CN200982261Y - 电控共轨喷油器性能试验台 - Google Patents
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Abstract
提供一种可测试柴油机电控喷油器单次喷油量的电控共轨喷油器性能试验台。其主要特征是将燃油箱，燃油滤清器和高压供油泵等都装在工作台面下方，试验台上部装有单次喷油量仪，喷油器夹具，显示器和键盘等部件。试验台上除装有一个发动机控制单元外，还装了一台工业控制机，用于数据处理和控制显示、打印工作。此外，试验台上还安装了油温控制系统和稳定共轨压力的部件。本试验台的忧点是功能齐全，自动化程度高，测量数据准确、稳定，还可以自动控制测试程序，储存、记录和打印试验参数和试验结果。
Description
技术领域
本实用新型涉及柴油机喷油器的性能试验台，特别涉及能测量共轨喷油系统电控喷油器单次喷油量的电控共轨喷油器性能试验台。
背景技术
为了降低柴油机的排放，近二十年来柴油机共轨喷油系统(Common railsystem，简称CRS)得到了推广应用，共轨压力可以达到160MPa或更高。在图1所示的共轨喷油系统中，燃油从燃油箱(1)中吸入燃油滤清器(2)，然后经高压供油泵(4)加压后进入起蓄压作用的共轨(5)中。高压燃油从共轨(5)经高压油管分别流向各缸的电控喷油器(6)；然后喷油器(6)根据发动机控制单元ECU(7A)输出的脉冲给定时刻和给定宽度按规定的喷油规律将燃油喷入柴油机各缸的燃烧室中。各缸喷油器的回油经回油管和回油阀(3)流回燃油箱(1)中。共轨喷油系统所采用的传感器(11，12，13……)包括：转速传感器，共轨压力传感器，燃油温度传感器，曲轴(或凸轮轴)转角传感器，油门位置传感器等。这些传感器将采集的信号输入发动机控制单元ECU(7A)，经ECU计算后把输出信号发送给供油泵(4)，共轨(5)和电控喷油器(6)上的执行器。供电控喷油器生产调试，研究鉴定或维修试验用的性能试验台应当能模仿发动机上的共轨喷油系统，而且能够测量电控喷油器每循环的(单次)喷油量和回油量。
在现有的国内外出版物和专利文献中，中国专利01126935.9“柴油机汽车喷嘴检测仪”是一种供维修用的装置，可以调制和显示脉冲宽度，不能测量喷油量。欧洲专利EP1343968适用于点燃式发动机(汽油机)，不适用于压燃式发动机(柴油机)。法国EFS公司的专利FR2795139和德国R.Bosch公司的专利DE10061433提出了测量内燃机瞬态喷油量(单次喷油量)的方法，但是它们并不是一个可供实际使用的电控共轨喷油器性能试验台。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种可供测试柴油机电控喷油器单次喷油量的电控共轨喷油器性能试验台。
本实用新型所采用的技术方案是设计一种机电仪一体化的电控共轨喷油器试验台，试验台由台架(10)，燃油滤清器(2)，回油阀(3)，高压供油泵(4)，共轨(5)，电控喷油器(6)，电子控制器(7)，喷油器夹具(8)，电动机(9)，各种传感器(11，12，13……)和各种油管，仪表等附件组成；其特征是：(a)试验台中将燃油箱(1)，燃油滤清器(2)，高压供油泵(4)和电动机(9)都安装在试验台台架(10)的工作台面下方；(b)试验台上部装有可显示喷油器单次喷油量，回油量和共轨压力Pc，供油泵转速n，燃油温度tF，脉冲宽度等各种参数及其变化状况的显示器(20)；(c)试验台上装有用于控制试验台工作及输入和调节参数的键盘(21)；(d)试验台的工作台面上装有单次喷油量仪(22)，用于测量电控喷油器(6)每循环的喷油量，或者在采用多重喷射时，分别测量预喷射，主喷射和后喷射的喷油量，还可以测量喷油器的回油量。在电控共轨喷油器试验台上还装有控制试验用燃油温度的油温控制系统(30)，该油温控制系统由冷却器和温控开关等零部件组成。其中的冷却器采用水冷式油水热交换器或风冷式热交换器。该冷却器可以装在燃油箱(1)中，或者装在燃油箱外，构成一个单独的部件；采用风冷式冷却器时，需要加装冷却风扇。上述试验台中的喷油器夹具(8)可采用能快速装夹的气动夹具或液压夹具。
本实用新型的有益效果是：试验台的功能齐全，自动化程度高。测量数据准确，稳定，而且能够对测试程序进行自动控制，储存和记录试验参数，统计分析和打印试验结果。
附图说明
下面结合附图对本实用新型进一步说明。
图1是典型的柴油机共轨喷油系统示意图。
图2是本实用新型的实施例——一种电控共轨喷油器性能试验台的结构图。
图3是电控共轨喷油器性能试验台的原理图。
图4是本实用新型的电控喷油器夹具图。
图5是试验台自动化控制系统的框图。
图6是试验台测试程序的流程图。
图中1.燃油箱，2.燃油滤清器，3.回油阀，4.高压供油泵，5.共轨，6.电控喷油器，7.电子控制器，7A发动机控制单元ECU，7B.工业控制机，7C.可编程序控制器PLC，8.喷油器夹具，8-1.固定立柱，8-2.压紧杠杆，8-3.气缸及气动开关，9.电动机，10.台架，11，12，13……各种传感器，12.共轨压力传感器，20.显示器，21.键盘，22.单次喷油量仪，25压力限制器，26.打印机，30.油温控制系统，40.脉动衰减器。
