CN210089610U - 一种电喷柴油机供油提前角的测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电喷柴油机供油提前角的测量装置，包括能够与电喷控制器连接的机外测量泵或模拟线圈、能够对数据进行处理的控制器、与控制器电连接的数据采集模块、与数据采集模块电连接的电流检测装置和与数据采集模块电连接的电荷放大器及气缸压力传感器，机外测量泵及模拟线圈与电喷控制器之间的连接电路与电流检测装置连接。本实用新型的有益效果是：本方案能够在电喷控制器和柴油机保持正常工作状态下进行实时测量，以获取电喷柴油机在不同转速和负荷工作点时的实际供油提前角，增加了可测量的有效范围，本方案具有使用方便、使用成本低等优点。

Description

一种电喷柴油机供油提前角的测量装置

技术领域

本实用新型涉及电喷柴油机技术领域，具体是一种电喷柴油机供油提前角的测量装置。

背景技术

供油提前角就是指喷油泵开始向气缸内供油时刻，活塞顶部距上止点所对应的曲轴转角。供油提前角过小，供油时刻推迟，会造成燃烧不完全，启动困难，功率不足，排气管冒黑烟等征状。若供油提前角过大，即开始供油时刻过度提前，会出现启动困难，爆发粗暴，运转不平稳，柴油机功率下降，容易烧缸垫。

现有技术条件下，通常采用倒拖法测量电喷柴油机的供油提前角，但是传统的倒拖法仅能测量电喷柴油机非工作状态(倒拖启动过程中)的供油提前角，并且存在测量准确度不高、重复性差等缺陷。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种电喷柴油机供油提前角的测量装置，能够对供油提前角进行实时测量，以获取电喷柴油机在不同转速和负荷工作点时的实际供油提前角，增加了可测量的有效范围，并且能够提高测量的精度以及所测数据的参考价值。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种电喷柴油机供油提前角的测量装置，包括能够与电喷控制器连接的机外测量泵或模拟线圈、能够对数据进行处理的控制器、与控制器电连接的数据采集模块、与数据采集模块电连接的电流检测装置和与数据采集模块电连接的气缸压力传感器，机外测量泵或模拟线圈与电喷控制器之间的连接电路与电流检测装置连接。

进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述的控制器包括计算机或数字示波器。

进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述的气缸压力传感器与数据采集模块之间电连接有电荷放大器。

进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述的电流检测装置为钳型电流表。

进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述的机外测量泵为与装机使用相同的备用电喷泵，所述的模拟线圈的电气参数与机外测量泵电磁线圈绕组的电气参数相同。

本方案所取得的有益效果是：

(1)本方案能够在电喷控制器和柴油机保持正常工作状态下进行实时测量，以获取电喷柴油机在不同转速和负荷工作点时的实际供油提前角，增加了可测量的有效范围，本方案具有使用方便、使用成本低等优点。

(2)测量时操作简单，仅需要进行电气插头的插拔转换即可完成自动测量，不需要对设备的硬软件进行改动，不会对电喷柴油机本身造成损坏，测量完成后能够使电喷柴油机迅速恢复正常运行状态。

(3)利用电喷柴油机很高的调速精度，能够在测量过程中使柴油机始终保持在某一稳定转速下工作，从而使采集测量的数据及计算的结果准确度高，并且能够使测量过程的重复性和一致性好。

附图说明

图1为本方案的结构示意图；

图2为供油提前角MAP图示例；

图3为采用两相邻循环的压缩压力曲线及供油量电流信号曲线图；

图4为循环个数大于2的连续多循环的压缩压力曲线及供油量电流信号曲线图。

其中：1-机外测量泵，2-模拟线圈，3-气缸压力传感器，4-电荷放大器， 5-钳型电流表，6-数据采集模块，7-计算机，8-数字示波器，9-电喷柴油机， 10-气缸，101-A气缸，11-电喷泵，111-A电喷泵，12-电喷控制器。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1所示，本实施例中，一种电喷柴油机供油提前角的测量装置，包括能够与包括能够与电喷控制器12连接的机外测量泵1或模拟线圈2、能够对数据进行处理的控制器、与控制器电连接的数据采集模块6、与数据采集模块6电连接的电流检测装置和与数据采集模块6电连接的气缸压力传感器3，机外测量泵1或模拟线圈2与电喷控制器12之间的连接电路与电流检测装置连接。所述的控制器包括计算机7或数字示波器8。

