100%、125%、150%或供需双方商定的流量进行测量，通过上位机记录流量、压力、浓度、温度。每次测量时间为30分钟，每隔5分钟记录一次。

步骤3、根据公式计

Figure 2011102520878100002DEST_PATH_IMAGE002

，算出原始分离效率，

—第一颗粒计数器示值；

Figure 2011102520878100002DEST_PATH_IMAGE006

—第二颗粒计数器示值。

步骤4、实验室寿命试验，连续进行试验，试验过程初始阶段每隔3h测量并记录油气分离器总成压力差；试验接近终了阶段，每隔0.5h测量总成压力差，当油气分离器总成压力差达到规定值时，停止试验，记录累计试验时间，按步骤3所述测量油气分离器在试验终了时的分离效率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明所提供的油气分离器试验装置及方法，通过模拟发动机试验台曲轴箱环境，完成实验检测。实验中仅需简单喷油装置即可进行油气混合，通过调节喷油量就能很好的控制混合气浓度，达到实验要求，保证了实验的可信度。

2、本发明所提供的油气分离器试验装置及方法，采用颗粒计数器或浓度测量仪检测油雾粒度和浓度，可检测到μm级的油液颗粒，检测精度非常高，保证了实验的精度。

3、本发明提供的油气分离器试验装置及方法，通过压力传感器、温度传感器、颗粒计数器、流量计等采集信号，并通过上位机显示保存数据，实现实时监测数据，提高了实验效率。

4、本发明提供的油气分离器试验装置及方法，不需要原规范的发动机实验台，结构简单，实验成本低，方便长期使用，广泛适用于各汽车零部件制造厂，有利于行业发展。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为压力表安装位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，车用柴油机油气分离器实验系统包括：空气滤清器1、流量计2、油气混合箱3、泄油塞4、加热器5、喷油器6、集油杯7油气分离器8、温控仪9、第一颗粒计数器10、第一压力表11、第二压力表12、第二颗粒计数器13、绝对滤清器14、节流阀15、溢流阀16、真空泵17。

空气滤清器1的出口与流量计2的一端连接，用于提供试验所用的洁净空气；流量计2的另一端与油气混合箱3的输入口连接，用于监控空气流量，油气混合箱3的输入口设置在油气混合箱3下部；油气混合箱3底部设置有泄油塞4，用来试验结束后排出油气混合箱3内的机油；油气混合箱3侧壁上装有喷油器6和加热器5，利用喷油器6向油气混合箱3内喷射机油油雾，加热器5为油气混合箱3内部加热，使机油油雾和洁净空气混合成油气混合气；油气混合箱3外设置有温控仪9，温控仪的探头伸入油气混合箱3内，加热器5与温控仪9连接，设定温控仪的数值就可以通控制加热器5控制油气混合箱3的温度；油气混合箱3的输出口至油气分离器8的进气口管路上依次装有第一颗粒计数器10和第一压力表11，分别用来测量分离前混合气的油气颗粒数和压力值；油气分离器8的出气口至绝对滤清器14的输入口管路上依次装有第二压力表12和第二颗粒计数器13，分别用来测量分离后混合气的油气颗粒数和压力值；绝对滤清器14的输出口与节流阀15的一端连接，用来彻底分离油气混合气；节流阀15的另一端与真空泵17连接，用来调节试验过程中气体流量；在节流阀15与真空泵17之间的管路上设置有溢流阀16，起过载保护作用，真空泵17为整个试验过程提供动力；所述的油气分离器出油口上装有集油杯7，用于收集油气分离后的机油。

本发明油气分离器试验方法包括油气分离器原始分离效率试验和实验室寿命试验。试验通过加热器5、温控仪9模拟发动机曲轴箱工作环境，喷油器6喷出的油雾与空气在油气混合箱3内混合形成油气混合气，通过节流阀15、溢流阀16和流量计2调节试验装置流量，真空泵17将混合箱内油气混合气泵入被测油气分离器8中，空气通过空滤器1补充进入混合箱；通过第一颗粒计数器10、第二颗粒计数器13、第一压力表11和第二压力表12得出油气分离器进出气口混合气机油颗粒浓度和压力，算出油气分离器分离效率、流动阻力（第一压力表11和第二压力表12示值之差）以及实验室寿命。其试验步骤为：

