CN107389237A - 测量缸内直喷发动机燃油泵在不同载荷下功耗的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提出一种可以用常规分解摩擦功测试的方式，安全、精确地测量出高压燃油泵在不同负载情况下功耗的方法和装置。本发明的测量缸内直喷发动机燃油泵在不同载荷下机械损失功耗的装置由待测燃油泵、高压油轨、喷油器、燃油收集隔离装置、发动机、测功机、燃油收集箱、燃油输送泵构成，所述发动机由测功机拖动工作，所述高压油轨、喷油器、燃油输送泵均与发动机的ECU连接，所述待测燃油泵由发动机驱动；所述燃油输送泵位于燃油收集箱内，并通过管路依次与待测燃油泵、高压油轨、喷油器连接，所述喷油器安装于燃油收集隔离装置处，从而将燃油喷至燃油收集隔离装置内；所述燃油收集隔离装置通过回油管与燃油收集箱连接。
Description
技术领域
本发明涉及到缸内直喷发动机机械损失的测试领域，更具体地说，是涉及到一种测量缸内直喷发动机燃油泵在不同载荷下机械损失功耗的方法和装置。
背景技术
当前，矿物性燃料已经接近枯竭，相应的整车油耗法规日趋严格。对于车用内燃机而言，如何降低燃油的消耗，成为非常重要而且必须开展的工作，随着国家油耗限值的加严，各主机厂需要投入很大精力去进行相关分析研究及应用。在改善燃油经济性的诸多技术中，降低机械损失是非常关键和基础性的技术，和发动机的燃油耗有着直接的关系。为了能够精确分析发动机各系统的机械损失，首先要对各系统的机械损失进行量化，然后有针对性地进行开发和相应的技术升级。在一般情况下，发动机的分解摩擦功试验是常规的做法，通过分解摩擦功试验，可以对发动机各个系统的机械损失进行测量，比如曲柄连杆机构、配气机构、正时系统、润滑系统、冷却系统、附件驱动以及缸内直喷发动机的供油系统。
在常规的分解摩擦功试验中，供油系统的机械损失，主要涉及高压燃油泵的功耗，一般采用其空载状态下的功耗。实际上，空载状态的功耗并不能准确反映出燃油泵的机械损失对发动机油耗的影响，从这个角度出发，对应于发动机的某一特定工况，比如发动机转速=2000r/min、BMEP=2bar，高压燃油泵在该载荷下的功耗水平就必须进行量化，否则不能准确评估出相应的油耗水平。
发明内容
本发明的目的是提出一种可以用常规分解摩擦功测试的方式，安全、精确地测量缸内直喷发动机燃油泵在不同载荷下功耗的方法及装置。
本发明的测量缸内直喷发动机燃油泵在不同载荷下机械损失功耗的装置由待测燃油泵、高压油轨、喷油器、燃油收集隔离装置、发动机、测功机、燃油收集箱、燃油输送泵构成，所述发动机由测功机拖动工作，所述高压油轨、喷油器、燃油输送泵均与发动机的ECU连接，所述待测燃油泵由发动机驱动；所述燃油输送泵位于燃油收集箱内，并通过管路依次与待测燃油泵、高压油轨、喷油器连接，所述喷油器安装于燃油收集隔离装置处，从而将燃油喷至燃油收集隔离装置内；所述燃油收集隔离装置通过回油管与燃油收集箱连接。
利用上述装置测量缸内直喷发动机燃油泵在不同载荷下机械损失功耗的方法包括如下步骤：
A：连接好测试装置中的各个部件；
B：利用测功机将发动机拖动至目标转速，然后通过发动机的ECU控制高压油轨内的燃油压力和喷油器的喷油量，同时利用发动机的ECU控制燃油输送泵的工作，以维持待测燃油泵的入口燃油压力在预定范围内，从而使待测燃油泵保持在预定的测试载荷状态；在上述测试过程中保持发动机为未点火状态；
C：记录测功机的倒拖扭矩值，通过数据后处理得出待测燃油泵在上述测试载荷状态下的机械损失功耗。
为了精确测量待测燃油泵在带载荷情况下的功耗，必然会有燃油喷射，而当发动机在分解摩擦功测试状态时，是不进行燃烧做功的，这就意味着直接使用整套发动机系统来进行测试，就会存在下述问题：燃油喷入气缸而不燃烧，留存在气缸中，极易发生泄漏，在持续的测量中，会有大量燃油存在，带来明显的安全隐患。