测量供油提前角时，准备需测量的电喷柴油机9，将气缸压力传感器3 设置在电喷柴油机9其中一个A气缸101内，拔下A气缸101上A电喷泵 111的电气插头，将该电气插头插到机外测量泵1或者模拟线圈2上，其余气缸10对应的电喷泵11与电喷控制器12正常连接，以此避免直接断掉某一缸A电喷泵111的电路会触发电喷控制器12缺缸工作报警或故障保护功能，避免电喷柴油机9停机或减少功率输出，同时又能够通过机外测量泵1 或者模拟线圈2的电气线路上电流信号曲线的测量记录，获取后续供油提前角计算所需的供油量电流信号曲线。

在电喷柴油机9与电喷控制器12正常工作时，实现电喷柴油机9一缸断油，使得A气缸101内只进行纯空气的压缩而不发生燃料的燃烧，利用气缸压力传感器3能够检测到A气缸101内部气压的情况并进行反馈。同时，电喷控制器12向机外测量泵1或者模拟线圈2发送电信号，利用钳型电流表5能够检测到机外测量泵1或者模拟线圈2所在电路的电流电信号。

根据检测所得的A电缸101内的压力信号以及机外测量泵1或者模拟线圈2所在电路的电流电信号，能够计算出电喷柴油机9当前转速和负荷条件下的供油提前角。

如图2所例示，根据电喷控制器12的工作原理，MAP图中的供油提前角是电喷柴油机9转速及发动机负荷的函数。电喷柴油机9处于某工作点运行时，电喷控制器12输出的供油提前角是由电喷柴油机9实际转速、发动机负荷共同确定的。MAP图中的发动机负荷通常是一个百分比，但进一步的分析及实践证明，其实际使用的是电喷控制器12中的电喷泵油量输出占其最大喷油量的百分比。在相同转速下，该百分比可直接反映电喷泵11 及电喷泵111的供油量，供油量又是由发动机单缸负荷决定的。所以，断缸后只要保持与断缸前相同的柴油机转速和相同的单缸负荷，电喷泵11及机外测量泵1的供油量值及其百分占比就相同，电喷控制器12设定的输出供油提前角就是相同的，此时测量获得的断缸后的供油提前角数值就等于断缸前柴油机工作状态下的供油提前角数值。

本实用新型在计算供油提前角时能够采用两相邻循环或循环个数大于 2的连续多循环的压缩压力曲线及供油量电流信号曲线来进行。这是由于采用本实用新型的装置和方法进行测量采样时，电喷柴油机9一直处于稳定的转速下，在测量采样时间段内的各曲线循环所经历的时间及间隔始终是相同的，所以除了可以采用任意两个相邻循环的曲线进行计算外，还可以采用任意n个连续循环的曲线进行计算。采用连续多循环的压缩压力曲线及供油量电流信号曲线进行计算，由于所取循环次数更多，时间长度更长，因而可以获得更高的计算准确度。

采用两相邻循环的压缩压力曲线及供油量电流信号曲线如图3所示，先测量得到相邻循环两压缩压力曲线的峰值点之间的时间距离L1，L1对应柴油机一个完整的工作循环，即720度曲轴转角。再测量得到以上某一压缩压力曲线的峰值点与其前面最邻近的供油量电流信号的上升沿之间的时间距离L2。计算L2占L1的百分比后，乘上720度曲轴转角即是柴油机的供油提前角的角度数据值.