具体实施方式
在前面“技术领域”一节中已经对图1所示典型的柴油机共轨喷油系统示意图作了说明。
在图2所示的电控共轨喷油器性能试验台实施例的结构图中，燃油箱(1)，燃油滤清器(2)，高压供油泵(4)和电动机(9)都安装在试验台台架(10)的工作台面下方。试验台上部装有可显示喷油器的单次喷油量，回油量和共轨压力Pc，供油泵转速n，燃油温度tF，脉冲宽度等各种参数及其变化状况的显示器(20)。试验台上还装有用于控制试验台工作及输入和调节参数的键盘(21)。在试验台的工作台面上装有单次喷油量仪(22)，喷油器夹具(8)，受试的电控喷油器(6)，共轨(5)和相关的脉冲衰减器(40)，高压油管等部件都布置在试验台的上部。因此，设计结构合理，操作使用方便。在图2中，燃油箱(1)内装有油温控制系统(30)所属的水冷式冷却器。
图3是电控共轨喷油器性能试验台的原理图。图中表明了试验台系统中试验用油的流向和回油管的连接情况。为了控制本实用新型所述试验台中共轨压力的波动范围，保证试验结果的准确性，稳定性。在一种典型的实施例中，使共轨(5)的蓄压容积比受试柴油机上共轨的蓄压容积加大一倍以上，而且在共轨(5)上除了装有与柴油机共轨喷油系统相同的共轨压力传感器(12)和压力限制器(25)以外，还装有一个脉动衰减器(40)。另一种实施例的设计方案是使试验台上的共轨(5)和受试柴油机上共轨的蓄压容积相同，为了加大蓄压容积，可以将两个或多个共轨串联或并联在一起；为了进一步稳定共轨压力，可以加装一个脉动衰减器(40)。
试验用油的粘度对电控喷油器性能试验台的试验结果有显著的影响，而油温tF又是影响燃油粘度的主要参数之一。所以必须认真设计和调整油温控制系统(30)。同时，电控喷油器性能试验台必须使用国际标准ISO4113：1988“道路车辆——柴油机燃油系统校验用油”规定的油料，才能保证试验结果的正确性。
图4是本实用新型实施例的一种电控喷油器夹具(8)的结构图。这是一种能快速装夹的气动夹具，适合电控喷油器制造厂在批量生产时用于质量检测。图4中所示的夹具(8)由固定立柱(8-1)，压紧杠杆(8-2)和气缸及气动开关(8-3)组成，把电控喷油器固定在单次喷油量仪(22)上部的安装孔中。喷油器夹具(8)也可以采用液压夹具。
图5是本实用新型试验台自动化控制系统的框图。在图5所示的本实用新型的实施例中，电子控制器(7)包括一个与被试柴油机共轨喷油系统相同的发动机控制单元ECU(7A)，一台工业控制机(7B)和一个可编程序控制器PLC(7C)。在7A，7B和7C之间有双向的通信联系。发动机控制单元ECU(7A)接收来自传感器(11，12，13……)的高压供油泵(4)转速n，共轨压力Pc，燃油温度tF，等信号，并对高压供油泵(4)，共轨(5)和电控喷油器(6)发出控制信号。在工业控制机(7B)中储存着共轨喷油器性能试验台的测试程序和数据处理程序，可以通过键盘(21)控制试验台的工作及输入和调节试验参数(例如供油泵转速n，共轨压力Pc)，还可以通过显示器(20)显示试验参数和试验结果，或者由打印机(26)打印试验报告。工业控制机(7B)还控制着试验台上单次喷油量仪(22)的工作，两者之间有信息交换。因此喷油量仪(22)的测试数据，可以由工业控制机(7B)进行数据处理，再根据需要显示或打印。在图5中，可编程序控制器PLC(7C)用于控制喷油器夹具(8)，电动机(9)和油温控制系统(30)。
本实用新型还可以有另一种实施例。在另一种实施例中，将前面所述的可编程序控制器PLC(7C)的控制功能交由工业控制机(7B)执行。这样也是可行的。
试验台上具有打印机接口，可以连接一台打印机(26)，在电子控制器(7)或工业控制机(7B)的控制下能够打印试验参数及试验结果。
图6是试验台测试程序的流程图。在图6所示的基本流程中，第一个程序是S01，试验台在开机后应当先对试验用油进行预热，使燃油温度tF达到标准规定温度范围。然后进入程序S10，调整高压供油泵的转速n。接着调整和检查共轨压力Pc和压力波动量ΔPc(程序S20)。以上试验参数合格后，再将试验台上安装的喷油器更换为本次试验的受试喷油器(S30)。(注：在程序S30前，试验台上装有一个用于检查试验参数的电控喷油器。)然后可以按试验要求测量喷油器的喷油量，同时测出喷油器的回油量(S40)。在程序S50中，判断是否需要更改转速和共轨压力，然后对已装上的喷油器再次测量喷油量。如果回答：是(YES)，则返回S10。如果回答：否(NO)，则继续进行程序S60。如果要换一个喷油器继续测量，则返回程序S30。如果不再测其他喷油器，则进入程序S70，进行数据处理和数据显示。数据处理时按储存在电子控制器(7)中的程序和算法进行，其中包括对试验结果进行统计分析的内容。在程序S80中由试验员决定是否需要打印试验参数和试验结果。如需打印，则接通打印机(S90)。否则就进入程序S99，关机并结束试验流程。