在本发明的测试中，发动机为待测燃油泵提供了真实的工作环境，以使得待测燃油泵的载荷处于预定的范围内，测功机拖动发动机工作，可以精确测出发动机的摩擦功损失，从而准确评估待测燃油泵在预定载荷下的功耗，进一步完善发动机摩擦功评估体系。可以根据需要来改变步骤B中的参数，如发动机的目标转速、高压油轨内的燃油压力、喷油器的喷油量、待测燃油泵的入口燃油压力等，以改变待测燃油泵的测试载荷，从而获得待测燃油泵在不同载荷下的机械损失功耗。
具体来说，所述燃油收集隔离装置由缸体构成，喷油器安装于缸体的上部，所述缸体底部设有泄油口，所述回油管与泄油口连接。为方便制造，所述缸体为底部敞口结构，缸体的底部安装有隔板，所述泄油口设置于隔板中央。上述隔板的边缘与缸体的侧壁密封连接，以避免漏油。
具体来说，所述待测燃油泵与发动机的凸轮轴连接，从而实现发动机与待测燃油泵之间的动力连接。
采用本发明的提出的方法和装置，可以实现缸内直喷发动机的高压燃油泵在不同载荷下的功耗测量，在获得高压燃油泵不同载荷下的功耗以后，就可以为进一步分析发动机摩擦损失水平以及评估其他系统降摩擦收益提供数据支持，并且可以进一步完善发动机摩擦功评估体系。
附图说明
图1为本发明的测量装置的原理图。
图2为本发明的燃油收集隔离装置的结构示意图。
附图标示：1、待测燃油泵；2、高压油轨；3、喷油器；4、燃油收集隔离装置；41、缸体；42、隔板；5、燃油收集箱；6、燃油输送泵；7、泄油口；8、回油管；9、发动机。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
本实施例的测量缸内直喷发动机燃油泵在不同载荷下机械损失功耗的装置由待测燃油泵1、高压油轨2、喷油器3、燃油收集隔离装置4、发动机9、测功机、燃油收集箱5、燃油输送泵6构成，所述发动机9由测功机拖动工作，所述高压油轨2、喷油器3、燃油输送泵6均与发动机9的ECU连接，并由ECU给出喷油控制信号），所述待测燃油泵1由发动机9驱动；所述燃油输送泵6位于燃油收集箱5内，并通过管路依次与待测燃油泵1、高压油轨2、喷油器3连接，所述喷油器3安装于燃油收集隔离装置4处，从而将燃油喷至燃油收集隔离装置4内；所述燃油收集隔离装置4通过回油管与燃油收集箱5连接。这样，待测燃油泵1、高压油轨2、喷油器3、燃油收集隔离装置4、回油管8、燃油收集箱5及燃油输送泵6组成了一个闭合油路。
在本实施例中，发动机9为一台四缸直喷发动机，发动机曲轴经皮带或链条带动凸轮轴转动，凸轮轴驱动待测燃油泵1，待测燃油泵1的驱动机构在附图中未展示出。相应地，喷油器3、燃油收集隔离装置4也为四个，以分别对应发动机9的每个缸体。
在本实施例中，燃油收集隔离装置4由底部敞口的缸体41构成，喷油器3安装于缸体41的上部，缸体41的底部安装有隔板42，隔板42中央设有泄油口，所述回油管8与泄油口连接。上述隔板42的边缘与缸体41的侧壁密封连接，以避免漏油。
采用上述装置测量缸内直喷发动机燃油泵在不同载荷下机械损失功耗的方法包括如下步骤：
A：连接好测试装置中的各个部件，并在燃油收集箱5中储存有一定量的燃油，用以维持测量装置正常运转；
B：利用测功机将发动机9拖动至目标转速，然后通过ECU控制高压油轨2内的燃油压力和喷油器3的喷油量，从而使待测燃油泵1保持在预定的测试载荷状态；在上述测试过程中保持发动机为未点火状态；
C：记录测功机的倒拖扭矩值，通过数据后处理得出待测燃油泵1在上述测试载荷状态下的机械损失功耗。
所述B步骤中，高压油轨2内的燃油压力，和发动机的运行工况存在对应关系，某一特定转速和负荷下，高压油轨2内的燃油压力为特定值 ，ECU中高压燃油泵的相关控制模块根据这种对应关系输出控制信号来控制待测燃油泵1的运行，使其满足高压油轨2内的压力需求，从而使得待测燃油泵1处于预定载荷状态。具体来说，高压油轨内的燃油压力与发动机的运行工况对应，发动机的ECU根据当前转速和负荷，查燃油压力表得到燃油压力控制信号，并依据该燃油压力控制信号控制高压油轨内的燃油压力，所述燃油压力表预先存储在ECU内。
