CN207516035U - 一种天然气发动机进气系统性能密封测试用衬套 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种天然气发动机进气系统性能密封测试用衬套，包括进气管管口密封单元、气源连接单元和控制单元；进气管管口密封单元包括环形弹性密封圈及其固定件，环形弹性密封圈内设置腔体，固定件内分别设置使气体流至环形弹性密封圈腔体和进气管的第一气孔和第二气孔；气源连接单元包括两路输气管路，第一路输气管路连接气源和第一气孔，第二路输气管路通连接气源和第二气孔；控制单元包括电磁阀、压力控制系统和分别用来测弹性密封圈腔体和进气管内压力的压力传感器。本实用新型的衬套适用于多型号的天然气发动机进气系统的检测，操作简单，大大节约制造成本；压力控制系统结合压力传感器设置，智能化控制程度高，测试结果更准确。

Description

一种天然气发动机进气系统性能密封测试用衬套

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，具体涉及一种天然气发动机进气系统性能密封测试用衬套。

背景技术

在现有技术中，发动机的燃料主要是以汽油和柴油为主，但目前随着石油资源的枯竭、短缺、环境污染和全球气候日益变暖等一系列问题日益突出，世界各国都把节能、减少污染物等放在首位，天然气发动机与普通柴油发动机相比具有节能、环保，经济性高的的突出优点，另外，天然气燃烧充分、无重烃、不产生积碳、不稀释润滑油、减轻零件磨损，能有效延长发动机寿命，且能降低维修费用。因此，国内天然气重卡的需求量在逐年增加。作为整车心脏的高性能大功率的天然气发动机的需求也在增加。

发动机的进气系统的特性对发动机的性能有决定性影响。其原因在于进气系统可以对进气过程进行组织，造成发动机气缸内的气流按照一定的模式运动，致使改善发动机的燃烧过程，包括提高燃烧速度、放热率。同时进气系统的充气效率会直接影响发动机的输出功率。决定发动机的进气系统特性的因素包括进气道、燃烧室的几何形状以及进气门的运动规律等。对于天然气涡轮增压发动机而言，其进气系统的气密性更为重要，天然气涡轮增压发动机进气系统由空气滤清器、涡轮增压器、中冷器、进气管、节气门、进气歧管等组成。发动机工作时，驾驶员通过加速踏板操纵节气门的开度，以此来改变进气量，控制发动机的运转，进入发动机的空气经空气滤清器滤去尘埃等杂质后，沿节气门通道进入动力腔，再经进气歧管分配到各个气缸中。由于天然气发动机是燃用天然气，如果进气系统气密性不好造成天然气泄漏，容易引发着火、爆炸等安全事故。因此，天然气涡轮增压发动机在出厂使用之前必须进行其进气系统的密封性测试。

天然气涡轮增压发动机的密封性测试指的是对发动机进气管至发动机缸体段的密封性测试，常规方法是将检测气源连接进气管管口，密封检测时给检测段供气，并通过读取检测段的压力来确定密封性的好坏。由于不同型号的发动机其进气管管口的口径不同，检测时针对不同口径的进气管，需要提供不同直径的密封圈才能完成性能密封测试的检测，测试工序较复杂，测试成本较高；且通过这种传统的方法，测试的准确度较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种天然气发动机进气系统性能密封测试用衬套，此衬套同时连接进气管管口和充气气源及检测气源，采用电磁阀同时控制电开关和气阀门，操作简单，测试工序简单，且大大节省测试成本。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种天然气发动机进气系统性能密封测试用衬套，包括进气管管口密封单元、气源连接单元和控制单元；所述进气管管口密封单元包括环形弹性密封圈和弹性密封圈固定件，环形弹性密封圈内部设置可容纳气体的环形弹性密封圈腔体，弹性密封圈固定件内部设置使气体流至环形弹性密封圈腔体的第一气孔和使气体流至进气管的第二气孔；所述气源连接单元包括第一路输气管路和第二路输气管路，第一路输气管路两端分别连接气源和第一气孔，第二路输气管路通两端分别连接气源和第二气孔；所述控制单元包括电磁阀、压力控制系统和设置在环形弹性密封圈腔体内的第一压力传感器、设置在环形弹性密封圈顶端的第二压力传感器，所述电磁阀同时连接气源和压力控制系统，所述压力控制系统连接第一压力传感器和第二压力传感器。

作为本实用新型的进一步方案，所述弹性密封圈是橡胶密封圈。

作为本实用新型的进一步方案，所述第一路输气管路和第二路输气管路上均设置压力表。

作为本实用新型的进一步方案，所述压力控制系统包括压力数据设置单元、压力数据处理单元和信息传输单元，所述压力数据处理单元连接第一压力传感器和第二压力传感器，信息传输单元连接电磁阀；压力数据设置单元、压力数据处理单元和信息传输单元顺序连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型的天然气发动机进气系统性能密封测试用衬套可通过调节环形弹性密封圈腔体内的充气量来调整环形弹性密封圈的直径，可适用于不同型号的天然气发动机的进气系统的检测，操作简单方便，大大节约制造成本；且压力控制系统结合压力传感器设置，智能化控制程度更高，测试操作更方便，测试结果更准确；电磁阀一体化控制气路阀门和电路阀门，测试程序简单，同时也有效避免安全事故的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例中天然气发动机进气系统性能密封测试用衬套结构示意图；

