CN105352723B - 一种发动机在线油气分离器评价装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发动机在线油气分离器评价装置，包括三通比例阀、三向阀、油气分离器、油滴浓度光度计、含油量计重系统、流量计、风机安全虑、风机、气体流量计和显示及控制处理系统。本发明实现了发动机整机不同工况下曲轴箱漏气量动态测量和油气混合油滴浓度中的机油含量动态测量及油气分离器效能评价，可通过绘制漏气量、油气浓度与发动机转速、载荷之间曲线和云图，达到指导设计发动机曲轴箱通风系统和油气分离器的目的，实现从设计过程对油气分离器冒油现象进行有效控制。

Description

一种发动机在线油气分离器评价装置
技术领域
本发明属于气门座圈改性方法技术领域，尤其是涉及一种发动机在线油气分离器评价装置。
背景技术
发动机油气分离器作为发动机曲轴箱与车用动力舱唯一的气路通道，如果曲轴箱通风系统和油气分离器没有将曲轴箱废气中携带的机油成分有效分离，将严重影响动力舱内各部件的使用寿命和安全运行。
在以往的油气分离器研制过程中，均采用增大油气分离器体积，增加迷宫分离器通道长度等方法对油气分离器冒油问题进行处理，以满足车用要求。随着现今技术的大速发展，发动机的功率在逐渐提大，要求发动机在增加转速、最大燃烧压力和增压压比等条件的前提下，进一步减小体积，这必然使活塞漏气量和增压器漏气量成倍增加，曲轴箱内的含油油滴浓度没有足够的空间和时间进行分离，从而导致油气分离器冒油问题显得尤为突出。
目前，在曲轴箱通风系统和油气分离器设计领域，主要采用“边改边试”的方法对其进行改进设计，评价方法也仅限于测量定工况下的曲轴箱漏气量或者目测漏气颜色等定性的判定方法，效率低且准确性不大。随着现代化设计方法的引入，发动机产品研发模式要求实现预测设计，现有采用流体分析软件对曲轴箱中油滴浓度的流通和油气分离效果进行仿真分析，但其缺点是计算精度差和计算速度慢，而且仅限于分析方法层面的研究，没有准确的和实时的测量数据对仿真模型进行标定，无法满足发动机产品开发过程中对发动机曲轴箱通风系统进行优化设计的要求。因此，需补充油滴浓度在线测量系统的研究手段，通过在线的、实时的、动态的的测量曲轴箱漏气中油滴浓度的各项参数，进行发动机油气分离器冒油现象抑制的技术研究，开展发动机曲轴箱通风系统优化和油气分离器设计等技术研究，为现役和未来车用发动机整机综合性指标的提升提供技术支持。
发明内容
本发明要解决的问题是针对发动机整机运转过程中不同工况下油气分离器效能测试问题，而提供了一种大功率发动机在线油气分离器评价装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种发动机在线油气分离器评价装置，包括三通比例阀、三向阀、油气分离器、油滴浓度光度计、含油量计重系统、流量计、风机、气体流量计和显示及控制处理系统，三通比例阀与发动机曲轴箱连接，三通比例阀的第一出口与三向阀连接，三向阀的A出口与油气分离器的进口连接，油气分离器的出口与油滴浓度光度计的入口连接，三向阀的B出口也与油滴浓度光度计的入口连接；油滴浓度光度计、含油量计重系统、流量计、风机和气体流量计依次顺序连接，风机的出口连接气体流量计的入口，三通比例阀的第二出口也与气体流量计的入口连接，气体流量计出口接入试验室废气处理系统，三通比例阀、三向阀、油滴浓度光度计、含油量计重系统、流量计、风机、气体流量计分别与显示及控制处理系统连接。
进一步，所述三向阀调节油气是否经过油气分离器，从而实现发动机油气分离器分离效果的评价计算，所述流量计出口与风机入口之间连接有风机过滤机组。
进一步，所述流量计和三通比例阀协同调节第一出口的流量不超过300L/min。
进一步，所述油气分离器的进口与出口处均设有快速接头。
进一步，所述三通比例阀、三向阀、油滴浓度光度计、含油量计重系统、流量计、风机、气体流量计均由显示及控制处理系统采用电子集成进行控制。
本发明具有的优点和积极效果是：
1、本发明采用了先进气体含油量检测技术和设计理念，可对任意体积流量的曲轴箱废气含油量进行实时、在线检测；
2、本发明采用三向阀控制混合油气是否通过油滴浓度光度计和含油量计重系统，从而实现油气分离器对油气分离效果的评价；
3、本发明采用流量计和三通比例阀来调节控制流过油滴浓度光度计的流量，以保证流过油滴浓度光度计的油气混合气流量不超过光度计的检测范围，可适应发动机任意废气流量的测试和检测；
4、本发明所述的信号处理及显示器可对整个装置的所有工作流程和步骤进行智能、远程控制，以保证数据分析、判断及时和试验人员安全；
5、本发明集成了发动机曲轴箱废气量得检测和油气分离器的评价技术，实现了任意体积流量发动机曲轴箱漏气量的在线、实时检测和发动机不同类型油气分离器效能的有效评价，可应用于各种大功率的发动机油气分离器评价中。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
附图标记说明：
