CN107636299A - 用于标定柴油泵燃油量的便携式仪器 - Google Patents

用于标定柴油泵燃油量的便携式仪器 Download PDF

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Abstract

在本发明中，通过燃料泵流入发动机的燃油量的正确性由“称重传感器”确定，在该“称重传感器”中，燃料的重量由电子传感器感测，被称为分析器的专门设计的处理单元处理，并作为输出通过具有用于打印输出选项的蓝牙在屏幕上显示。本系统使用方便，性价比高且精确。相对于现有系统，本系统的一个最大优点是其不使用流量传感器或者刻度玻璃管。本系统非常紧凑，因此非常容易实现便携性。本系统可容易地插入现有柴油泵试验台或者可作为用于现有机器内的额外附件或作为带有新机器的集成模块。

Description

用于标定柴油泵燃油量的便携式仪器
技术领域
本发明涉及仪器领域。更具体地，本发明涉及一种用于标定由一柴油燃油泵注入的燃油量的便携式仪器
背景技术
燃油泵是柴油车辆或其它内燃机装置的一主要部件。燃油必须从燃油箱泵送到发动机，并在低压下输送到发动机或在高压下输送到燃油喷射系统。一些燃油注入发动机具有两个燃油泵：该燃油箱内一个低压/大排量供油泵和在该发动机之上或其附件的一个高压/小排量泵。
有多种燃油泵，如机械泵、电子泵，涡轮泵及CRDI泵。
这些泵都具有不同的作用机制。
电子燃油注入(EFI)系统利用电动燃油泵，调压器及回油管路产生经过该喷油器的恒定燃油压差。这就要求燃油压力随着真空及增压操作阶段的歧管空气压力的变化而变化，且过量的燃油返回到该燃油箱。当一些燃油系统以低功率降低供电电压以降低热量，磨损和噪音时，一些燃油泵一直以100％流量(全电压)运行。这一过程通常由发动机控制ECU进行控制，但也可以由外置驱动模块或者电阻器进行该实际功率控制操作。在所有情况下，测试系统时该燃油泵必须在全电压下运行，因此可能需要某种形式的控制器旁路。
(kttp://www.Unkecu.coni/suppori/documentation/tecknical-notes/fuel-$ystem-testing-tech-note.pdf)
燃油泵试验
该燃油泵的最重要特征之一是以特定RPM和/或泵压注入的流量。
因此，只要将燃油泵安装在车辆中，就需要对其进行测试和标定，以实现燃油量的效率。
目前可用的系统及其限制因素
有多种用于测试和标定各种类型的柴油泵燃油排放的方法和仪器。此类泵可用于车辆(地面车辆及水上交通工具)，发电机或用于柴油发动机的共轨系统中。该燃油泵仍然安装在发动机上并由发动机驱动。目前对燃油泵的测试是在包括借助流量传感器或刻度玻璃管的燃油流量测试的测试台上进行的。各自品牌的该系统可在市场上买到。
然而，这些系统不便携且不经济。因此，所有需要测试和标定的燃油泵都必须带到测试台所在的位置。这是一项枯燥乏味的工作。
其次，如果需要良好的精度，则所使用的流量传感器是非常昂贵的，因此需要具有成本效益的装置在我国使用，并且该装置不得有损精度及现有的部件。
最后，由于在取玻璃管时可能发生视差错误，刻度玻璃管也是不准确的。玻璃管的尺寸也太大。使用玻璃管不能测量小体积，因此精度更低。
最后，没有用于该燃油泵标定特定应用的具有以无线方式传输诸如燃料体积、温度，压力或RPM为特征的仪器。
发明人提出的创新解决方案
在准确标定的燃油泵中，按照批准的规格和参数预设了每个气缸的燃油重量。与该规格和参数产生的任何偏差需要进行标定，以使得性能得到优化。本发明的发明人开发了一种用于标定由一柴油泵注入的燃油用量的便携式仪器。可通过一测力传感器确定流入发动机的燃油量的正确性。燃油的重量由称重传感器感测，且一专门设计的电子处理器处理该信息，并将通过喷油器被燃油泵注入的燃油用量作为输出值显示在具有用于打印输出的选项的屏幕上。如果有与预设规格的任何偏差，则需对喷嘴进行调整和标定，以确保准确的燃油用量。
本系统使用方便，性价比高且精确。通过更换存在于压力或体积测量中的复杂硬件和软件机制以使该系统通用且与现有的试验台兼容，可以容易地将该系统插入到现有的燃油泵试验台中。因此，本仪器可作为用于现有机器或作为带有新机器的集成模块的额外附件。
现有技术专利及其缺点
本发明的目的
本发明的主要目的是公开一种用于标定任何类型的柴油泵的燃油量的便携式仪器，其感测正被排放的燃油的重量并将其转换成体积。
本发明的另一个目的是公开一种用于标定柴油泵的燃油量的便携式仪器，其可以代替昂贵的流量传感器装配为具有现有试验台的附件。
