CN105020128A - 燃油泵综合性能试验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃油泵综合性能试验台，包括油箱、以及接入油箱内的被试燃油泵，所述的被试燃油泵连接有电动三通球阀；所述的电动三通球阀一脚依次连接有第一过滤器、流量计、压力传感器、伺服比例阀、冷却器和第二过滤器，第二过滤器接入油箱内。本发明以伺服比例阀作为背压控制器产生不同节流效果，利用管路压力传感器的压力信号，调整开口度，为油泵提供不同的负载，在不同压力负载下，通过测量被试燃油泵电源电压、电流，以及伺服比例阀前的压力和流量，根据测量参数检验油泵的性能，对燃油泵的所有性能参数进行测试，测试精度高。

Description

燃油泵综合性能试验台

技术领域

本发明涉及一种燃油泵综合性能试验台，是一种针对汽车燃油泵进行综合性能测试的试验装置，模拟燃油泵在汽车中的实际工况，检测燃油泵的各性能参数，为燃油泵的研发和改进提供可信的试验数据和依据。

背景技术

目前，针对汽车燃油泵进行测试的检测系统过于简单，仅检测燃油泵的电流、电压、卸荷、保压等能力。但如果真实反映出燃油泵的综合性能，需要更先进的、测量精度更高的、具备环境模拟能力的燃油泵检测系统，以模拟燃油在实际工况下的性能，如：防爆性能、高低温性能、泄漏量、交变工况下的稳定性和可靠性等等，为燃油泵的设计和改进提供更准确、全面的数据。

发明内容

为克服现有燃油泵检测系统的不足，本发明的目的在于提供一种燃油泵综合性能试验台。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

燃油泵综合性能试验台，包括油箱、以及接入油箱内的被试燃油泵，所述的被试燃油泵连接有电动三通球阀；所述的电动三通球阀一脚依次连接有第一过滤器、流量计、压力传感器、伺服比例阀、冷却器和第二过滤器，第二过滤器接入油箱内。

所述的电动三通球阀另一脚依次连接有玻璃液位计、第一电磁换向阀、单向阀、调压阀、截止阀、油水分离器和气源；油水分离器和气源之间设有蓄能器；单向阀接入油箱内；单向阀与油箱之间节点连接有第二电磁换向阀一脚，其另一脚接入电动三通球阀与玻璃液位计之间。

所述的油箱内还分别接入有温度传感器、空滤器和液位计。

本发明的有益效果：本发明以伺服比例阀作为背压控制器产生不同节流效果，利用管路压力传感器的压力信号，调整开口度，为油泵提供不同的负载，在不同压力负载下，通过测量被试燃油泵电源电压、电流，以及伺服比例阀前的压力和流量，根据测量参数检验油泵的性能，对燃油泵的所有性能参数进行测试，测试精度高。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明油箱液面控制装置结构示意图；

图3为本发明叠加交变电压试验原理图。

具体实施方式

燃油泵综合性能试验台以伺服比例阀作为背压控制器，由工控机发出背压指令，比例阀产生不同节流效果，利用管路压力传感器的压力信号，调整开口度，为油泵提供不同的负载。在不同压力负载下，通过测量油泵电源电压、电流，以及伺服比例阀前的压力和流量，根据测量参数检验油泵的性能，对燃油泵的所有性能参数进行测试，测试精度高。

将燃油泵的所有基本性能测试放到同一测试设备中，通过高密封性的电控球阀进行气路和油路的切换，实现燃油泵泄漏试验和其它性能试验可以在同一设备上进行。采用伺服比例阀模拟发动机的喷油压力和喷油过程，测试燃油泵在实际喷油过程的性能参数：电压与压力关系、电压与流量关系、电压与电流关系。通过关闭伺服比例阀，测试燃油泵保压能力；通过对伺服比例阀的进行函数控制，进行燃油泵的卸荷试验。燃油泵基本性能液压原理图如图1。

燃油泵的流量很小，最高不会超过200L/h，压力较低，不会超过1Mpa，同时试验用油的粘度非常低(20℃时为0.55mm2/s),一般的伺服比例阀无法满足此要求(如ATOS、博世力士乐等)，本系统采用了德国宝德的伺服比例阀，阀芯孔径为2mm，模拟发动机的喷油压力。

该燃油泵综合性能试验台采用线性可调外控直流电源对燃油泵进行供电，上位机通过RS485串口总线对线性电源进行实时控制，实时改变燃油泵的供电电压，以进行不同供电电压下燃油泵的性能试验。通过对电压极性进行正反交换控制，对燃油泵进行异常电压试验，以考核燃油泵耐异常电压能力。通过上位机控制线性电源的输出电压幅值，突然增加幅值，超出燃油泵的额定电压，测试燃油泵的耐过压能力。

燃油泵综合性能试验的试验项目包括：燃油泵性能参数的测定试验；泄压阀开启压力和全开压力试验；止回阀泄漏量试验；止回阀可靠性试验；燃油泵可靠性试验；液位传感器参数测量及油浮可靠性试验；燃油压力保持试验；卸载压力试验；截止压力试验；耐异常电源电压性能试验；耐过压试验；叠加交变电压试验；低温低压工作性能试验；耐高温贮存性能试验；翻车阀气体流量测量；翻车阀静态气体泄漏测量；翻车阀重新开启压力测量；翻车阀耐久性试验。

