專利名稱：車用柴油機(jī)油氣分離器試驗裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于車輛檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種車用柴油機(jī)油氣分離器試驗裝置及方法。
背景技術(shù)：
油氣分離器是發(fā)動機(jī)的重要零部件之一，是曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)中油氣分離效果的關(guān)鍵部分。尤其是隨著車輛排放法規(guī)的日益嚴(yán)格，車用發(fā)動機(jī)都開始逐步采用了閉式曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)。油氣分離器的性能將嚴(yán)重影響到發(fā)動機(jī)尾氣排放指標(biāo)。因此需要對油氣分離器性能進(jìn)行實(shí)驗。目前，公認(rèn)的柴油機(jī)曲軸箱油氣分離器試驗方案是由國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T 812-2009規(guī)定的試驗方法。QC/T 812-2009規(guī)定采用匹配柴油機(jī)作為油氣混合氣源，并采用真空氣泵將曲軸箱空氣吸入油氣分離器，進(jìn)行流動阻力與分離效率試驗。通過重量法測得油氣分離器分離效率。但是，匹配柴油機(jī)作為油氣混合氣源就需要一個復(fù)雜的發(fā)動機(jī)試驗臺架，使得許多柴油機(jī)零部件生產(chǎn)廠家不易實(shí)現(xiàn)，不利于行業(yè)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服上述技術(shù)的不足，提供一種功能全面、成本低、效率高的柴油機(jī)油氣分離器的實(shí)驗系統(tǒng)。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
車用柴油機(jī)油氣分離器試驗裝置包括空氣濾清器、流量計、油氣混合箱、泄油塞、加熱器、噴油器、集油杯、油氣分離器、溫控儀、第一顆粒計數(shù)器、第一壓力表、第二壓力表、第二顆粒計數(shù)器、.絕對濾清器、節(jié)流閥、溢流閥、真空泵?？諝鉃V清器的出口與流量計的一端連接，流量計的另一端與油氣混合箱的輸入口連接，所述的油氣混合箱底部設(shè)置有泄油塞，油氣混合箱側(cè)壁上裝有噴油器和加熱器，油氣混合箱外設(shè)置有溫控儀，溫控儀的探頭伸入油氣混合箱內(nèi)；油氣混合箱的輸出口至油氣分離器的進(jìn)氣口管路上依次裝有第一顆粒計數(shù)器和第一壓力表，油氣分離器的出氣口至絕對濾清器的輸入口管路上依次裝有第二壓力表和第二顆粒計數(shù)器，絕對濾清器的輸出口與節(jié)流閥的一端連接，節(jié)流閥的另一端與真空泵連接，在節(jié)流閥與真空泵之間的管路上設(shè)置有溢流閥，所述的油氣分離器出油口上裝有集油杯。車用柴油機(jī)油氣分離器試驗方法包括以下步驟
步驟1、實(shí)驗準(zhǔn)備階段，實(shí)驗總成連接好后，檢查氣密性良好，打開加熱器和真空泵，調(diào)節(jié)氣體流量至被測油氣分離器額定流量110%，使試驗裝置預(yù)熱，油氣混合箱內(nèi)溫度穩(wěn)定在 85 90°C十五分鐘后，關(guān)閉真空泵，啟動噴油器使油氣預(yù)混合5分鐘。重啟真空泵，調(diào)至被測油氣分離器額定流量，通過調(diào)節(jié)噴油量和觀察第一顆粒計數(shù)器，使油氣濃度穩(wěn)定在額定工況。
步驟2、實(shí)驗開始，分別以額定空氣體積流量的50%、75%、100%、125%、150%或供需雙方商定的流量進(jìn)行測量，通過上位機(jī)記錄流量、壓力、濃度、溫度。每次測量時間為30分鐘，每隔5分鐘記錄一次。步驟3、根據(jù)公式
巧= ^fi，算出原始分離效率，
第一顆粒計數(shù)器示值；
_第二顆粒計數(shù)器示值。步驟4、實(shí)驗室壽命試驗，連續(xù)進(jìn)行試驗，試驗過程初始階段每隔池測量并記錄油氣分離器總成壓力差；試驗接近終了階段，每隔0. 5h測量總成壓力差，當(dāng)油氣分離器總成壓力差達(dá)到規(guī)定值時，停止試驗，記錄累計試驗時間，按步驟3所述測量油氣分離器在試驗終了時的分離效率。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是