本发明的又一目的是公开一种用于标定不使用刻度玻璃管的柴油泵的燃油量的便携式仪器。
本发明的概要
在本发明中，流入发动机的燃油量的正确性由一“称重传感器”确定，其中燃油的重量由称重传感器感测，被称为分析器的专门设计的处理单元处理，并作为输出值在具有用于打印输出选项的屏幕上显示。在准确标定的燃油泵中，每个气缸的燃油重量与设定的参数相同。与该规格和参数产生的任何偏差需要进行标定，以使得性能得到优化。本系统使用方便，性价比高且精确。相对于现有系统，本系统的一个最大优点是由于本系统非常紧凑，其容易携带。本系统可以容易地插入现有的柴油泵试验台中，以替换通常使用的玻璃试管，并使得该过程更快更准确。本仪器可作为用于现有机器的额外附件或作为带有新机器的集成模块。
附图说明：
图1：本发明的完整表述
标号详细信息：
1-水泵
2-温度指示器
3-压力表
4-RPM计数器
5-带有用于发动机/泵的喷油器
F-燃油
6-燃油容器
7-称重传感器
8-读取称重传感器信号的D/A转换器
9-可编程电子分析仪
10-用于与移动/平板应用程序进行无线传输的蓝牙模块
11-用于与计算机软件进行无线传输的蓝牙模块
12-计算机
13-具有所需安卓应用程序的平板电脑
14-用于普通页面打印的USB打印机
15-数控电磁阀
16-燃油出口
ST-冲程计数器
该发明的详细说明
结构特征
本发明主要包括由马达驱动的燃油泵，且所述燃油泵还与喷嘴的喷油器连接。这种喷油器的数量根据所测试的燃油泵所属车辆的气缸的数量而变化。通常，气缸的数量可以根据汽车在1到12之间变化，因此具有喷嘴的喷油器的数量也可以相应地变化。该仪器还包括与具有喷嘴的喷油器数量相同的容器。
可以制造该仪器的多种模型，且每个模型具有不同数量的带有喷嘴的喷油器和不同数量的容器。可以根据车辆选择需要用于燃油泵的模型，从而取决于使用所述燃油泵的车辆的气缸的数量。
每个容器放置在称重传感器上，且该称重传感器感测容器中燃油的重量，并相应地提供数字输出信号。
该称重传感器的该数字输出被送到D/A转换器，并且最终被送到电子分析器，该电子分析器将来自实际上是容器中的燃油重量的称重传感器的信号转换为燃油体积，而事实上该体积的燃油通过带有喷嘴的喷油器被注入到该容器中。根据由燃油泵喷射的燃油的体积，电子分析器的最终输出值通过由本发明人特别开发的移动/平板应用程序来显示。该输出值可通过一修改的软件计算机或任何其它输出设备上显示。
还采用一RPM仪、一温度测量装置，一压力计和行程计数器来监测该参数。来自这些设备的输出信号被送到该分析器，并且进一步使用蓝牙技术传送到一移动/平板设备或一计算机。
如果在移动/平板设备或计算机输出外围设备上显示的结果达不到分数，且燃油体积小于或大于所需的体积，则可以通过根据由燃油泵制造商提供的规范改变燃油泵的预设设置来增加或降低该结果，从而可以改变通过具有喷嘴的喷油器注入的燃油量。从而实现燃油泵的标定的特征。
对于重置功能，当需要清空容器以再次测试燃油泵参数或测试新的燃油泵时，每个容器被连接到排放管与数控电磁阀连接的排放管。
该数控电磁阀可以通过来自电子分析器的信号进行操作，且该数控电磁阀可以通过该电子分析器打开或关闭。如果该电磁阀为打开的，则所有容器中的燃油通过燃油出口排出。
在本发明的优选实施例中，公开了一种用于六缸车辆的燃油泵。因此，容器(6)的数量和带有喷嘴(7)的注射器的数量选定为6，如图1所示。本发明的测试仪器中的6个容器的数量不是固定的，并且该容器可以具有与被测试的发动机的气缸数量相对应的容器，其可以是1个或更多。
本发明的工作法
参考图1，进一步连接到具有喷嘴(5)的6个喷油器的燃油泵。该带有喷嘴(5)的喷油器在预定的压力和温度下注入燃油。燃油泵(1)在容器(6)中注入一定量的柴油(F)。之后，称重传感器(7)检查气缸(6)中的燃油的重量，称重传感器(7)测量燃油(F)的重量，并给出数字信号形式的输出值，该数字信号通过D/A转换器(8)进一步转换为模拟信号，D/A转换器(8)读取称重传感器(7)数据并将其传送到可编程电子分析器(9)。该可编程电子分析器(9)用于处理来自该称重传感器(7)的信号并将重量转换成体积。该处理数据然后被传送到用于无线传输到在移动/平板设备上显示的移动/平板应用程序(10)的蓝牙模块，或者被传送到用于无线传输到在一计算机(12)上显示的计算机软件(11)的蓝牙模块。还提供了一种用于从移动/平板设备(13)或计算机(12)进行普通页面打印的USB打印机(14)。
如果存在与预设规格的任何偏差，则需对该燃油泵(1)进行调节和标定，以确保由燃油泵注入的燃油量的精确性。
