CN103850850A - 检测柴油机高压共轨系统的喷油器循环喷油量的流量计 - Google Patents

Abstract

本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构简单、测量精确、不受油温变化影响的用于柴油机高压共轨系统喷油器循环喷油量检测的流量计。本发明包括有流量计阀块、流量管和控制单元，流量计阀块的一侧设有二通电磁阀，且二通电磁阀和控制单元电连接，流量计阀块上与二通电磁阀相对的另一侧设有油管接头，油管接头用于连接喷油器的喷油口，所述的流量计阀块内部设有空腔，流量计阀块的下部连接有传感器连接套，传感器连接套内部设有压力传感器，压力传感器与流量计阀块内部的空腔通过传感器连接套连通，且压力传感器还与流量计的控制单元电连接。

Description

检测柴油机高压共轨系统的喷油器循环喷油量的流量计

技术领域

本发明涉及一种流量计，该流量计适用于对柴油机高压共轨燃油系统上的喷油器进行循环喷油量的检测。

背景技术

柴油机高压共轨喷油技术是目前技术领先的柴油机燃油喷射系统，其特点是通过其对喷油压力、喷油量、喷油定时的精确地控制与调节可高效率地实现柴油机的节能减排，在欧洲已有60%的车用柴油机采用了高压共轨系统，中重型汽车几乎都采用高压共轨喷油系统。在高压共轨喷油系统中的关键部件是起到燃油喷射作用的喷油器，喷油器的性能决定了整个高压共轨系统的性能，而对喷油器质量的评价标准就是喷油器循环喷油量是否能达到指定数值，循环喷油量是指喷油器一个循环（通常喷油器喷油10次为一个循环，具体次数根据喷油器规格不同而不同，但通常大于10次才作为一个循环）所喷的燃油的体积。由于每个循环喷油量都不大，例如车用柴油机一般最大为300-500mm3/循环，因此测单次的喷油量是很困难的，目前还是连续多次喷射，求多次喷油量的累积和，然后再除以连续喷射的次数，得到平均每循环喷油量。

现有的机械式喷油系统的试验台，大多是采用玻璃量筒测多次喷射的累积和，然后用肉眼来看量筒内液面的高低，由于燃油的粘性、表面张力，液面形成凹弯月面，读数时以量筒中盛油的凹弯月面底部读取数值，但是人的肉眼的观察是有误差的，大概在0.5-1mm。现在，国内开发研制的一些高压共轨喷油系统的试验台仍然采用这种办法测喷油器的喷油量，显然是比较落后的。

另外，还可以采用称重法，采用精度比较高的电子称，这种方法比玻璃量筒肉眼目测要好一些，但是每次实验完毕后，需手动将电子称盛油容器内的燃油倒空，将盛油容器清洁后再放回电子称上，操作繁琐。

如果采用椭圆齿轮流量计或正排量齿轮流量计，由于这类的流量计内齿轮的旋转需要一定的压力差，也就是流量计的进、出口的燃油要有一定的压力差才可推动轮齿旋转，进而计量流过流量计的燃油流量。但是实际喷油器喷出的燃油经过消雾后的压力已经很小了，因此采用这种方法，对流量计的要求很高。首先，流量计的驱动转矩要很小，也即进出口的压力差要尽可能地小；轮齿要维持稳定的旋转，轮齿的端面和流量计的壳体之间也要有相应的间隙，此间隙太小，轮齿的推力要加大，此间隙太大，又会引起大的泄漏，这必然影响计量的精度，因此这类流量计的加工精度要求很高，目前国内尚无成熟的产品，进口产品价格昂贵。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种成本低、耗时短、结构简单、测量精确、操作简便、不受油温变化影响的检测柴油机高压共轨系统的喷油器循环喷油量的流量计。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种检测柴油机高压共轨系统的喷油器循环喷油量的流量计，包括有流量计阀块、流量管和控制单元，流量计阀块的内部设有空腔，流量计阀块的一侧固定有二通电磁阀，二通电磁阀的一个管路伸入空腔中，二通电磁阀的另一个管路伸到流量计阀块外并和柴油机高压共轨系统的油箱连通，二通电磁阀还和控制单元电连接；流量计阀块上与二通电磁阀相对的另一侧固定有油管接头，油管接头的一端伸入空腔中，油管接头的另一端和喷油器的喷油口连通，所述的流量计阀块的下部连接有传感器连接套，传感器连接套具有内腔，内腔和流量计阀块的空腔连通，且内腔中放置有压力传感器，压力传感器还与控制单元电连接；所述的流量管设于流量计阀块的上部且与流量计阀块的空腔连通。当喷油器启动时，油管接头将喷油器所喷的燃油导入流量计阀块的空腔中，此时控制单元控制二通电磁阀关闭，燃油积累在空腔和流量管中，出于重力的作用，燃油对其下方的压力传感器施压，根据P=ρgh（P为压强，ρ为燃油的密度，g为重力加速度，h为燃油在空腔中积累的高度）的公式，ρ、g是已知的，控制单元根据压力传感器测得的压强P可算得燃油在空腔和流量管中积累的高度h，由于压力传感器与燃油的接触面积s也是确定的，根据V=sh（V为燃油的体积，s为压力传感器与燃油的接触面积，h为燃油在空腔和流量管中积累的高度）的公式，控制单元可算出所积累的燃油的体积，将所测得的燃油的体积除以喷油器喷油的次数可获知喷油器每次的喷油量，将喷油器每次的喷油量乘以每循环喷油的次数即可得知喷油器每循环的喷油量。该流量计所使用的部件均为市场上有售的常规零件，价格低廉；流量计内部结构简单；流量计的控制单元可以快速算出喷油器的循环喷油量。