所述B步骤中，喷油器3的喷油量，也和发动机的工况存在对应关系。当发动机运行至特定工况后，对喷油量的需求也是特定的，ECU中高压油泵和喷油器的相关控制模块根据这一需求，控制高压燃油泵运行，确保喷油器3的喷油量需求，从而使待测燃油泵1处于预定载荷状态。具体来说，油器的喷油量与发动机的运行工况对应，发动机的ECU根据当前转速和负荷，查燃油压力表得到喷油量控制信号，并依据该喷油量控制信号控制喷油器的喷油量，所述喷油量表预先存储在ECU内。
所述C步骤中，为了便于对比，倒拖扭矩值也可以换算成摩擦平均有效压力（FMEP，单位为bar），公式为：FMEP=4πT/（100Vd），其中T为测得的倒拖扭矩，单位为Nm，Vd为发动机排量，单位为L。
根据上述步骤，调整发动机9的运行工况，实现不同的待测燃油泵1载荷，记录对应的倒拖扭矩值。完成数据采集以后，依照常规分解摩擦功测试的数据后处理方式，得到不同载荷下待测燃油泵1的功耗值。
Claims (8)
1.一种测量缸内直喷发动机燃油泵在不同载荷下机械损失功耗的装置，其特征在于由待测燃油泵、高压油轨、喷油器、燃油收集隔离装置、发动机、测功机、燃油收集箱、燃油输送泵构成，所述发动机由测功机拖动工作，所述高压油轨、喷油器、燃油输送泵均与发动机的ECU连接，所述待测燃油泵由发动机驱动；所述燃油输送泵位于燃油收集箱内，并通过管路依次与待测燃油泵、高压油轨、喷油器连接，所述喷油器安装于燃油收集隔离装置处，从而将燃油喷至燃油收集隔离装置内；所述燃油收集隔离装置通过回油管与燃油收集箱连接。
2.根据权利要求1所述的测量缸内直喷发动机燃油泵在不同载荷下机械损失功耗的装置，其特征在于所述燃油收集隔离装置由缸体构成，喷油器安装于缸体的上部，所述缸体底部设有泄油口，所述回油管与泄油口连接。
3.根据权利要求2所述的测量缸内直喷发动机燃油泵在不同载荷下机械损失功耗的装置，其特征在于所述缸体为底部敞口结构，缸体的底部安装有隔板，所述泄油口设置于隔板中央。
4.根据权利要求1或2或3所述的测量缸内直喷发动机燃油泵在不同载荷下机械损失功耗的装置，其特征在于所述待测燃油泵与发动机的凸轮轴连接。
5.一种测量缸内直喷发动机燃油泵在不同载荷下机械损失功耗的方法，采用权利要求1所述的装置，其特征在于包括如下步骤：
连接好测试装置中的各个部件；
利用测功机将发动机拖动至目标转速，然后通过发动机的ECU控制高压油轨内的燃油压力和喷油器的喷油量，同时利用发动机的ECU控制燃油输送泵的工作，以维持待测燃油泵的入口燃油压力在预定范围内，从而使待测燃油泵保持在预定的测试载荷状态；在上述测试过程中保持发动机为未点火状态；
记录测功机的倒拖扭矩值，通过数据后处理得出待测燃油泵在上述测试载荷状态下的机械损失功耗。
6.根据权利要求5所述的测量缸内直喷发动机燃油泵在不同载荷下机械损失功耗的方法，其特征在于所述B步骤中，高压油轨内的燃油压力与发动机的运行工况对应，发动机的ECU根据当前转速和负荷，查燃油压力表得到燃油压力控制信号，并依据该燃油压力控制信号控制高压油轨内的燃油压力，所述燃油压力表预先存储在ECU内。
7.根据权利要求5所述的测量缸内直喷发动机燃油泵在不同载荷下机械损失功耗的方法，其特征在于所述B步骤中，喷油器的喷油量与发动机的运行工况对应，发动机的ECU根据当前转速和负荷，查燃油压力表得到喷油量控制信号，并依据该喷油量控制信号控制喷油器的喷油量，所述喷油量表预先存储在ECU内。
8.根据权利要求5所述的测量缸内直喷发动机燃油泵在不同载荷下机械损失功耗的方法，其特征在于所述C步骤中的倒拖扭矩值换算成摩擦平均有效压力，公式为FMEP=4πT/（100Vd），其中T为测得的倒拖扭矩，单位为Nm，Vd为发动机排量，单位为L，FMEP为摩擦平均有效压力，单位为bar。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107884199A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-06 | 西华大学 | 一种自带倒拖功能的单缸发动机台架实验系统及其控制方法 |