试验1：燃油泵性能参数的测定试验

如图1所示，燃油泵综合性能试验台进行燃油泵性能参数的测定试验时：其测试系统包括油箱21、以及分别接入油箱21内的被试燃油泵17、温度传感器15、空滤器16和液位计20，被试燃油泵17通过管道连接到电动三通球阀18，电动三通球阀18一脚通过管道依次连接有第一过滤器9、流量计10、压力传感器11、伺服比例阀12、冷却器13和第二过滤器14，然后第二过滤器14接入到油箱21内。

可控直流电源给被试燃油泵17供电，通过工控机指令即可改变电源输出电压值，被试燃油泵17通过第一过滤器9将燃油吸入，由伺服比例阀12调节被试燃油泵17输出压力，被试燃油泵17输出油路中由压力传感器11、流量计10测量被试燃油泵17的输出压力和流量。

性能试验流程：电动三通球阀18切换到左位，伺服比例阀12调整到最大开口；冷却器13开启；接通被试燃油泵17电源，根据设定值调整电源电压值；根据设定值，调整伺服比例阀12开口，由压力传感器形成闭环控制，至背压到达目标值；自动记录燃油泵输出压力P、输入电压V、输入电流I、输出流量Q等值，行程曲线，并保存数据。

试验2：泄压阀开启压力和全开压力试验

燃油泵泄压阀开启压力和全开压力分别为在燃油泵输出关闭时，泄压阀刚开启以及全开时，燃油泵输出管路的压力。

将被试燃油泵17安装在性能试验工位上，通过控制伺服比例阀12，调节输出流量或调整油泵电压，使油泵腔内压力逐渐升高，测量泄压阀开始泄压时，油泵的输出压力。测试系统液压原理图同试验1中原理图。

试验流程：关闭伺服比例阀12，将电动三通球阀18切换到左位；接通燃油泵电源，控制电源电压以设定升速率逐步升高，或逐步关闭伺服阀，泵输出压力逐渐升高；压力传感器11实时监测燃油泵输出管路压力，并形成曲线，保存数据；根据压力传感器监测曲线，自动搜索燃油泵止回阀开启压力和全开压力。

试验3：止回阀泄漏量试验

止回阀泄漏量试验用于测量止回阀在未开启状态下的密封能力。止回阀泄漏量测试如下图1左部分，接入油箱21内的被试燃油泵17连接到电动三通球阀18，电动三通球阀18另一脚依次连接有玻璃液位计8、第一电磁换向阀7、单向阀6、调压阀5、截止阀4、油水分离器3和气源1，油水分离器3和气源1之间设有蓄能器2，单向阀6接入油箱21内，单向阀6与油箱21之间节点连接有第二电磁换向阀19一脚，其另一脚接入电动三通球阀18与玻璃液位计8之间。止回阀泄漏量通过压缩空气加载，压缩空气压力由调压阀进行手动调节，泄漏量通过磁翻板液位计进行测量。试验过程中检测电压、电流、流量、压力等参数。试验台采各管道接口封严，系统泄漏控制在0.5kPa/48h。

试验流程：将被试燃油泵17进行设定时间t的性能试验；性能试验结束后，将第一电磁换向阀7切换到下位(与油箱相通)，第二电磁换向阀19切换到右位，关闭第二电磁换向阀19；待体积测量玻璃液位计8中充满油液后，关闭被试燃油泵17电源，停止对被试燃油泵17供电；电动三通球阀18切换到左位，第一电磁换向阀17切换到上位，微开截止阀4，第二电磁阀19打开，使少量气体进入玻璃液位计8中，待玻璃液位计8中液体下降到上刻度以下时，关闭第二电磁阀19和截止阀4，电动三通球阀阀18切换到右位；打开截止阀4，调整气体压力调压阀5，至气体压力为目标值(数字显示，分辨率0.001)；开始记录玻璃液位计中油液液面下降的刻度和时间。

试验4：止回阀可靠性试验、燃油泵可靠性试验

止回阀可靠性试验测试系统与燃油泵可靠性试验共用一套液压系统。止回阀可靠性试验用于测量止回阀在不断的开关之间切换的可靠性。

其测试系统同试验1，区别在于：第一过滤器9替换为溢流阀，溢流阀直接连接到被试燃油泵17；伺服比例阀12替换为电控节流阀；流量计10与压力传感器11位置互换。

试验流程：全开电控节流阀；开启燃油泵电源，调整电压置目标值；调节电控节量阀，至压力传感器值为设定值；工作设定时间后，切断油泵电源时间t1后，开启油泵电源时间t2时间，往复至设定次数。

试验5：液位传感器及油浮可靠性测试系统

液位传感器及油浮可靠性试验用于检测其在液面不断变化的情况下的可靠性。液位传感器试验与油泵可靠性试验为同一系统，仅增加了油箱液面控制装置。

如图2，油箱液面控制装置由液位浮球24控制油箱21液面高度，通过伺服电机22控制丝杠23的升降，精确控制液位的高度及液位的升降频率。油箱采用迷宫隔板进行隔开，以避免浮球升降时对液位造成扰动，液位传感器行程小于300mm。

