CN106053041A - 一种用于改善共轨系统高压油泵进油阀空化的试验装置及试验方法 - Google Patents

一种用于改善共轨系统高压油泵进油阀空化的试验装置及试验方法 Download PDF

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王艳
仇滔
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Abstract

一种用于改善共轨系统高压油泵进油阀空化的试验装置及试验方法属于柴油机高压共轨系统中供油泵领域。该装置用于观察进油阀锥面处的燃油空化状况，包括阀体，阀芯，固定螺柱，微分头，压盖，有机玻璃夹层，通过微分头调节阀芯开度，改变进出口压力，使用摄影机对阀芯锥面处空化状况进行拍摄。本发明可以模拟不同开度下不同进出口压力进油阀锥面处的燃油流动过程并观察其锥面空化现象，得到流量变化情况以及流量系数的变化情况，通过可视化试验装置得到进油阀阀芯处燃油空化状态随入口压力的变化情况。

Description

一种用于改善共轨系统高压油泵进油阀空化的试验装置及试 验方法
技术领域
本发明涉及一种用于改善共轨系统高压油泵进油阀空化的试验装置及试验方法，属于柴油机技术领域。
背景技术
高压油泵主要由一级齿轮泵、燃油计量阀、进油阀组件、柱塞凸轮组件以及出油阀组件组成。进油阀组件主要是由进油阀阀芯，进油阀阀座以及弹簧组成。当进油阀开启时，进油阀阀体与阀座之间的燃油流通面积窄而压差较大，燃油节流度大，容易产生空化。空化现象带来的气蚀表现为复杂的物理现象，在实际情况下会造成的噪声、震动以及对流道的侵蚀。不断的气蚀会使得进油阀关闭后柱塞强加压时接触面处的缝隙增加，油泵泄漏变大，油泵效率降低。研究不同进口压力时的空化情况，可以根据试验结果得到的流量和流量系数以及空化照片选择合适的进口压力，使得空化产生最小而对流量影响最小，从而优化高压油泵的供油效率。
发明内容
本发明提出一种用于改善共轨系统高压油泵进油阀空化的试验装置及试验方法，能够观察进油阀锥面处的燃油流动情况。目的是探究不同开度以及进出口压差下高压油泵进油阀锥面处空化流动现象的机理，为高压油泵的优化设计提供依据。
一种用于改善共轨系统高压油泵进油阀空化的试验装置，其特征在于：包括阀体(1)，阀芯(2)，紧固螺钉(3)，微分头(4)，泄油孔(5)，回油孔(6)，可视化窗口(7)，压盖(8)，有机玻璃夹层(9)，进油孔(10)，入口压力传感器安装孔(11)，出口压力传感器安装孔(12)；所述阀体(1)与微分头(4)螺纹紧固，微分头(4)上装有固定螺柱(3)；所述压盖(8)上开有可视化观测窗(7)，将有机玻璃夹层(9)与阀体(1)螺栓紧固；所述阀芯(2)与微分头(4)螺纹连接；阀体(1)设有泄油孔(5)，进油孔(10)和回油孔(6)。
用于改善共轨系统高压油泵进油阀空化的试验方法，其特征在于：
搭建一套系统，系统包括驱动电机，油泵，高压油管，蓄能器，进油阀，摄影机，电子控制系统，数据采集系统，入口压力传感器，出口压力传感器；入口压力传感器，出口压力传感器安装在试验装置上；电子控制系统与电机、油泵和数据采集系统相连，油泵与蓄能器通过油管连接，入口压力传感器测量进油阀的入口压力，出口压力传感器测量出口压力，之后将压力信号反馈给数据采集系统进行数据处理，得到进出口压力差变化曲线；调节微分头控制阀芯开度，紧固螺钉固定阀芯开启状态，蓄能器稳定油路压力，调节进油压力，观测并拍摄进油阀锥面处空化状况；改变阀芯开度，观测并拍摄进油阀锥面处空化状况，对比分析。
本发明的试验系统包括驱动电机，油泵，高压油管，蓄能器，进油阀，摄影机，电子控制系统，数据采集系统，入口压力传感器，出口压力传感器，油箱；调节微分头开启阀芯，紧固螺钉固定阀芯开启状态，蓄能器稳定油路压力，回油管连接平衡阀的出油孔、泄油孔和油箱上的回油口。所述试验方法为调节微分头开启阀芯，紧固螺钉固定阀芯开启状态，蓄能器稳定油路压力，调节进油压力，观测并拍摄进油阀锥面处空化状况；改变阀芯开度，观测并拍摄进油阀锥面处空化状况，对比分析。
所述进油阀包括阀体，阀芯，紧固螺钉，微分头，泄油孔，回油孔，压盖，有机玻璃夹层，入口压力传感器安装孔，出口压力传感器安装孔；所述压盖将有机玻璃夹层与阀体螺栓紧固，压盖上开有摄影观测窗。
所述阀芯为有机玻璃制成，与微分头螺纹紧固。所述微分头上设有紧固螺钉，用于固定阀芯开度。
所述阀体上设有回油孔和泄油孔，便于阀芯腔内多余燃油的泄出。
所述阀体上进油阀锥面来流方向设有入口压力传感器，回油孔处设有出口压力传感器，可更直接检测进油阀锥面处的压差。
发明具有以下特点：1、采用微分头可直接调整读取阀芯开度尺寸。2、通过调整不同入口压力可测试固定开度下不同压差锥面处空化状况。3、通过调整阀芯可测试相同入口压力不同开度下锥面处空化状况。4、可真实地模拟高压油泵进油阀空化的发生，更好地掌握高压油泵进油阀空化规律。
附图说明
图1是发明方法的系统试验原理图；
图2是本发明方法应用装置的结构示意图；
图3是本发明压力传感器安装位置示意图；
标号说明：1-阀体，2-阀芯，3-紧固螺钉，4-微分头，5-泄油孔，6-回油孔，7-可视化窗口，8-后盖，9-有机玻璃夹层，10-进油孔，11-入口压力传感器安装孔，12-出口压力传感器安装孔。
具体实施方式
如图1所示，一种用于改善共轨系统高压油泵进油阀空化的试验装置及试验方法，包括驱动电机，油泵，高压油管，蓄能器，进油阀，摄影机，电子控制系统，数据采集系统，入口压力传感器，出口压力传感器，油箱。
如图2所示，一种用于改善共轨系统高压油泵进油阀空化的试验装置，包括阀体(1)，阀芯(2)，紧固螺钉(3)，微分头(4)，泄油孔(5)，回油孔(6)，可视化窗口(7)，压盖(8)，有机玻璃夹层(9)，进油孔(10)，入口压力传感器安装孔(11)，出口压力传感器安装孔(12)。
所述阀芯(2)为有机玻璃制成，可在阀腔内移动；所述微分头(4)与阀芯(2)螺纹紧固。
所述微分头(4)上设有紧固螺钉(3)，用于固定阀芯开度。
压盖(8)将有机玻璃夹层(9)与阀体(1)螺栓紧固，压盖(8)上开有可视化窗口(7)，外部放置摄影机，可用于监测进油阀锥面处空化状况。
还包括安装于入口端的入口压力传感器和出口端的出口压力传感器。入口压力传感器可以测量进油阀的入口压力，出口压力传感器可以测量流经锥面后出口压力，之后将压力信号反馈给数据采集系统进行数据处理，可得到进出口压力差变化曲线。
试验初始，调节微分头开启阀芯，紧固螺钉固定阀芯开启状态，蓄能器稳定油路压力，调节进油压力，观测并拍摄进油阀锥面处空化状况；改变阀芯开度，观测并拍摄进油阀锥面处空化状况，对比分析。

