CN106153266B - 一种喷油器的微泄漏测试及密封性试验系统 - Google Patents

Abstract

一种喷油器的微泄漏测试及密封性试验系统，涉及的是发动机零部件测试装置技术领域；它的油箱与电动油泵连接，并通过电动油泵将燃油供给至蓄能箱，保证油路中燃油的充足，同时也可起到一定的稳压作用，压力调节器与蓄能箱的出口相连，压力调节器自带回油系统，可以保证油路中的初级压力稳定，并把多余的燃油送回油箱，热交换器与压力调节器相连，用于确保燃油温度在测试过程中的变化范围始终保持在±1℃，燃油过滤器与热交换器相连，用于滤除燃油中的杂质，自力式压力调节器与燃油过滤器相连，用于提供油轨和标准压力室一定压力的燃油，通过电磁阀A控制自力式压力调节器与油轨之间油道的开启与关闭。

Description

一种喷油器的微泄漏测试及密封性试验系统

技术领域

本发明涉及的是发动机零部件测试装置技术领域，具体的说是一种喷油器的微泄漏测试及密封性试验系统。

背景技术

汽油缸内直喷(Gasoline Direct Injection，GDI)技术由于将汽油直接喷入气缸，汽油蒸发对缸内空气起到了冷却作用，可提高汽油机的压缩比，提高汽油机的热效率。GDI汽油机的喷油压力较高，汽油油雾化好，可保证微米级的液滴在瞬时汽化，使短时间内喷射的足够多的汽油都能形成良好的可燃混合气。缸内直喷技术是降低汽油机油耗，提高燃油经济性，减少污染物排放的有效措施之一，随着排放法规的日益严格, 满足国五、国六排放标准的直喷汽油机，汽油的喷射压力高达（20~40MPa），一个循环内的喷射次数达到了3次, 要求喷油器具有更好的密封和雾化性能。喷油器可靠的密封性是喷油器正常工作的前提，也是高压喷油器制造的难点。喷油器的密封性决定了其雾化效果，喷油器出现微泄漏时，会导致喷油器喷射压力降低，雾化效果变差，导致燃料发生不完全燃烧，汽油机的经济性变差，排放污染物增加，严重时直接导致汽油机无法正常工作。开展喷油器密封性能的综合测试，对保证缸内直喷汽油机正常燃烧、控制排放具有重要的意义。

喷油器的泄漏量在很多情况下都是极其微量的,传统方法很难检测或者检测成本相对较高，针对这一问题，需要提出一个方法简单，成本低、测试精度高、可靠性好的喷油器密封性检测方法和测试系统。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷和不足，提供了一种喷油器的微泄漏测试及密封性试验系统，响应速度快，测试精度高，可靠性好，使用简单快捷。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它包含燃油供给系统、压力调节系统、测试系统和控制系统。所述的燃油供给系统包括油箱、电动油泵、热交换器、燃油过滤器、油管；所述的压力调节系统包括蓄能箱、压力调节器、自力式压力调节器；所述的测试系统包括电磁阀A、压力传感器A、油轨、压差传感器、标准压力室、电磁阀B、喷油器、力传感器、测试箱、压力传感器B、泄压阀；所述的控制系统包括控制面板、显示器。

所述的油箱与电动油泵连接，并通过电动油泵将燃油供给至蓄能箱，保证油路中燃油的充足，同时也可起到一定的稳压作用，压力调节器与蓄能箱的出口相连，压力调节器自带回油系统，可以保证油路中的初级压力稳定，并把多余的燃油送回油箱，热交换器与压力调节器相连，用于确保燃油温度在测试过程中的变化范围始终保持在±1℃，燃油过滤器与热交换器相连，用于滤除燃油中的杂质，自力式压力调节器与燃油过滤器相连，用于提供油轨和标准压力室一定压力的燃油，通过电磁阀A控制自力式压力调节器与油轨之间油道的开启与关闭，通过电磁阀B控制自力式压力调节器与标准压力室的开启与关闭，标准压力室底端安装有回油孔，并与油箱相连，测试结束后，可以将标准压力室内的燃油重新收集至油箱，喷油器顶端的进油口与油轨相连，喷油器底部固定在测试箱的上端，在油轨的上端安装有压力传感器A，用于监测喷油器顶端的进油口的压力波动，喷油器通过控制面板控制其工作状态；喷油器一侧的回油口通过油管将多余燃油送回油箱，喷油器一侧的回油口处安装有压力传感器B，用于监测喷油器一侧的回油口的压力波动，测试箱为密封装置，测试箱一侧的顶端安装有力传感器，用于监测喷油器正常工作时的压力波动，测试箱底部设置有漏油口，并与泄压阀连接，保证喷油器每次工作前，测试箱内的压力保持恒定，喷油器每个工作循环喷出的燃油，依次通过测试箱底部的漏油口和泄压阀重新送回到油箱，油轨和标准压力室之间安装有高精度压差传感器，在喷油器密封条件下检测喷油器的微泄漏现象，压力传感器A、力传感器、压力传感器B、压差传感器的监测通过控制面板显示在显示器上，喷油器的工作状态以及整个试验系统全部通过控制面板进行控制。采用控制面板对喷油器进行控制时，采用车用喷油器控制单元进行喷油脉宽和喷油周期的设定，可以模拟发动机真实的喷油工况。