优选地，所述的流量计阀块的一侧还固定有温度传感器，且温度传感器的一端伸入到流量计阀块的空腔中，温度传感器还和控制单元电连接。温度传感器可以实时检测流量计阀块的空腔中所积累的燃油的油温，在不同温度下，燃油密度不同，所以控制单元可以通过所测得的燃油温度实时获知流量计阀块的空腔中所积累的燃油的密度，从而使得流量计算精确、不受燃油温度变化的影响。

优选地，所述的压力传感器下部设有将压力传感器固定在传感器连接套内部的压紧套。

优选地，所述的油管接头和流量计阀块之间设有密封圈。密封圈可以防止流量计阀块内所积累的燃油泄漏，进一步提高了流量计检测的精确性。

优选地，所述的传感器连接套和流量计阀块之间设有密封圈。密封圈可以防止流量计阀块内所积累的燃油泄漏，进一步提高了流量计检测的精确性。

优选地，所述的温度传感器和流量计阀块间设有密封圈。密封圈可以防止流量计阀块内所积累的燃油泄漏，进一步提高了流量计检测的精确性。

采用以上结构后，其产生的技术效果是明显的：通过价格低廉的简单构件在短时间内即可实现对柴油机高压共轨系统的喷油器循环喷油量的精确检测，且不受油温变化的影响。

附图说明

图1是本发明的斜视结构示意图。

图2是本发明的主视结构示意图。

图3是本发明的右视结构示意图。

图4是本发明的图3按A-A方向剖开后的剖切结构示意图。

其中，1、流量计阀块，1.1空腔，2、流量管，3、二通电磁阀，4、油管接头，5、传感器连接套，5.1、内腔，6、压力传感器，7、温度传感器，8、压紧套，9、密封圈。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。

如图1、图3、图4所示，本发明设有流量计阀块1，流量计阀块1的一侧装有油管接头4，油管接头4连通所需检测的喷油器的喷油口（图中未示出）；流量计阀块1与油管接头4相对的另一侧装有二通电磁阀3。二通阀是流体控制部件术语，指具有两个管路的控制阀，二通电磁阀，这种阀门相当于以电磁代替人力实现阀的通断，适合应用在自动化生产中。二通电磁阀3的一个管路伸入到空腔1.1内，二通电磁阀3的另一个管路伸出流量计阀块1且和柴油机高压共轨系统的油箱连通，二通电磁阀3受流量计的控制单元控制。在流量计检测时，控制单元控制二通电磁阀3关闭，当流量计检测结束后，控制单元控制二通电磁阀3将流量计阀块1内所积累的燃油排出。流量计阀块1的另一侧还设有温度传感器7；流量计阀块1的顶部设有流量管2，流量管2和空腔1.1连通；流量计阀块1的下部固定连接有传感器连接套5，传感器连接套5的下部设有压紧套8，压紧套8将压力传感器6固定在传感器连接套5的内腔5.1中，内腔5.1和空腔1.1连通。

如图3、图4所示，流量计阀块1的内部设有空腔1.1，流量管2、二通电磁阀3、油管接头4、传感器连接套5靠近流量计阀块1的一端均与空腔1.1连通，温度传感器7伸入空腔1.1中，传感器连接套5的内部具有内腔5.1，内腔5.1中设有压力传感器6，内腔5.1和空腔1.1连通。

