CN103967677A - 柴油机燃油系统循环喷油量电控式测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柴油机燃油系统循环喷油量电控式测试装置及测试方法。测试装置包括喷油器、喷油罐、第一电磁阀、集油器，第二电磁阀、自动放油控制装置、第三电磁阀、计量罐、电子天平、油箱以及控制器；喷油器和喷油罐相连；第一电磁阀通过油管分别与喷油灌、集油器和计量罐相连；第二电磁阀通过油管分别与集油器、计量罐和油箱相连；第三电磁阀通过油管分别与计量罐和油箱相连。测试方法可以完成单缸循环喷油量检测和四缸循环喷油量检测。本发明测量精度高、测试时间短、污染少。

Description

柴油机燃油系统循环喷油量电控式测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及一种测试装置及方法，特别是涉及柴油机燃油系统中循环喷油量的测试装置及相应的测试方法。

背景技术

柴油机在不同工况下，喷油器每循环喷入气缸的燃油量，即循环喷油量，直接影响柴油机的动力性和经济性，通过测量一定工况下柴油机各缸的循环喷油量，不但可以计算柴油机的小时耗油量，而且可以判别各缸的供油均匀性及喷射系统的技术状况。因此，测量循环喷油量对于判别燃油喷射系统的技术状况，计算柴油机的燃油消耗率具有重要的现实意义。

目前，循环喷油量的测试装置完全是人工操作，测量筒的开口，使高速喷出的柴油会产生大量的柴油雾气，影响测试人员的身体健康。

发明内容

本发明的目的在于克服现有测试装置的不足，提供一种测量精度高、测试时间短、减少污染的柴油机燃油系统循环喷油量电控式测试装置，并提供相应的测试方法。

本发明的技术方案如下：

一种柴油机燃油系统循环喷油量电控式测试装置，包括喷油器、喷油罐、第一电磁阀、集油器，第二电磁阀、自动放油控制装置、第三电磁阀、计量罐、电子天平、油箱以及控制器；喷油器和喷油罐相连；第一电磁阀通过油管分别与喷油灌、集油器和计量罐相连；第二电磁阀通过油管分别与集油器、计量罐和油箱相连；第三电磁阀通过油管分别与计量罐和油箱相连；自动放油控制装置与第三电磁阀的线圈相连；计量罐放置于电子天平上方；控制器通过导线分别与电子天平、自动放油控制装置、喷油器、第一电磁阀和第二电磁阀相连。

其进一步的技术方案为：包括四个喷油器，所述四个喷油器分别经各自的喷油罐与各自的第一电磁阀相连。

其进一步的技术方案为：所述喷油器和喷油罐之间安装有消雾器。

其进一步的技术方案为：所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀均为二位三通电磁阀。

其进一步的技术方案为：所述自动放油控制装置包括光电传感器、继电器和时间延时器；光电传感器具有三个端子，其中，一号端子接地，二号端子接电源，三号端子与继电器的线圈相连；继电器具有一个线圈和四个开关，其中，第一开关、第三开关为常开开关，第二开关、第四开关为常闭开关；继电器的线圈的一端与电源相连，另一端与第一开关的一端相连，第一开关的另一端与第二开关的一端是公共端，第二开关的另一端悬空，第三开关的一端与电源相连，另一端与第四开关的一端是公共端，第四开关的另一端悬空；时间延迟器具有四个端子，其中，一号端子与继电器第一开关和第二开关的公共端相连，三号端子与继电器第三开关和第四开关的公共端相连，二号和四号端子接地；时间延迟器的三号端子和四号端子之间接有第三电磁阀的线圈。

其进一步的技术方案为：所述控制器包括微处理器、信号处理系统和驱动电路，信号处理系统连接微处理器和输入信号，驱动电路连接微处理器和输出信号；所述输入信号分别为电子天平信号和自动放油控制装置的时间延迟器三号端子信号；所述输出信号分别连接喷油器、第一电磁阀和第二电磁阀；所述控制器与上位机连接，通过上位机设置喷油器的喷油时间或喷油次数、喷油脉宽、选择循环喷油量测试方式，控制器作为下位机根据喷油时间或喷油次数、测试方式、自动放油控制装置的时间延迟器三号端子的信号控制喷油器、第一电磁阀和第二电磁阀的线圈的通断，并将电子天平输入喷油量信号经过计算后，通过上位机显示循环喷油量。