所述的电动油泵可提供0～45MPa压力的燃油。

本发明的工作原理：它分为微泄漏测试和密封性试验两个阶段，微泄漏测试为静态压差测试，微泄漏测试合格后进行密封性测试，为动态压力波测试，通过与标准压力波进行对比，观测波形的一致性判断喷油器的密封性。两个阶段测试全部合格的喷油器，即通过喷油器密封性的综合测试。第一阶段微泄漏测试：测试过程中，让喷油器不工作，并保证喷油器的嘴端和回油口保持关闭状态，打开电磁阀A和电磁阀B，通过电动油泵将一定压力的燃油分别供给喷油器以及标准压力室，在自力式压力调节器调节作用下，使喷油器以及标准压力室的燃油压力达到30MPa，模拟喷油器在发动机上的真实工作压力，通过观测压差传感器，保证油轨和标准压力室之间不产生压差后，将电磁阀A和电磁阀B关闭，观察压差传感器在5分钟内的变化情况，若发生变化，则表明油轨和标准压力室产生压差，说明喷油器存在微泄漏现象，喷油器检测不合格，若不产生压差现象，则说明喷油器不存在微泄漏现象，喷油器第一阶段检测合格；将第一阶段测试合格的喷油器进行第二阶段密封性测试，测试前，可以将标准压力室中的燃油通过回油口重新回到油箱，将电磁阀B打开，保证喷油器工作时油路的通畅，进行第二阶段密封性测试时，喷油器正常工作时，通过控制面板设定喷油脉宽和喷油周期，模拟发动机ECU给出的喷油指令进行喷油，记录喷射过程中，喷油器的进油口压力传感器A、回油口压力传感器B以及嘴端力传感器的压力波动，以第一次测得的波形为标准波形，将之后测试的压力波动与第一次标准波形进行对比，若吻合良好，继续测试，若吻合不当，停止测试，视为该喷油器检测不合格，如此正常工作连续喷射5000次，完成第二阶段的前部分可靠性试验。完成可靠性试验后，将电磁阀B开启，重新进行喷油器第一阶段的微泄漏检测，若油轨和标准压力室出现压差，则表明喷油器经可靠性试验后存在微泄漏现象，喷油器不合格，若油轨和标准压力室不出现压差，则表明喷油器经可靠性试验后不存在微泄漏现象，喷油器第二阶段检测合格，同时表明该喷油器密封性能的综合测试合格。

本发明有益效果为：响应速度快，测试精度高，可靠性好，使用简单快捷。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中1.油箱、2.电动油泵、3.蓄能箱、4.压力调节器、5. 热交换器、6. 燃油过滤器、7. 自力式压力调节器、8. 油管、9. 电磁阀A、10. 压力传感器A、11. 油轨、12. 压差传感器、13. 标准压力室、14. 电磁阀B、15. 喷油器、16. 力传感器、17. 测试箱、18. 压力传感器B、19. 泄压阀、20. 控制面板、21. 显示器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参看图1，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含燃油供给系统、压力调节系统、测试系统和控制系统。所述的燃油供给系统包括油箱1、电动油泵2、热交换器5、燃油过滤器6、油管8；所述的压力调节系统包括蓄能箱3、压力调节器4、自力式压力调节器7；所述的测试系统包括电磁阀A9、压力传感器A10、油轨11、压差传感器12、标准压力室13、电磁阀B14、喷油器15、力传感器16、测试箱17、压力传感器B18、泄压阀19；所述的控制系统包括控制面板20、显示器21。