循环个数大于2的连续多循环的压缩压力曲线及供油量电流信号曲线如图4所示，先测量得到所选的n个连续循环中左右两端的两条压缩压力曲线的峰值点之间的时间距离L1，其对应的是柴油机n-1个完整的工作循环，即其对应曲轴转角为n-1乘以720度。然后再在以上n个循环中任意选取一个循环，测量得其压缩压力曲线的峰值点与其前面最邻近的供油量电流信号的上升沿之间的时间距离L2，计算L2占L1的百分比后，先乘以 n-1，再乘上720度曲轴转角即得到柴油机的供油提前角的角度数据值。

通过调整电喷柴油机9的转速和负荷，能够计算出在不同转速和负荷条件下的供油提前角。可测量的转速范围覆盖从电喷柴油机9最低稳定运行转速到电喷柴油机9最高运行转速的全范围；可测量的功率范围覆盖从电喷柴油机9空载至电喷柴油机9允许的所有可运行功率负载的全范围。因而使得本方案测量范围广、测量供油提前角所受的限制小，能够提高所测数据的可靠性和利用价值。

机外测量泵1能够直接利用电喷柴油机9自身的电喷泵备品甚至是被废弃的电喷泵损坏件，不会增加额外的成本，还能够废物利用。在没有可用的电喷泵作为机外测量泵的情况下，也可以采用一只与该电喷泵11电磁线圈绕组在耐压、电阻、电感等电气参数上相同或相近的电磁线圈如变压器初级或次级线圈、电机绕组线圈等，配接上与该电喷泵11相同的插接口，即可替代模拟作为机外测量泵1使用。用作模拟线圈2的材料如变压器线圈、电机绕组等也是简便易得，成本低廉。因而使得本方案的使用成本很低。测量过程中，也不会对电喷柴油机9以及电喷控制器12本身的结构进行改动和破坏，有利于保证电喷柴油机9与电喷控制器12的完整性。

本实用新型采用机外测量泵或模拟线圈来替代实际工作电喷泵的方法，避免了电喷控制器的缺缸工作报警及其相应保护动作措施，使电喷控制器和柴油机保持正常工作以便进行测量工作。同时，由于测量工作只是进行电气插头的插拔转换，不涉及机械及硬软件的改动，也不会对机外测量泵等零部件造成损害，测量完成后可以迅速实现柴油机的恢复。

实施例2：

在上述实施例的基础上，本实施例中，所述的气缸压力传感器3与数据采集模块6之间电连接有电荷放大器4。利用电荷放大器4能够放大由于气缸压力传感器3检测到数据而产生的电信号，而便于后期读取、处理、识别等工作。

如图2所示，利用计算机7或者数字示波器8能够直观显示A电缸101 内的压力信号以及机外测量泵1或者模拟线圈2所在电路的电流电信号并进行供油提前角的测量计算。

本实施例中，其它未描述的内容与上述实施例相同，故不赘述。

以上所述的，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电喷柴油机供油提前角的测量装置，其特征在于：包括能够与电喷控制器(12)连接的机外测量泵(1)或模拟线圈(2)、能够对数据进行处理的控制器、与控制器电连接的数据采集模块(6)、与数据采集模块(6)电连接的电流检测装置和与数据采集模块(6)电连接的气缸压力传感器(3)，机外测量泵(1)或模拟线圈(2)与电喷控制器(12)之间的连接电路与电流检测装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种电喷柴油机供油提前角的测量装置，其特征在于：所述的控制器包括计算机(7)或数字示波器(8)。

3.根据权利要求1所述的一种电喷柴油机供油提前角的测量装置，其特征在于：所述的气缸压力传感器(3)与数据采集模块(6)之间电连接有电荷放大器(4)。

4.根据权利要求1所述的一种电喷柴油机供油提前角的测量装置，其特征在于：所述的电流检测装置为钳型电流表(5)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种电喷柴油机供油提前角的测量装置，其特征在于：所述的机外测量泵(1)为与装机使用相同的备用电喷泵，所述的模拟线圈(2)的电气参数与机外测量泵(1)电磁线圈绕组的电气参数相同。

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