本发明还提供一种基于所述柴油机燃油系统循环喷油量电控式测试装置的测试方法：

当处于初始状态时，各电磁阀的线圈均不通电，喷油罐利用油管经过第一电磁阀与集油器相通；集油器利用油管经过第二电磁阀与油箱相通；计量罐通过油管经过第三电磁阀与油箱相通；喷油器喷出的柴油经喷油罐通过第一电磁阀进入集油器，再通过第二电磁阀进入油箱；整个过程不进行检测；

当处于单缸循环喷油量检测时，第一电磁阀的线圈通电，喷油罐经过第一电磁阀跟计量罐相通，喷油器喷出的柴油经喷油罐通过第一电磁阀进入计量罐，通过电子天平检测计量罐中燃油的质量；喷油器的喷油时间或喷油次数根据上位机输入值确定，以此为依据通过控制器控制喷油器，电子天平检测出的燃油量信号送入控制器，经过控制器计算后，通过上位机显示循环喷油量；当计量罐中的液面高度达到设定值时，通过自动放油控制装置给第三电磁阀的线圈通电，使得计量罐利用油管经过第三电磁阀与油箱相通，实现自动放油；

当处于四缸循环喷油量检测时，第一电磁阀的线圈断电，第二电磁阀的线圈通电，集油器利用油管经过第二电磁阀与计量罐相通，各喷油器喷出的柴油经过集油器通过第二电磁阀进入计量罐，通过电子天平检测计量罐中燃油的质量；喷油器的喷油时间或喷油次数根据上位机输入确定，以此为依据通过控制器控制喷油器，电子天平检测出的燃油量信号送入控制器，经过控制器计算后，通过上位机显示循环喷油量；当计量罐中的液面高度达到设定值时，通过自动放油控制装置给第三电磁阀的线圈通电，实现自动放油。

本发明的有益技术效果是：

1、喷油器直接喷入密封的喷油罐内，避免柴油雾气进入大气造成的污染。

2、利用控制单元对电磁阀进行控制，实现了自动放油。

3、利用电子天平实现对喷油量的读取，测试精度高。

附图说明

图1是本发明测试装置的结构示意图。

图2是初始状态的燃油路径图。

图3是单缸循环喷油量检测的燃油路径图。

图4是四缸循环喷油量检测的燃油路径图。

图5是自动放油控制装置的电路原理图。

图6是控制器的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

一、测试装置的连接关系

如图1所示，本发明的测试装置整体安装在一机架上，主要包括喷油器、喷油罐、二位三通电磁阀1、集油器，二位三通电磁阀2、自动放油控制装置、二位三通电磁阀3、计量罐、电子天平和油箱等。本发明包括四个喷油器，四个喷油器的一端分别与油轨连接，另一端分别连接四个喷油罐(注：图1仅画出了其中的一个喷油罐作为示例)。喷油器和喷油罐中间安装有消雾器，经过消雾器后，可降低喷油器喷出的燃油压力。二位三通电磁阀1通过油管分别与喷油灌、集油器和计量罐相连(注：各个喷油罐后分别安装有二位三通电磁阀1，图1仅画出了其中的一个二位三通电磁阀1作为示例)。二位三通电磁阀2通过油管分别与集油器、计量罐和油箱相连。二位三通电磁阀3通过油管分别与计量罐和油箱相连。计量罐置于电子天平上。自动放油控制装置与二位三通电磁阀3相连。控制器(图1中未画出)通过导线分别与电子天平、自动放油控制装置、各喷油器、二位三通电磁阀1和二位三通电磁阀2相连。图1中除上述结构以外的其他装置、设备及其连接方式均与现有技术相同。

二、工作过程

1、初始状态

初始状态，各电磁阀的线圈均不通电，喷油罐利用油管经过二位三通电磁阀1与集油器相通。集油器利用油管经过二位三通电磁阀2与油箱相通。计量罐通过油管经过二位二通电磁阀3与油箱相通。喷油器喷出的柴油经喷油罐通过二位三通电磁阀1进入集油器，再通过二位三通电磁阀2进入油箱。整个过程不进行检测。燃油路径如图2所示。