以上关于本实用新型实施例的说明有助于理解本实用新型的技术内容，但是并不限制或缩小本实用新型专利的保护范围。在此范围内完全可以有多种变化或变型。例如，实施例中图4是一种气动夹具，但可以变型为液压夹具或其他型式的夹具。这种变型对本专利试验台的设计没有创造性的突破，是所属技术领域众所周知的，并不超出本专利独立权项的范围。因此，本实用新型专利的保护范围应当以权利要求书为依据。
Claims (8)
1.一种电控共轨喷油器性能试验台，包括台架(10)，燃油箱(1)，燃油滤清器(2)，回油阀(3)，高压供油泵(4)，共轨(5)，电控喷油器(6)，电子控制器(7)，喷油器夹具(8)，电动机(9)，各种传感器(11，12，13......)和各种油管及仪表等附件，其特征是：
(a)其中燃油箱(1)，燃油滤清器(2)，高压供油泵(4)和电动机(9)都安装在试验台台架(10)的工作台面下方；
(b)试验台上部装有可显示喷油器的单次喷油量，回油量和共轨压力PC，供油泵转速n，燃油温度tF，脉冲宽度等各种参数及其变化状况的一个或几个显示器(20)；
(c)试验台上装有用于控制试验台工作及输入和调节参数的键盘(21)；
(d)试验台的工作台面上装有单次喷油量仪(22)，用于测量电控喷油器每循环的喷油量，或者在采用多重喷射时，分别测量预喷射，主喷射和后喷射的喷油量，还可以测量喷油器的回油量。
2.根据权利要求1所述的电控共轨喷油器性能试验台，其特征是试验台上装有控制试验用燃油温度的油温控制系统(30)，该油温控制系统由冷却器和温控开关等零部件组成。
3.根据权利要求2所述的电控共轨喷油器性能试验台，其特征是其中油温控制系统(30)中的冷却器采用水冷式油水热交换器，或风冷式热交换器，该冷却器可以装在燃油箱(1)中，或者装在燃油箱外，构成一个单独的部件；采用风冷式热交换器时，需要加装冷却风扇。
4.根据权利要求1所述的电控共轨喷油器性能试验台，其特征是其中的喷油器夹具(8)采用能快速装夹的气动夹具或液压夹具。
5.根据权利要求1所述的电控共轨喷油器性能试验台，其特征是其中的电子控制器(7)包括一个与被试柴油机共轨喷油系统相同的发动机控制单元ECU(7A)，一台工业控制机(7B)，和一个可编程序控制器PLC(7C)。
6.根据权利要求1所述的电控共轨喷油器性能试验台，其特征是其中共轨(5)的蓄压容积比受试柴油机上共轨的蓄压容积加大一倍以上，而且在共轨(5)上除了装有共轨喷油系统的共轨压力传感器(12)和压力限制器(25)以外，还装有一个高压燃油脉动衰减器(40)，用于减少共轨压力的波动，稳定共轨压力PC。
7.根据权利要求1所述的电控共轨喷油器性能试验台，其特征是其中的共轨(5)和受试柴油机共轨喷油系统中的共轨相同，并将两个或多个共轨串联或并联在一起；此外还加装一个高压燃油脉动衰减器(40)。
8.根据权利要求1所述的电控共轨喷油器性能试验台，其特征是试验台上具有打印机接口或者装有一台打印机(26)，在电子控制器(7)的控制下能够打印试验参数及试验结果。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: CHINA FIRST AUTOMOBILE WORKS GROUP CORPORATION Free format text: FORMER OWNER: WUXI INST. OF OIL PUMP INJECTOR Effective date: 20120308 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 214063 WUXI, JIANGSU PROVINCE TO: 130011 CHANGCHUN, JILIN PROVINCE |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20120308 Address after: 130011 Changchun Province, West New Economic and Technological Development Zone, Dongfeng Street, No. 2259, No. Patentee after: China FAW Group Corporation Address before: 214063 Jiangsu city of Wuxi province Qian Rong Lu No. 15 Patentee before: Wuxi Inst. of Oil Pump Injector |
|
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20071128 Termination date: 20130630 |