CN104632490A - 汽油机低压电磁阀式喷油器性能检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽油机低压电磁阀式喷油器性能检测系统，包括试验液压力稳定和保持装置、试验液驱动装置、试验液温度调节装置、试验液补给装置、喷油器安装与试验液收集装置以及控制系统，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，试验液输出口与喷油器安装与试验液收集装置相连，温度控制输入与输出口与试验液温度调节装置相连而形成回路。

Description

汽油机低压电磁阀式喷油器性能检测系统

技术领域

本发明属于发动机技术领域，涉及汽油机低压电磁阀式喷油器，尤其是一种汽油机低压电磁阀式喷油器性能检测系统。

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/T 25362-2010汽油机电磁阀式喷油器总成技术条件》和《GB/T 25363-2010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、精确检测的系统。

国内外针对高压共轨喷油器的检测研究已经有较多的报道。然而针对汽油机低压电磁阀式喷油器检测的研究尚不成熟。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，主要采用眼看、耳听等主观方法来判别喷油器质量的好坏。

目前市场上已有的喷油器清洗装置只能够对喷油量进行简单评价，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，开发一种用于汽油机低压电磁阀式喷油器全面性能检测的系统，就成为一项迫切的工作。

发明内容

本发明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低压电磁阀式喷油器性能检测系统。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种汽油机低压电磁阀式喷油器性能检测系统，包括试验液压力稳定和保持装置、试验液驱动装置、试验液温度调节装置、试验液补给装置、喷油器安装与试验液收集装置以及控制系统，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，试验液输出口与喷油器安装与试验液收集装置相连，温度控制输入与输出口与试验液温度调节装置相连而形成回路。

而且，所述试验液驱动装置包括高压氮气瓶、电控调压阀、电控比例阀、两个电控开关阀，高压氮气瓶是试验液的压力稳定源和驱动源，在喷油器工作过程中用于稳定试验液压力和驱动试验液,在高压氮气瓶与恒温恒压罐体之间的管路上依次安装有电控调压阀、电控比例阀以及两个电控开关阀；电控调压阀用于调节由高压氮气瓶输出的气压压力；电控比例阀用于控制由氮气瓶输出的气体流量；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、水温控制系统、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系统和温度显示仪表连接。

而且，所述试验液补给装置的用于向试验液压力稳定和保持装置补充试验液体，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。

而且，所述喷油器安装与试验液收集装置包括喷油器安装装置、集液盘、喷油器、上电控开关阀、下电控开关阀、试验液收集器、图像采集系统，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，该喷油器安装装置上还安装有高灵敏度的振动传感器，以采集喷油器开启过程中的振动信号，集液盘为试验液收集圆盘，其平面上加工有多个高精度的同心圆环，用于收集喷油器在不同喷射半径上的试验液分布量，并经下电控开关阀收集到专用的试验液收集器中，图像采集系统用于捕捉喷油器在喷射过程中试验液的雾化形态及锥角的性能参数。

而且，所述控制系统用于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、水温箱内的水温传感器、喷油器安装装置的振动传感器以及图像采集系统分别与控制系统的输入端连接，控制系统的输出端分别与试验液压力稳定和保持装置的电控调压阀、电控比例阀、两个电控开关电磁阀、水温控制系统、试验液收集装置的上电控开关阀和下电控开关阀连接。

而且，在所述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。

而且，所述汽油机低压电磁阀式喷油器性能检测系统的检测方法步骤是：

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系统，控制策略主要包括控制系统对压力、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的数据；

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，启动控制系统，在控制系统控制指令下，试验液驱动装置开始向恒温恒压罐体中注入恒压氮气，补液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系统的液晶屏上；

⑷喷油器开始喷射试验，数据采集装置会实时采集振动传感器的数据、喷油器喷射锥角数据，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，控制系统会暂停，然后打开开关阀，将集液盘中的试验液体收集到收集器中，并自动进行测量，然后将数据传送给控制系统；