图中：1、进气系统进气管管口，2、环形弹性密封圈，3、弹性密封圈固定件，4、环形弹性密封圈腔体，5、第一气孔，6、第二气孔，7、第一路输气管路，8第二路输气管路，9、气源，10、电磁阀，11、压力控制系统，12、第一压力传感器，13、第二压力传感器，14、第一压力表，15、第二压力表

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示的天然气发动机进气系统性能密封测试用衬套，包括进气管管口密封单元、气源连接单元和控制单元。其中进气管管口密封单元包括环形弹性密封圈2和弹性密封圈固定件3，环形弹性密封圈2是采用橡胶材料制备而成，环形弹性密封圈内部为可容纳气体的环形弹性密封圈腔体4，弹性密封圈固定件3内部设置使气体流至环形弹性密封圈腔体的第一气孔5和使气体流至进气管的第二气孔6；气源连接单元包括第一路输气管路7和第二路输气管路8，第一路输气管路7两端分别连接气源9和第一气孔5，从而将气体输入到环形弹性密封圈内部腔体4内，第二路输气管路8两端分别连接气源9和第二气孔6，从而将气体输入到发动机进气管管内；控制单元包括电磁阀10、压力控制系统11和设置在环形弹性密封圈腔体4内的第一压力传感器12、设置在环形弹性密封圈顶部的第二压力传感器13，电磁阀10同时连接气源9和压力控制系统11，压力控制系统11连接第一压力传感器12和第二压力传感器13，从而采集环形弹性密封圈腔体4和进气管管口1内的压力信号。而压力控制系统11包括压力数据设置单元、压力数据处理单元和信息传输单元，压力数据设置单元用于根据发动机型号、进气管管口口径等参数设置当环形弹性密封圈2塞紧进气管管口1时，环形弹性密封圈腔体内的压力值Ps，同时也设置测试时密封的进气管中的压力值Pt；压力数据处理单元用于根据压力设置值Ps、Pt和压力传感器实际采集的压力信号进行比对，确定测试时环形弹性密封圈腔体内充气量和进气管中充气量；信息传输单元用于将压力控制系统通过数据分析而得到的操作指令输送到电磁阀，从而控制两路气路输气顺序和输气量。

如图1所示，本实施例中，第一路输气管路7和第二路输气管路8上均设置压力表，当测试时电路不能正常工作时，可以手动拧开气源阀门，同时通过监控压力表的压力读数来测试发动机进气系统的密封性能。

本实用新型的工作原理：首先针对不同型号的发动机以及进气系统进气管管口1的口径设置当环形弹性密封圈2塞紧进气管管口1时，环形弹性密封圈腔体4内的压力Ps。测试时，首行将衬套初步塞上进气管管口，然后打开电磁阀，由于第一压力传感器采集到的环形弹性密封圈腔体内的压力信号未达到Ps值，压力控制系统使电磁阀控制气源通过第一路输气管路7和第一气孔5向环形弹性密封圈腔体内充气，腔体内压力不断增大，橡胶材质的环形弹性密封圈不断膨胀，当环形弹性密封圈2膨胀至可使其塞紧进气管管口1时，环形弹性密封圈腔体内的压力达到Ps，此时压力控制系统使电磁阀控制气源通过第二路输气管路8及第二气孔6向发动机进气系统的进气管内输入气体，通过第二压力传感器获得进气管内压力的变化情况，当输气到一定量时，停止输气，观察进气系统内的压力变化，如果一段时间内，进气系统内无压力变化，则发动机的进气系统的密封性能良好；如果一段时间内，进气系统的压力有下降，则发动机的进气系统的密封性不好。

本实用新型的有益效果：本实用新型的天然气发动机进气系统性能密封测试用衬套可通过调节环形弹性密封圈腔体内的充气量来调整环形弹性密封圈的直径，可适用于不同型号的天然气发动机的进气系统的检测，操作简单方便，大大节约制造成本；且压力控制系统结合压力传感器设置，智能化控制程度更高，测试操作更方便，测试结果更准确；电磁阀一体化控制气路阀门和电路阀门，测试程序简单，同时也有效避免安全事故的发生。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种天然气发动机进气系统性能密封测试用衬套，其特征在于：包括进气管管口密封单元、气源连接单元和控制单元；所述进气管管口密封单元包括环形弹性密封圈和弹性密封圈固定件，环形弹性密封圈内部设置可容纳气体的环形弹性密封圈腔体，弹性密封圈固定件内部设置使气体流至环形弹性密封圈腔体的第一气孔和使气体流至进气管的第二气孔；所述气源连接单元包括第一路输气管路和第二路输气管路，第一路输气管路两端分别连接气源和第一气孔，第二路输气管路通两端分别连接气源和第二气孔；所述控制单元包括电磁阀、压力控制系统和设置在环形弹性密封圈腔体内的第一压力传感器、设置在环形弹性密封圈顶端的第二压力传感器，所述电磁阀同时连接气源和压力控制系统，所述压力控制系统连接第一压力传感器和第二压力传感器。

2.根据权利要求1所述的一种天然气发动机进气系统性能密封测试用衬套，其特征在于：所述弹性密封圈是橡胶密封圈。

3.根据权利要求1所述的一种天然气发动机进气系统性能密封测试用衬套，其特征在于：所述第一路输气管路和第二路输气管路上均设置压力表。

4.根据权利要求1所述的一种天然气发动机进气系统性能密封测试用衬套，其特征在于：所述压力控制系统包括压力数据设置单元、压力数据处理单元和信息传输单元，所述压力数据处理单元连接第一压力传感器和第二压力传感器，信息传输单元连接电磁阀；压力数据设置单元、压力数据处理单元和信息传输单元顺序连接。