为了重置该仪器以再次测试燃油泵参数或新的燃油泵，提供了一种采用数控电磁阀的机构。每个容器(6)连接到与一电磁阀(15)连接的排放管，该电磁阀可通过加载在移动/平板/计算机设备中的软件应用程序进行操作，之后充满柴油的所有容器被清空。
该整体仪器可以容易地插入现有的燃油泵试验台中，或者可以作为额外附件以用于现有的机器或者作为具有新的测试台的一集成模块。
在本发明中，HX711模块作为D/A(数/模)转换器(8)，但也可以使用任何合适的D/A转换器。所采用的该可编程电子分析器(9)为Arduino Mega板(9)但也可以使用任何合适的可编程电子分析器，只要其可以根据本发明的需要进行编程。
显示系统工作的流程图
新颖性
新颖性在于，没有现有技术专利或出版物公开了一种用于标定由在称重传感器上操作的柴油泵注入的燃油量的装置。现有的系统使用流量传感器或刻度玻璃管来测量燃油的体积。精度准确的流量传感器非常昂贵，并且由于读取玻璃管时可能发生判读误差，刻度玻璃管不准确。玻璃管的尺寸也太大。使用玻璃管不能测量小体积，因此精度更低。
在本发明中，通过称重传感器测量燃油的体积，并将其信号送到一电子分析器，且该电子分析器进行编程以将该重量转换为体积。由于与流量传感器的成本相比，称重传感器的成本相当低，因此系统的总成本大大降低。由于称重传感器的尺寸较小，设备的尺寸也相应减小。在本发明中也不需要刻度玻璃管。因此，该仪器变得更加精确，低成本和便携。诸如压力、温度，冲程和RPM以及由标定的燃油泵注入的燃油的体积的全部输值可以无线传送并显示在适当的如平板或移动设备或计算机的显示设备上。
在任何现有技术专利/出版物*中没有引用这种仪器用于类似的应用。
创造性步骤
发明人已经成功地设计和开发了一种用于标定任何类型的柴油泵的燃油量的便携式仪器。独创性在于采用本仪器中使用的称重传感器代替现有系统中使用的流量传感器或刻度玻璃管。通过D/A转换器将称重传感器的输出值转换成模拟信号。对一种电子分析器进行编程以使得它分析D/A转换器的数据并可以使用蓝牙技术在诸如计算机上的显示器上或在的移动设备上以多种形式给出输出值。为实现这一目标，已在开发软件方面付出了相当大的努力。印刷形式的输出值也是可能的。
发明人已经通过使该仪器成为一设备的紧凑插头而实现了该仪器的便携性，而该设备可作为用于现有试验台机的额外附件或作为带有新的试验台机的一集成模块。发明人已经广泛采用电子和计算机软件开发能够在便携移动设备或者一直常用的计算机上工作的软件应用程序。
集成和功能化部件以实现本文所述的期望的技术成功的方式是基于发明人所做的详尽的研究。
工业应用
本发明的仪器在汽车工业中是有用的，用于标定燃油泵的燃油流量。所有柴油发动机都需要该标定仪器。本仪器便于携带，成本低且易于使用，可以很容易地与现有的试验台一起使用，也可作为附件而进行制造和销售。因此在本专利申请中存在工业应用的良好潜力。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.用于标定如图1所示的柴油泵燃油量的便携式仪器，其包括：
-与带喷嘴(5)的喷油器连接的一燃油泵(1)；
-设于称重传感器(7)上同时连接到一排水管的容器(6)；
-数模转换器(8)；
-电子分析器(9)；
-用于无线传输(10)或(11)的蓝牙模块；
-与排水管和燃油出口连接的数控电磁阀(15)
其中，
从燃油泵注入的燃油重量通过称重传感器(7)进行测量，且采用该程控的电子分析器(9)转换为体积；
-来自电子分析器(9)的数据传输到对显示于手机/平板电脑(13)上的手机/平板电脑应用程序(10)进行无线传输的蓝牙模块，或者传输到对显示于一电脑(12)上的电脑软件(11)进行无线传输的蓝牙模块。
-获得手机/平板电脑(13)或者电脑(12)的显示数据打印，并且
-当电磁阀(15)进行复位而打开时，容器清空。
2.如权利要求1所述的用于标定柴油泵燃油量的便携式仪器，其中不使用流量传感器或刻度玻璃管，但从燃油泵注入的燃油重量通过称重传感器(7)进行测量，且采用该编程电子分析器(9)转换为体积。
3.如权利要求1所述的用于标定柴油泵燃油量的便携式仪器，其中不使用流量传感器或刻度玻璃管，但从燃油泵注入的燃油重量通过称重传感器(7)进行测量，采用该编程电子分析器(9)转换为体积，且采用蓝牙模块传输到用于显示的手机/平板电脑应用程序(10)。
4.如权利要求1所述的用于标定柴油泵燃油量的便携式仪器，其中不使用流量传感器或刻度玻璃管，但从燃油泵注入的燃油重量通过称重传感器(7)进行测量，采用该编程电子分析器(9)转换为体积，且采用蓝牙模块传输到用于显示的电脑(12)。