1-三通比例阀；11-第一出口；12-第二出口；2-三向阀；21-A出口；22-B出口；3-油气分离器；4-油滴浓度光度计；5-含油量计重系统；6-流量计；7-风机过滤机组；8-风机；9-气体流量计；10-显示及控制处理系统；13-发动机曲轴箱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
如图1所示，一种发动机在线油气分离器评价装置，包括三通比例阀1、三向阀2、油气分离器3、油滴浓度光度计4、含油量计重系统5、流量计6、风机8、气体流量计9和显示及控制处理系统10，三通比例阀1与发动机曲轴箱13连接，三通比例阀1的第一出口11与三向阀2连接，三向阀2的A出口21与油气分离器3的进口连接，油气分离器3的出口与油滴浓度光度计4的入口连接，三向阀2的B出口22也与油滴浓度光度计4的入口连接；油滴浓度光度计4、含油量计重系统5、流量计6、风机8和气体流量计9依次顺序连接，风机8的出口连接气体流量计9的入口，三通比例阀1的第二出口12也与气体流量计9的入口连接，气体流量计9出口接入试验室废气处理系统，三通比例阀1、三向阀2、油滴浓度光度计4、含油量计重系统5、流量计6、风机8、气体流量计9分别与显示及控制处理系统10连接。其中流量计6为小型流量计。
所述三向阀2调节油气是否经过油气分离器3，从而实现发动机油气分离器分离效果的评价计算，流量计6出口与风机8入口之间连接有风机过滤机组7，以保证风机8运行过程中不会被油污所污染。
通过流量计6和三通比例阀1调节第一出口11的流量不超过300L/min，来保证被监测气体的流量在油滴浓度光度计4、含油量计重系统5的检测范围之内。
油气分离器3的进口与出口处均设有快速接头，以保证可随意更换不同类型油气分离器3。
三通比例阀1、三向阀2、油滴浓度光度计4、含油量计重系统5、流量计6、风机8、气体流量计9均由显示及控制处理系统10采用电子集成进行控制。
工作原理：将发动机曲轴箱13的废气通过三通比例阀1分为两路：一路进行发动机油气分离器评价，一路进行曲轴箱漏气量测试；
发动机油气分离器评价原理为：将油气分离器3安装于大浓度的油滴浓度光度计4之前，通过三向阀2控制混合气是否经过油气分离器3。当三向阀2的A出口21开启时，则混合气先通过油气分离器3，然后再经过油滴浓度光度计4和含油量计重系统5，对经过油气分离器3的油气混合气的浓度和含油量进行检测；当三向阀2的B出口22开启时，则混合气不通过油气分离器3，直接经过油滴浓度光度计4和含油量计重系统5,对不经油气分离器3分离的油气混合气的浓度和含油量进行检测。
曲轴箱漏气量测试原理为：通过控制流量计6和三通比例阀1的第一出口11流量可使发动机曲轴箱13内的油气混合气全部通过气体流量计9进行废气流量检测。所有采集、监测、显示和控制等程序和界面均在显示及控制处理系统10进行集成控制和显示。
本发明装置不仅可对发动机油气分离器进行评价，而且可同时进行曲轴箱废气量进行测量，通过所采数据与发动机转速和载荷结合可进行油气浓度、发动机转速和载荷的关系曲线和云图绘制，最后达到指导曲轴箱通风系统及油气分离器设计的目的，实现从设计过程对油气分离器冒油现象进行有效控制。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种发动机在线油气分离器评价装置，其特征在于：包括三通比例阀(1)、三向阀(2)、油气分离器(3)、油滴浓度光度计(4)、含油量计重系统(5)、流量计(6)、风机(8)、气体流量计(9)和显示及控制处理系统(10)，三通比例阀(1)与发动机曲轴箱(13)连接，三通比例阀(1)的第一出口(11)与三向阀(2)连接，三向阀(2)的A出口(21)与油气分离器(3)的进口连接，油气分离器(3)的出口与油滴浓度光度计(4)的入口连接，三向阀(2)的B出口(22)也与油滴浓度光度计(4)的入口连接；油滴浓度光度计(4)、含油量计重系统(5)、流量计(6)、风机(8)和气体流量计(9)依次顺序连接，风机(8)的出口连接气体流量计(9)的入口，三通比例阀(1)的第二出口(12)也与气体流量计(9)的入口连接，气体流量计(9)出口接入试验室废气处理系统，三通比例阀(1)、三向阀(2)、油滴浓度光度计(4)、含油量计重系统(5)、流量计(6)、风机(8)、气体流量计(9)分别与显示及控制处理系统(10)连接。
2.根据权利要求1所述的发动机在线油气分离器评价装置，其特征在于：所述三向阀(2)调节油气是否经过油气分离器(3)，从而实现发动机油气分离器分离效果的评价计算，所述流量计(6)出口与风机(8)入口之间连接有风机过滤机组(7)。
3.根据权利要求1所述的发动机在线油气分离器评价装置，其特征在于：所述流量计(6)和三通比例阀(1)协同调节第一出口(11)的流量不超过300L/min。
4.根据权利要求1所述的发动机在线油气分离器评价装置，其特征在于：所述油气分离器(3)的进口与出口处均设有快速接头。
5.根据权利要求1所述的发动机在线油气分离器评价装置，其特征在于：所述三通比例阀(1)、三向阀(2)、油滴浓度光度计(4)、含油量计重系统(5)、流量计(6)、风机(8)、气体流量计(9)均由显示及控制处理系统(10)采用电子集成进行控制。
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