Claims (2)

1.一种用于改善共轨系统高压油泵进油阀空化的试验装置，其特征在于：包括阀体(1)，阀芯(2)，紧固螺钉(3)，微分头(4)，泄油孔(5)，回油孔(6)，可视化窗口(7)，压盖(8)，有机玻璃夹层(9)，进油孔(10)，入口压力传感器安装孔(11)，出口压力传感器安装孔(12)；所述阀体(1)与微分头(4)螺纹紧固，微分头(4)上装有固定螺柱(3)；所述压盖(8)上开有可视化观测窗(7)，将有机玻璃夹层(9)与阀体(1)螺栓紧固；所述阀芯(2)与微分头(4)螺纹连接；阀体(1)设有泄油孔(5)，进油孔(10)和回油孔(6)。
2.应用如权利要求1所述装置的试验方法，其特征在于：搭建一套系统，系统包括驱动电机，油泵，高压油管，蓄能器，进油阀，摄影机，电子控制系统，数据采集系统，入口压力传感器，出口压力传感器；入口压力传感器，出口压力传感器安装在试验装置上；电子控制系统与电机、油泵和数据采集系统相连，油泵与蓄能器通过油管连接，入口压力传感器测量进油阀的入口压力，出口压力传感器测量出口压力，之后将压力信号反馈给数据采集系统进行数据处理，得到进出口压力差变化曲线；
调节微分头控制阀芯开度，紧固螺钉固定阀芯开启状态，蓄能器稳定油路压力，调节进油压力，观测并拍摄进油阀锥面处空化状况；改变阀芯开度，观测并拍摄进油阀锥面处空化状况，对比分析。
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