如图2所述，油管接头4、温度传感器7、传感器连接套6与流量计阀块1之间都分别设有密封圈9。

当流量计连上喷油器的喷油口后，驱动喷油器开始喷油，喷油器喷出的燃油经由油管接头4流入并积累在流量计阀块1内部的空腔1.1中，当空腔1.1被喷油器连续多次喷出的燃油充满后，油进一步向上积累在与空腔1.1连通的流量管2中；所述的压力传感器6设于空腔1.1下方且与空腔1.1连通，压力传感器6还与控制单元电信号连接（图中未示出），压力传感器6所测得的压强是由其上方空腔1.1内和流量管2中所积累的油造成的，根据物理公式P=ρgh,压强P等于密度ρ、重力加速度g和高度h的乘积，在检测时，喷油器所喷出的燃油的密度ρ以及重力加速度g是已知的，当压强P被检测出来，控制单元可以算出压力传感器6上方积累的油的高度h，且压力传感器6与油接触的底面积s是确定的值，故根据物理公式V=sh，体积V等于底面积s和高度h的乘积，控制单元可进一步算出空腔1.1内和流量管2内所累计的燃油的体积V，再结合喷油器喷油的次数，可立即算出受测的喷油器一个循环的喷油量（通常喷油器喷油10次作为一个循环，具体喷油多少次算一个循环根据喷油器规格不同而不同），整个装置所使用的部件均为市场上可以购置到的价格低廉的常规产品，整个装置结构简单、操作简便、运算耗时短。流量计阀块1的前部还设有温度传感器7，由于温度传感器7伸入空腔1.1中，故温度传感器7可测得空腔1.1中所累计的燃油的温度，且温度传感器7和控制单元电信号连接（图中未示出），燃油的密度ρ受油温影响很大，实时监测油温可确保控制单元使用正确的燃油密度ρ来计算燃油的体积，故本装置流量计不受油温影响，在任一油温时均可算出正确的循环喷油量。在检测结束后，控制单元控制二通电磁阀3将流量管2和空腔1.1内的油排出。

通过以上成本低廉的简单结构，本发明操作简便，在短时间内即可实现对柴油机高压共轨系统的喷油器循环喷油量的精确检测，且不受油温变化的影响。

本发明的上述实施例是对本发明的说明而不能用于限制本发明，与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (6)

1.一种检测柴油机高压共轨系统的喷油器循环喷油量的流量计，包括有流量计阀块（1）、流量管（2）和控制单元，流量计阀块（1）的内部设有空腔（1.1），流量计阀块（1）的一侧固定有二通电磁阀（3），二通电磁阀（3）的一个管路伸入空腔（1.1）中，二通电磁阀（3）的另一个管路伸到流量计阀块（1）外并和柴油机高压共轨系统的油箱连通，二通电磁阀（3）还和控制单元电连接；流量计阀块（1）上与二通电磁阀（3）相对的另一侧固定有油管接头（4），油管接头（4）的一端伸入空腔中，油管接头（4）的另一端和喷油器的喷油口连通，其特征在于：所述的流量计阀块（1）的下部连接有传感器连接套（5），传感器连接套（5）具有内腔（5.1），内腔（5.1）和流量计阀块（1）的空腔（1.1）连通，且内腔（5.1）中放置有压力传感器（6），压力传感器（6）还与控制单元电连接；所述的流量管（2）设于流量计阀块（1）的上部且与流量计阀块（1）的空腔（1.1）连通。 

2.如权利要求1所述的检测柴油机高压共轨系统的喷油器循环喷油量的流量计，其特征在于：所述的流量计阀块（1）的一侧还固定有温度传感器（7），且温度传感器（7）的一端伸入到流量计阀块（1）的空腔（1.1）中，温度传感器（7）还和控制单元电连接。 

3.如权利要求1或2所述的检测柴油机高压共轨系统的喷油器循环喷油量的流量计，其特征在于：所述的压力传感器（6）下部设有将压力传感器（6）固定在传感器连接套（5）内部的压紧套（8）。 

4.如权利要求1所述的检测柴油机高压共轨系统的喷油器循环喷油量的流量计，其特征在于：所述的油管接头（4）和流量计阀块（1）之间设有密封圈（9）。 

5.如权利要求1所述的检测柴油机高压共轨系统的喷油器循环喷油量的流量计，其特征在于：所述的传感器连接套（5）和流量计阀块（1）之间设有密封圈（9）。 

6.如权利要求1所述的检测柴油机高压共轨系统的喷油器循环喷油量的流量计，其特征在于：所述的温度传感器（7）和流量计阀块（1）之间设有密封圈（9）。 

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