2、单缸循环喷油量检测

二位三通电磁阀1的线圈通电，这时，喷油罐经过二位三通电磁阀1跟计量罐相通，喷油器喷出的柴油经喷油罐通过二位三通电磁阀1进入计量罐，通过电子天平检测计量罐中燃油的质量，实现单缸喷油器在一定时间内(或400次)的喷油量检测。喷油器的喷油时间(或喷油次数)根据上位机输入值确定，并通过控制器控制喷油器，电子天平检测出的燃油量信号送入控制器，经过控制器计算后，通过上位机显示循环喷油量。(注：在任意一个喷油罐的后面装上电磁阀1，就能测出对应缸在一定时间内的喷油量)，当计量罐中的液面高度达到一定值时，通过自动放油控制装置给二位三通电磁阀3的线圈通电，使得计量罐利用油管经过二位三通电磁阀3与油箱相通，实现自动放油。燃油路径如图3所示。

3、四缸循环喷油量检测

二位三通电磁阀1的线圈断电，二位三通电磁阀2的线圈通电，这时，集油器利用油管经过二位三通电磁阀2与计量罐相通，由于四缸循环时不可以从四个喷油罐直接到计量罐，因此各喷油器喷出的柴油经过集油器通过二位三通电磁阀2后进入计量罐，通过电子天平检测计量罐中燃油的质量，实现四个喷油器在一定时间内(或400次)的喷油量。喷油器的喷油时间(或喷油次数)根据上位机输入确定，以此为依据，通过控制器控制喷油器，电子天平检测出的燃油量信号送入控制器，经过控制器计算后，通过上位机显示循环喷油量。当计量罐中的液面高度达到一定值时，通过自动放油控制装置给二位三通电磁阀3的线圈通电，实现自动放油。燃油路径如图4所示。

三、自动放油控制装置

如图5所示，自动放油控制装置包括光电传感器、继电器以及时间延时器。光电传感器具有三个端子，1号端子接地，2号端子接电源，3号端子与继电器的线圈相连。继电器具有一个线圈和四个开关，其中，两个常开开关K1和K3，两个常闭开关K2和K4。继电器的线圈的一端与电源相连，另一端与开关K1的一端相连，开关K1的另一端与开关K2的一端是公共端，开关K2的另一端悬空。开关K3端子的一端与电源相连。另一端与开关K4的一端是公共端，开关K4的另一端悬空。时间延迟器有四个端子，其中，1号端子与继电器开关K1和K2的公共端相连，3号端子与继电器开关K3和K4的公共端相连，2号和4号端子接地。在3号端子和4号端子之间接入二位三通电磁阀3的线圈。

当计量罐内的燃油到达一定高度时，安装在该高度的光电传感器将会使其端子1与端子3导通，这时，继电器的线圈通电，具体电流路径为：电源正极出发，经过继电器的线圈至光电传感器的3号端子，经过光电传感器的1号端子至电源负极。继电器的线圈通电，使开关K1和K3接通，开关K2和K4断开，二位三通电磁阀3的线圈通电，具体电路路径为：电源正极出发，经过继电器的开关K3至二位三通电磁阀3的线圈，通过时间延迟器的4号端子后接地。这时，计量罐经过二位三通电磁阀3与油箱相连，计量阀开始放油。开关K1、继电器的线圈﹑时间延迟器串联，一端接电源正极，另一端与时间延迟器的1号端子相连，时间延迟器的1号端子和2号端子之间是一个常闭开关，所以，开关K1接通时，继电器的线圈通电保持开关K1﹑K3闭合。此时时间延迟器按照设定的时间开始倒计时，当倒计时为零时，时间延迟器的1号端子和2号端子断开，继电器的线圈断电，开关K1，K3断开，二位三通电磁阀3的线圈断电，放油停止，时间延迟器同时也断电，回到初始状态。起动喷油器，进入下一次的测量。

四、控制器

如图6所示，控制器的输入信号分别是电子天平信号和时间延迟器3号端子信号。输出信号分别连接至4个喷油器、二位三通电磁阀1和二位三通电磁阀2。通过上位机设置喷油器的喷油时间(或喷油次数)、喷油脉宽、选择循环喷油量测试方式(单缸或四缸)，下位机(即控制器)根据喷油时间(或喷油次数)、测试方式、时间延迟器3号端子的信号控制喷油器、二位三通电磁阀1和二位三通电磁阀2的线圈的通断。并将电子天平输入喷油量信号经过下位机计算后，通过上位机显示循环喷油量。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种柴油机燃油系统循环喷油量电控式测试装置，其特征在于：包括喷油器、喷油罐、第一电磁阀、集油器，第二电磁阀、自动放油控制装置、第三电磁阀、计量罐、电子天平、油箱以及控制器；喷油器和喷油罐相连；第一电磁阀通过油管分别与喷油灌、集油器和计量罐相连；第二电磁阀通过油管分别与集油器、计量罐和油箱相连；第三电磁阀通过油管分别与计量罐和油箱相连；自动放油控制装置与第三电磁阀的线圈相连；计量罐放置于电子天平上方；控制器通过导线分别与电子天平、自动放油控制装置、喷油器、第一电磁阀和第二电磁阀相连。