所述的油箱1与电动油泵2连接，并通过电动油泵2将燃油供给至蓄能箱3，保证油路中燃油的充足，同时也可起到一定的稳压作用，压力调节器4与蓄能箱3的出口相连，压力调节器4自带回油系统，可以保证油路中的初级压力稳定，并把多余的燃油送回油箱1，热交换器5与压力调节器4相连，用于确保燃油温度在测试过程中的变化范围始终保持在±1℃，燃油过滤器6与热交换器5相连，用于滤除燃油中的杂质，自力式压力调节器7与燃油过滤器6相连，用于提供油轨11和标准压力室13一定压力的燃油，通过电磁阀A9控制自力式压力调节器7与油轨11之间油道的开启与关闭，通过电磁阀B14控制自力式压力调节器7与标准压力室13的开启与关闭，标准压力室13底端安装有回油孔，并与油箱1相连，测试结束后，可以将标准压力室13内的燃油重新收集至油箱1，喷油器15顶端的进油口与油轨11相连，喷油器15底部固定在测试箱17的上端，在油轨11的上端安装有压力传感器A10，用于监测喷油器15顶端的进油口的压力波动，喷油器15通过控制面板20控制其工作状态；喷油器15一侧的回油口通过油管8将多余燃油送回油箱1，喷油器15一侧的回油口处安装有压力传感器B18，用于监测喷油器15一侧的回油口的压力波动，测试箱17为密封装置，测试箱17一侧的顶端安装有力传感器16，用于监测喷油器15正常工作时的压力波动，测试箱17底部设置有漏油口，并与泄压阀19连接，保证喷油器15每次工作前，测试箱17内的压力保持恒定，喷油器15每个工作循环喷出的燃油，依次通过测试箱17底部的漏油口和泄压阀19重新送回到油箱1，油轨11和标准压力室13之间安装有高精度压差传感器12，在喷油器15密封条件下检测喷油器15的微泄漏现象，压力传感器A10、力传感器16、压力传感器B18、压差传感器12的监测通过控制面板20显示在显示器21上，喷油器15的工作状态以及整个试验系统全部通过控制面板20进行控制。采用控制面板20对喷油器15进行控制时，采用车用喷油器控制单元进行喷油脉宽和喷油周期的设定，可以模拟发动机真实的喷油工况。

所述的电动油泵2可提供40MPa压力的燃油。

本具体实施方式的工作原理：它分为微泄漏测试和密封性试验两个阶段，微泄漏测试为静态压差测试，微泄漏测试合格后进行密封性测试，为动态压力波测试，通过与标准压力波进行对比，观测波形的一致性判断喷油器15的密封性。两个阶段测试全部合格的喷油器15，即通过喷油器15密封性的综合测试。第一阶段微泄漏测试：测试过程中，让喷油器15不工作，并保证喷油器15的嘴端和回油口保持关闭状态，打开电磁阀A9和电磁阀B14，通过电动油泵2将一定压力的燃油分别供给喷油器15以及标准压力室13，在自力式压力调节器7调节作用下，使喷油器15以及标准压力室13的燃油压力达到30MPa，模拟喷油器15在发动机上的真实工作压力，通过观测压差传感器12，保证油轨11和标准压力室13之间不产生压差后，将电磁阀A9和电磁阀B14关闭，观察压差传感器12在5分钟内的变化情况，若发生变化，则表明油轨11和标准压力室13产生压差，说明喷油器15存在微泄漏现象，喷油器15检测不合格，若不产生压差现象，则说明喷油器15不存在微泄漏现象，喷油器15第一阶段检测合格；将第一阶段测试合格的喷油器15进行第二阶段密封性测试，测试前，可以将标准压力室13中的燃油通过回油口重新回到油箱1，将电磁阀B14打开，保证喷油器15工作时油路的通畅，进行第二阶段密封性测试时，喷油器15正常工作时，通过控制面板20设定喷油脉宽和喷油周期，模拟发动机ECU给出的喷油指令进行喷油，记录喷射过程中，喷油器15的进油口压力传感器A10、回油口压力传感器B18以及嘴端力传感器16的压力波动，以第一次测得的波形为标准波形，将之后测试的压力波动与第一次标准波形进行对比，若吻合良好，继续测试，若吻合不当，停止测试，视为该喷油器15检测不合格，如此正常工作连续喷射5000次，完成第二阶段的前部分可靠性试验。完成可靠性试验后，将电磁阀B14开启，重新进行喷油器15第一阶段的微泄漏检测，若油轨11和标准压力室13出现压差，则表明喷油器15经可靠性试验后存在微泄漏现象，喷油器15不合格，若油轨11和标准压力室13不出现压差，则表明喷油器15经可靠性试验后不存在微泄漏现象，喷油器15第二阶段检测合格，同时表明该喷油器15密封性能的综合测试合格。