步骤1、实验准备阶段，连接好试验装置，检查装置气密性后打开加热器5和真空泵17，调节气体流量至被测油气分离器8额定流量110%，使试验装置预热，油气混合箱3内温度稳定在85~90℃十五分钟后，关闭真空泵17，启动喷油器6使油气预混合5分钟。重启真空泵17，调至被测油气分离器8额定流量，通过调节喷油量和观察第一颗粒计数器10，使油气浓度稳定在额定工况。

步骤3、根据公式计，算出原始分离效率，

—第一颗粒计数器10示值；

—第二颗粒计数器13示值。

步骤4、实验室寿命试验，连续进行试验，试验过程初始阶段每隔3h测量并记录油气分离器8压力差；试验接近终了阶段，每隔0.5h测量总成压力差，当油气分离器8压力差达到规定值时，停止试验，记录累计试验时间，按步骤3所述测量油气分离器8在试验终了时的分离效率。

在图2中，给出了第一压力表11和第二压力表12的安装位置。与油气分离器连接的进气管长度不得小于6倍进气管直径D，与油气分离器连接的出气管长度不得小于4倍出气管直径D，进气管第一压力表11距离油气分离器进气口最短距离不得小于2倍进气管直径D，出气管第二压力表12距离油气分离器出气口最短距离不得小于2倍出气管直径D，取压孔直径为2mm。

Claims

1.车用柴油机油气分离器试验装置，包括空气滤清器、流量计、油气混合箱、泄油塞、加热器、喷油器、集油杯、油气分离器、温控仪、第一颗粒计数器、第一压力表、第二压力表、第二颗粒计数器、.绝对滤清器、节流阀、溢流阀和真空泵，其特征在于：空气滤清器的出口与流量计的一端连接，流量计的另一端与油气混合箱的输入口连接，所述的油气混合箱底部设置有泄油塞，油气混合箱侧壁上装有喷油器和加热器，油气混合箱外设置有温控仪，温控仪的探头伸入油气混合箱内；油气混合箱的输出口至油气分离器的进气口管路上依次装有第一颗粒计数器和第一压力表，油气分离器的出气口至绝对滤清器的输入口管路上依次装有第二压力表和第二颗粒计数器，绝对滤清器的输出口与节流阀的一端连接，节流阀的另一端与真空泵连接，在节流阀与真空泵之间的管路上设置有溢流阀，所述的油气分离器出油口上装有集油杯。

2.利用权利要求1所述的装置进行车用柴油机油气分离器试验方法，其特征在于该方法包括以下步骤:

步骤1、实验准备阶段，实验总成连接好后，检查气密性良好，打开加热器和真空泵，调节气体流量至被测油气分离器额定流量110%，使试验装置预热，油气混合箱内温度稳定在85～90℃十五分钟后，关闭真空泵，启动喷油器使油气预混合5分钟；重启真空泵，调至被测油气分离器额定流量，通过调节喷油量和观察第一颗粒计数器，使油气浓度稳定在额定工况；

步骤2、实验开始，分别以额定空气体积流量的50%、75%、100%、125%、150%或供需双方商定的流量进行测量，通过上位机记录流量、压力、浓度、温度，每次测量时间为30分钟，每隔5分钟记录一次；

步骤3、根据公式计

，算出原始分离效率

，

—第一颗粒计数器示值；

—第二颗粒计数器示值；

步骤4、实验室寿命试验，连续进行试验，试验过程初始阶段每隔3小时测量并记录油气分离器总成压力差；试验接近终了阶段，每隔0.5h测量总成压力差，当油气分离器总成压力差达到规定值时，停止试验，记录累计试验时间，按步骤3所述测量油气分离器在试验终了时的分离效率。