⑸多次重复试验，当控制系统暂停后，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，重复以上试验，并进行相应的数据收集与处理，如此多次，取多次数据的平均值，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后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。

本发明的优点和积极效果是：

1、本检测系统满足国内外低压电磁阀式喷油器检测的试验条件，实现了低压电磁阀式喷油器性能的科学、准确、全面检测，为低压电磁阀式喷油器检测提供了一套可行的试验系统。

2、本检测系统将试验液压力控制、温度控制、补充、收集等功能集成在一起，实现了各系统的有机融合与低压电磁阀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、本检测系统实现了试验过程中压力、温度、液位、喷射锥角、开启与关闭时间等参数的自动采集与处理，减小了操作人员的工作强度，降低了低压电磁阀式喷油器检测试验的复杂性。

4、本检测系统采用高压氮气作为试验液驱动源和压力稳定源，试验液压力波动小、噪音小，并采用压力反馈控制，保证了喷油器检测试验的顺利进行。

5、本检测系统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为本发明的结构示意图,图中，1为高压氮气瓶，2为电控调压阀，3为电控比例阀，4、5为电控开关电磁阀，5为电控开关电磁阀，6为单向阀，7为电控补液泵，8为试验液加注口，9为补液箱，10为温度显示仪表，11为水温传感器，12为水温箱，13为热交换器，14为水温控制系统，15为循环泵，16为恒温恒压罐体，17为上电控开关阀，18为喷油器安装装置，19为喷油器，20为集液盘，21为下电控开关阀，22为试验液收集器，23为振动传感器，24为液位传感器，25为温度传感器，26为压力传感器，27为控制系统，28为图像采集系统。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种汽油机低压电磁阀式喷油器性能检测系统，包括试验液压力稳定和保持装置、试验液驱动装置、试验液温度调节装置、试验液补给装置、喷油器安装与试验液收集装置以及控制系统27，其中，试验液压力稳定和保持装置为一恒温恒压罐体16，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26、温度传感器25以及液位传感器24，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，试验液输出口与喷油器安装与试验液收集装置相连，温度控制输入与输出口与试验液温度调节装置相连而形成回路。

试验液驱动装置包括高压氮气瓶1、电控调压阀2、电控比例阀3、电控开关阀4和5，高压氮气瓶是试验液的压力稳定源和驱动源，在喷油器工作过程中用于稳定试验液压力和驱动试验液,在高压氮气瓶与恒温恒压罐体之间的管路上依次安装有电控调压阀、电控比例阀以及两个电控开关阀；电控调压阀用于调节由高压氮气瓶输出的气压压力；电控比例阀用于控制由氮气瓶输出的气体流量；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12、水温控制系统14、热交换器13、循环泵15、水温传感器11、温度显示仪表10，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系统和温度显示仪表连接，水温控制系统主要根据控制系统命令，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系统，再由控制系统根据反馈温度值，实时调节水温控制系统的温度，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9、试验液加注口8、电控补液泵7、单向阀6，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系统指令，将试验液经单向阀送入恒温恒压罐体。

喷油器安装与试验液收集装置包括喷油器安装装置18、集液盘20、喷油器19、上电控开关阀17、下电控开关阀21、试验液收集器22、图像采集系统28，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，该喷油器安装装置上还安装有高灵敏度的振动传感器23，以采集喷油器开启过程中的振动信号。集液盘为试验液收集圆盘，其平面上加工有若干高精度的同心圆环，主要用于收集喷油器在不同喷射半径上的试验液分布量，并经下电控开关阀，收集到专用的试验液收集器中。图像采集系统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。

控制系统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中的虚线表示控制系统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、水温箱内的水温传感器、喷油器安装装置的振动传感器以及图像采集系统分别与控制系统的输入端连接，控制系统的输出端分别与试验液压力稳定和保持装置的电控调压阀、电控比例阀、两个电控开关电磁阀、水温控制系统、试验液收集装置的上电控开关阀和下电控开关阀连接。