| CN114636563A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-06-17 | 柳州赛克科技发展有限公司 | 一种涡轮发动机倒拖试验方法及系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU993060A1 (ru) * | 1981-04-30 | 1983-01-30 | Центральное Опытное Проектно-Конструкторское И Технологическое Бюро "Авторемонт" Госнити | Способ и устройство дл определени эффективной мощности и мощности механических потерь карбюраторного двигател внутреннего сгорани |
| CN1966961A (zh) * | 2005-09-28 | 2007-05-23 | 株式会社电装 | 蓄压喷射系统的异常判断装置 |
| CN204299638U (zh) * | 2014-12-15 | 2015-04-29 | 江铃汽车股份有限公司 | 一种凸轮轴 |
-
2017
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU993060A1 (ru) * | 1981-04-30 | 1983-01-30 | Центральное Опытное Проектно-Конструкторское И Технологическое Бюро "Авторемонт" Госнити | Способ и устройство дл определени эффективной мощности и мощности механических потерь карбюраторного двигател внутреннего сгорани |
| CN1966961A (zh) * | 2005-09-28 | 2007-05-23 | 株式会社电装 | 蓄压喷射系统的异常判断装置 |
| CN204299638U (zh) * | 2014-12-15 | 2015-04-29 | 江铃汽车股份有限公司 | 一种凸轮轴 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 代洪: "《汽车发动机电控系统检修》", 31 August 2014, 国防工业出版社 * |
| 张子庆等: "评估关键零件摩擦损失对发动机油耗影响的方法研究", 《上海汽车》 * |
| 曹杰等: "某大功率柴油机机械损失试验研究", 《车用发动机》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107884199A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-06 | 西华大学 | 一种自带倒拖功能的单缸发动机台架实验系统及其控制方法 |
| CN107884199B (zh) * | 2017-12-01 | 2023-08-29 | 西华大学 | 一种自带倒拖功能的单缸发动机台架实验系统及其控制方法 |
| CN114636563A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-06-17 | 柳州赛克科技发展有限公司 | 一种涡轮发动机倒拖试验方法及系统 |
| CN114636563B (zh) * | 2022-03-24 | 2024-09-06 | 柳州赛克科技发展有限公司 | 一种涡轮发动机倒拖试验方法及系统 |
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