2.根据权利要求1所述柴油机燃油系统循环喷油量电控式测试装置，其特征在于：包括四个喷油器，所述四个喷油器分别经各自的喷油罐与各自的第一电磁阀相连。

3.根据权利要求1所述柴油机燃油系统循环喷油量电控式测试装置，其特征在于：所述喷油器和喷油罐之间安装有消雾器。

4.根据权利要求1所述柴油机燃油系统循环喷油量电控式测试装置，其特征在于：所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀均为二位三通电磁阀。

5.根据权利要求1所述柴油机燃油系统循环喷油量电控式测试装置，其特征在于：所述自动放油控制装置包括光电传感器、继电器和时间延时器；光电传感器具有三个端子，其中，一号端子接地，二号端子接电源，三号端子与继电器的线圈相连；继电器具有一个线圈和四个开关，其中，第一开关、第三开关为常开开关，第二开关、第四开关为常闭开关；继电器的线圈的一端与电源相连，另一端与第一开关的一端相连，第一开关的另一端与第二开关的一端是公共端，第二开关的另一端悬空，第三开关的一端与电源相连，另一端与第四开关的一端是公共端，第四开关的另一端悬空；时间延迟器具有四个端子，其中，一号端子与继电器第一开关和第二开关的公共端相连，三号端子与继电器第三开关和第四开关的公共端相连，二号和四号端子接地；时间延迟器的三号端子和四号端子之间接有第三电磁阀的线圈。

6.根据权利要求1所述柴油机燃油系统循环喷油量电控式测试装置，其特征在于：所述控制器包括微处理器、信号处理系统和驱动电路，信号处理系统连接微处理器和输入信号，驱动电路连接微处理器和输出信号；所述输入信号分别为电子天平信号和自动放油控制装置的时间延迟器三号端子信号；所述输出信号分别连接喷油器、第一电磁阀和第二电磁阀；所述控制器与上位机连接，通过上位机设置喷油器的喷油时间或喷油次数、喷油脉宽、选择循环喷油量测试方式，控制器作为下位机根据喷油时间或喷油次数、测试方式、自动放油控制装置的时间延迟器三号端子的信号控制喷油器、第一电磁阀和第二电磁阀的线圈的通断，并将电子天平输入喷油量信号经过计算后，通过上位机显示循环喷油量。

7.一种基于权利要求1所述柴油机燃油系统循环喷油量电控式测试装置的测试方法，其特征在于：

当处于初始状态时，各电磁阀的线圈均不通电，喷油罐利用油管经过第一电磁阀与集油器相通；集油器利用油管经过第二电磁阀与油箱相通；计量罐通过油管经过第三电磁阀与油箱相通；喷油器喷出的柴油经喷油罐通过第一电磁阀进入集油器，再通过第二电磁阀进入油箱；整个过程不进行检测；

当处于单缸循环喷油量检测时，第一电磁阀的线圈通电，喷油罐经过第一电磁阀跟计量罐相通，喷油器喷出的柴油经喷油罐通过第一电磁阀进入计量罐，通过电子天平检测计量罐中燃油的质量；喷油器的喷油时间或喷油次数根据上位机输入值确定，以此为依据通过控制器控制喷油器，电子天平检测出的燃油量信号送入控制器，经过控制器计算后，通过上位机显示循环喷油量；当计量罐中的液面高度达到设定值时，通过自动放油控制装置给第三电磁阀的线圈通电，使得计量罐利用油管经过第三电磁阀与油箱相通，实现自动放油；

当处于四缸循环喷油量检测时，第一电磁阀的线圈断电，第二电磁阀的线圈通电，集油器利用油管经过第二电磁阀与计量罐相通，各喷油器喷出的柴油经过集油器通过第二电磁阀进入计量罐，通过电子天平检测计量罐中燃油的质量；喷油器的喷油时间或喷油次数根据上位机输入确定，以此为依据通过控制器控制喷油器，电子天平检测出的燃油量信号送入控制器，经过控制器计算后，通过上位机显示循环喷油量；当计量罐中的液面高度达到设定值时，通过自动放油控制装置给第三电磁阀的线圈通电，实现自动放油。