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。

控制系统设有液晶显示面板，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。

本汽油机低压电磁阀式喷油器性能检测系统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系统，控制策略主要包括控制系统对压力、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，启动控制系统，在控制系统控制指令下，试验液驱动装置开始向恒温恒压罐体中注入恒压氮气，补液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系统的液晶屏上。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，控制系统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振动传感器的数据、喷油器喷射锥角数据，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，控制系统会暂停，然后打开开关阀，将集液盘中的试验液体收集到收集器中，并自动进行测量，然后将数据传送给控制系统。

⑸多次重复试验，当控制系统暂停后，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，控制系统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 (8)

1.一种汽油机低压电磁阀式喷油器性能检测系统，其特征在于：包括试验液压力稳定和保持装置、试验液驱动装置、试验液温度调节装置、试验液补给装置、喷油器安装与试验液收集装置以及控制系统，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，试验液输出口与喷油器安装与试验液收集装置相连，温度控制输入与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所述的汽油机低压电磁阀式喷油器性能检测系统，其特征在于：所述试验液驱动装置包括高压氮气瓶、电控调压阀、电控比例阀、两个电控开关阀，高压氮气瓶是试验液的压力稳定源和驱动源，在喷油器工作过程中用于稳定试验液压力和驱动试验液,在高压氮气瓶与恒温恒压罐体之间的管路上依次安装有电控调压阀、电控比例阀以及两个电控开关阀；电控调压阀用于调节由高压氮气瓶输出的气压压力；电控比例阀用于控制由氮气瓶输出的气体流量；电控开关阀用于开启和关闭氮气气源。

3.根据权利要求2所述的汽油机低压电磁阀式喷油器性能检测系统，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、水温控制系统、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系统和温度显示仪表连接。

4.根据权利要求3所述的汽油机低压电磁阀式喷油器性能检测系统，其特征在于：所述试验液补给装置的用于向试验液压力稳定和保持装置补充试验液体，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。

5.根据权利要求4所述的汽油机低压电磁阀式喷油器性能检测系统，其特征在于：所述喷油器安装与试验液收集装置包括喷油器安装装置、集液盘、喷油器、上电控开关阀、下电控开关阀、试验液收集器、图像采集系统，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，该喷油器安装装置上还安装有高灵敏度的振动传感器，以采集喷油器开启过程中的振动信号，集液盘为试验液收集圆盘，其平面上加工有多个高精度的同心圆环，用于收集喷油器在不同喷射半径上的试验液分布量，并经下电控开关阀收集到专用的试验液收集器中，图像采集系统用于捕捉喷油器在喷射过程中试验液的雾化形态及锥角的性能参数。

6.根据权利要求5所述的汽油机低压电磁阀式喷油器性能检测系统，其特征在于：控制系统用于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、水温箱内的水温传感器、喷油器安装装置的振动传感器以及图像采集系统分别与控制系统的输入端连接，控制系统的输出端分别与试验液压力稳定和保持装置的电控调压阀、电控比例阀、两个电控开关电磁阀、水温控制系统、试验液收集装置的上电控开关阀和下电控开关阀连接。

7.根据权利要求6所述的汽油机低压电磁阀式喷油器性能检测系统，其特征在于：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。

8.根据权利要求6所述的汽油机低压电磁阀式喷油器性能检测系统，其特征在于：所述汽油机低压电磁阀式喷油器性能检测系统的检测方法步骤是：

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系统，控制策略主要包括控制系统对压力、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的数据；

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，启动控制系统，在控制系统控制指令下，试验液驱动装置开始向恒温恒压罐体中注入恒压氮气，补液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系统的液晶屏上；

⑷喷油器开始喷射试验，数据采集装置会实时采集振动传感器的数据、喷油器喷射锥角数据，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，控制系统会暂停，然后打开开关阀，将集液盘中的试验液体收集到收集器中，并自动进行测量，然后将数据传送给控制系统；

⑸多次重复试验，当控制系统暂停后，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，重复以上试验，并进行相应的数据收集与处理，如此多次，取多次数据的平均值，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后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。