试验系统同试验4。液位传感器(湿式)参数检测流程：开启被试燃油泵17电源，给液位传感器供电；全开电控节流阀；通过伺服电机控制油箱液面至目标值(E、RESERVE、RED、1/4、1/2、3/4以及F位时)；测量各液位时，液位传感器的电阻值。

油浮可靠性试验流程：开启燃油泵电源，给液位传感器供电；全开电控节流阀；设定油面升降高度、频率(0.1Hz～1Hz)；开启液面高度控制系统，控制液面变化，进行油浮系统可靠性试验。

试验6：燃油压力保持试验

燃油压力保持试验用于测试油泵保持管路中压力恒定的能力。燃油压力保持试验系统同试验1性能试验液压系统。

试验流程：电动三通球阀18置于左位；接通燃油泵电源，调节输入电压至目标值；关闭伺服阀11，当压力传感器检测到管路压力到达设定压力值时，断开燃油泵供电电源；压力传感器实时监测管路压力随时间的变化历程，p-t曲线即表征燃油泵压力保持能力。

试验7：卸载压力试验

燃油泵卸载压力试验用于测量燃油泵在压力逐渐减小的时候，各参数的变化值，同试验1性能试验液压系统。将燃油泵安装在性能试验台上，测量燃油泵总成卸载压力，压力精确度控制在1kPa范围内，测量燃油泵的电压、电流等特征值随压力的变化。

试验流程：电动三通球阀18置左位，伺服比例阀12全开；启动被试燃油泵17，调节输入电压值目标值；关闭伺服比例阀12，逐步升高被试燃油泵17电源电压，使泵内压力升高，直到泄压阀开始泄压；测量燃油泵的电压、电流、管路压力、流量等特征值。

试验8：截止压力试验

截止压力试验用于测试燃油泵在输出管路关闭时，管路中的压力值，同试验1性能试验液压系统。将燃油泵安装在性能试验台上，控制伺服比例阀开口度，关闭伺服比例阀，测量油泵输出管路上的压力值。

试验流程：电动三通球阀18置左位，伺服比例阀12全开；启动被试燃油泵17，调节输入电压值目标值；关闭伺服比例阀12，测量被试燃油泵17输出管路的压力、输入电压、电流等；从p-t曲线中找出突变点，即为燃油泵截止压力。

试验9：耐异常电源电压性能试验

将被试燃油泵17安装在性能试验台上，切换泵电源线(反接)，调节电压值至设定目标值，接通至设定之间后断开，再测试油泵性能参数，观测是否损坏。性能试验同试验1。

试验10：耐过压试验

将被试燃油泵17安装在性能试验台上，调节电压至设定目标值，接通至规定时间后断开，再测试油泵性能参数，观测是否损坏。性能试验同试验1。

试验11：叠加交变电压试验

将被试燃油泵17安装在性能试验台上，将扫频发生器的输出信号与直流稳压电源叠加，直流作为燃油泵的电源，扫频信号发生器作为干扰电压波，对燃油泵进行电压冲击，试验至规定时间后，观测是否损坏。性能试验同试验1。试验原理如图3：

试验12：低温低压工作性能试验

将被试燃油泵17和辅助油箱(专用)安装在高低温箱中，设定温度，其它操作同性能试验，检测油泵的低温低压性能参数。试验台提供延长液压管路和电缆。低温下压力和流量测量采用简易测量装置，测量低温性能试验下燃油泵的压力和流量。压力采用外接压力表测量，流量采用体积测量方式(量杯)。

试验13：耐高温贮存性能试验

将被试燃油泵17和辅助油箱(专用)安装在高低温箱中，至设定温度和时间，再将燃油泵安装在性能试验台上检测其性能参数。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.燃油泵综合性能试验台，包括油箱(21)、以及接入油箱(21)内的被试燃油泵(17)，其特征在于，所述的被试燃油泵(17)连接有电动三通球阀(18)；所述的电动三通球阀(18)一脚依次连接有第一过滤器(9)、流量计(10)、压力传感器(11)、伺服比例阀(12)、冷却器(13)和第二过滤器(14)，第二过滤器(14)接入油箱(21)内。

2.根据权利要求1所述的燃油泵综合性能试验台，其特征在于，所述的电动三通球阀(18)另一脚依次连接有玻璃液位计(8)、第一电磁换向阀(7)、单向阀(6)、调压阀(5)、截止阀(4)、油水分离器(3)和气源(1)；油水分离器(3)和气源(1)之间设有蓄能器(2)；单向阀(6)接入油箱(21)内；单向阀(6)与油箱(21)之间节点连接有第二电磁换向阀(19)一脚，其另一脚接入电动三通球阀(18)与玻璃液位计(8)之间。

3.根据权利要求1或2所述的燃油泵综合性能试验台，其特征在于，所述的油箱(21)内还分别接入有温度传感器(15)、空滤器(16)和液位计(20)。