Claims (5)

1.申请人申请权利要求：
-根据图1的一种用于标定柴油泵的燃油量的便携式仪器，其包括：
-一与具有喷嘴(5)的喷油器连接的燃油泵(1)；
-设在称重传感器(7)上并与一排放管连接的容器(6)；
-模数转换器(8)；
-电子分析器(9)；
-用于与计算机软件进行无线传输的蓝牙模块(10)或(11)
-与排放管及燃油出口连接的数控电磁阀(15)
其中，
-通过称重传感器(7)测量燃油的体积，并将其通过该程控的电子分析器(9)转换为体积；
-来自电子分析器(9)的数据传输到对显示于移动/平板设备(13)上的移动/平板应用程序(10)进行无线传输的蓝牙模块，或者传输到对显示于一电脑(12)上的电脑软件(11)进行无线传输的蓝牙模块。
-获得移动/平板设备(13)或者电脑(12)的显示数据打印，并且
-当电磁阀(15)进行复位而打开时，容器清空。
2.用于标定柴油泵燃油量的便携式仪器，其中不使用流量传感器或刻度玻璃管，但从燃油泵注入的燃油重量通过称重传感器(7)进行测量，且采用该程控的电子分析器(9)转换为体积。
3.用于标定柴油泵燃油量的便携式仪器，其中不使用流量传感器或刻度玻璃管，但从燃油泵注入的燃油重量通过称重传感器(7)进行测量，采用该程控的电子分析器(9)转换为体积，且采用蓝牙模块传输到用于显示的移动/平板应用程序(10)。
4.用于标定柴油泵燃油量的便携式仪器，其中不使用流量传感器或刻度玻璃管，但从燃油泵注入的燃油重量通过称重传感器(7)进行测量，采用该程控的电子分析器(9)转换为体积，且采用蓝牙模块传输到用于显示的电脑(12)。
5.用于标定柴油泵燃油量的便携式仪器，其中不使用流量传感器或刻度玻璃管，但从燃油泵注入的燃油重量通过称重传感器(7)进行测量。
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