本具体实施方式响应速度快，测试精度高，可靠性好，使用简单快捷。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种喷油器的微泄漏测试及密封性试验系统，其特征在于：它包含燃油供给系统、压力调节系统、测试系统和控制系统，燃油供给系统包括油箱、电动油泵、热交换器、燃油过滤器、油管，压力调节系统包括蓄能箱、压力调节器、自力式压力调节器，测试系统包括电磁阀A、压力传感器A、油轨、压差传感器、标准压力室、电磁阀B、喷油器、力传感器、测试箱、压力传感器B、泄压阀，控制系统包括控制面板、显示器，油箱与电动油泵连接，并通过电动油泵将燃油供给至蓄能箱，保证油路中燃油的充足，同时也可起到一定的稳压作用，压力调节器与蓄能箱的出口相连，压力调节器自带回油系统，可以保证油路中的初级压力稳定，并把多余的燃油送回油箱，热交换器与压力调节器相连，用于确保燃油温度在测试过程中的变化范围始终保持在±1℃，燃油过滤器与热交换器相连，用于滤除燃油中的杂质，自力式压力调节器与燃油过滤器相连，用于提供油轨和标准压力室一定压力的燃油，通过电磁阀A控制自力式压力调节器与油轨之间油道的开启与关闭，通过电磁阀B控制自力式压力调节器与标准压力室的开启与关闭，标准压力室底端安装有回油孔，并与油箱相连，测试结束后，可以将标准压力室内的燃油重新收集至油箱，喷油器顶端的进油口与油轨相连，喷油器底部固定在测试箱的上端，在油轨的上端安装有压力传感器A，用于监测喷油器顶端的进油口的压力波动，喷油器通过控制面板控制其工作状态；喷油器一侧的回油口通过油管将多余燃油送回油箱，喷油器一侧的回油口处安装有压力传感器B，用于监测喷油器一侧的回油口的压力波动，测试箱为密封装置，测试箱一侧的顶端安装有力传感器，用于监测喷油器正常工作时的压力波动，测试箱底部设置有漏油口，并与泄压阀连接，保证喷油器每次工作前，测试箱内的压力保持恒定，喷油器每个工作循环喷出的燃油，依次通过测试箱底部的漏油口和泄压阀重新送回到油箱，油轨和标准压力室之间安装有高精度压差传感器，在喷油器密封条件下检测喷油器的微泄漏现象，压力传感器A、力传感器、压力传感器B、压差传感器的监测通过控制面板显示在显示器上，喷油器的工作状态以及整个试验系统全部通过控制面板进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种喷油器的微泄漏测试及密封性试验系统，其特征在于所述的电动油泵可提供0～45MPa压力的燃油。

3.根据权利要求1所述的一种喷油器的微泄漏测试及密封性试验系统，其特征在于它的工作原理：它分为微泄漏测试和密封性试验两个阶段，微泄漏测试为静态压差测试，微泄漏测试合格后进行密封性测试，为动态压力波测试，通过与标准压力波进行对比，观测波形的一致性判断喷油器的密封性，两个阶段测试全部合格的喷油器，即通过喷油器密封性的综合测试，第一阶段微泄漏测试：测试过程中，让喷油器不工作，并保证喷油器的嘴端和回油口保持关闭状态，打开电磁阀A和电磁阀B，通过电动油泵将一定压力的燃油分别供给喷油器以及标准压力室，在自力式压力调节器调节作用下，使喷油器以及标准压力室的燃油压力达到30MPa，模拟喷油器在发动机上的真实工作压力，通过观测压差传感器，保证油轨和标准压力室之间不产生压差后，将电磁阀A和电磁阀B关闭，观察压差传感器在5分钟内的变化情况，若发生变化，则表明油轨和标准压力室产生压差，说明喷油器存在微泄漏现象，喷油器检测不合格，若不产生压差现象，则说明喷油器不存在微泄漏现象，喷油器第一阶段检测合格；将第一阶段测试合格的喷油器进行第二阶段密封性测试，测试前，可以将标准压力室中的燃油通过回油口重新回到油箱，将电磁阀B打开，保证喷油器工作时油路的通畅，进行第二阶段密封性测试时，喷油器正常工作时，通过控制面板设定喷油脉宽和喷油周期，模拟发动机ECU给出的喷油指令进行喷油，记录喷射过程中，喷油器的进油口压力传感器A、回油口压力传感器B以及嘴端力传感器的压力波动，以第一次测得的波形为标准波形，将之后测试的压力波动与第一次标准波形进行对比，若吻合良好，继续测试，若吻合不当，停止测试，视为该喷油器检测不合格，如此正常工作连续喷射5000次，完成第二阶段的前部分可靠性试验，完成可靠性试验后，将电磁阀B开启，重新进行喷油器第一阶段的微泄漏检测，若油轨和标准压力室出现压差，则表明喷油器经可靠性试验后存在微泄漏现象，喷油器不合格，若油轨和标准压力室不出现压差，则表明喷油器经可靠性试验后不存在微泄漏现象，喷油器第二阶段检测合格，同时表明该喷油器密封性能的综合测试合格。