1、本發(fā)明所提供的油氣分離器試驗裝置及方法，通過模擬發(fā)動機(jī)試驗臺曲軸箱環(huán)境， 完成實(shí)驗檢測。實(shí)驗中僅需簡單噴油裝置即可進(jìn)行油氣混合，通過調(diào)節(jié)噴油量就能很好的控制混合氣濃度，達(dá)到實(shí)驗要求，保證了實(shí)驗的可信度。2、本發(fā)明所提供的油氣分離器試驗裝置及方法，采用顆粒計數(shù)器或濃度測量儀檢測油霧粒度和濃度，可檢測到μ m級的油液顆粒，檢測精度非常高，保證了實(shí)驗的精度。3、本發(fā)明提供的油氣分離器試驗裝置及方法，通過壓力傳感器、溫度傳感器、顆粒計數(shù)器、流量計等采集信號，并通過上位機(jī)顯示保存數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)，提高了實(shí)驗效率。4、本發(fā)明提供的油氣分離器試驗裝置及方法，不需要原規(guī)范的發(fā)動機(jī)實(shí)驗臺，結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)驗成本低，方便長期使用，廣泛適用于各汽車零部件制造廠，有利于行業(yè)發(fā)展。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為壓力表安裝位置示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。如圖1所示，車用柴油機(jī)油氣分離器實(shí)驗系統(tǒng)包括空氣濾清器1、流量計2、油氣混合箱3、泄油塞4、加熱器5、噴油器6、集油杯7油氣分離器8、溫控儀9、第一顆粒計數(shù)器 10、第一壓力表11、第二壓力表12、第二顆粒計數(shù)器13、絕對濾清器14、節(jié)流閥15、溢流閥 16、真空泵17?？諝鉃V清器1的出口與流量計2的一端連接，用于提供試驗所用的潔凈空氣；流量計2的另一端與油氣混合箱3的輸入口連接，用于監(jiān)控空氣流量，油氣混合箱3的輸入口設(shè)置在油氣混合箱3下部；油氣混合箱3底部設(shè)置有泄油塞4，用來試驗結(jié)束后排出油氣混合箱3內(nèi)的機(jī)油；油氣混合箱3側(cè)壁上裝有噴油器6和加熱器5，利用噴油器6向油氣混合箱3內(nèi)噴射機(jī)油油霧，加熱器5為油氣混合箱3內(nèi)部加熱，使機(jī)油油霧和潔凈空氣混合成油氣混合氣；油氣混合箱3外設(shè)置有溫控儀9，溫控儀的探頭伸入油氣混合箱3內(nèi)，加熱器5與溫控儀9連接，設(shè)定溫控儀的數(shù)值就可以通控制加熱器5控制油氣混合箱3的溫度；油氣混合箱 3的輸出口至油氣分離器8的進(jìn)氣口管路上依次裝有第一顆粒計數(shù)器10和第一壓力表11， 分別用來測量分離前混合氣的油氣顆粒數(shù)和壓力值；油氣分離器8的出氣口至絕對濾清器 14的輸入口管路上依次裝有第二壓力表12和第二顆粒計數(shù)器13，分別用來測量分離后混合氣的油氣顆粒數(shù)和壓力值；絕對濾清器14的輸出口與節(jié)流閥15的一端連接，用來徹底分離油氣混合氣；節(jié)流閥15的另一端與真空泵17連接，用來調(diào)節(jié)試驗過程中氣體流量；在節(jié)流閥15與真空泵17之間的管路上設(shè)置有溢流閥16，起過載保護(hù)作用，真空泵17為整個試驗過程提供動力；所述的油氣分離器出油口上裝有集油杯7，用于收集油氣分離后的機(jī)油。本發(fā)明油氣分離器試驗方法包括油氣分離器原始分離效率試驗和實(shí)驗室壽命試驗。試驗通過加熱器5、溫控儀9模擬發(fā)動機(jī)曲軸箱工作環(huán)境，噴油器6噴出的油霧與空氣在油氣混合箱3內(nèi)混合形成油氣混合氣，通過節(jié)流閥15、溢流閥16和流量計2調(diào)節(jié)試驗裝置流量，真空泵17將混合箱內(nèi)油氣混合氣泵入被測油氣分離器8中，空氣通過空濾器1補(bǔ)充進(jìn)入混合箱；通過第一顆粒計數(shù)器10、第二顆粒計數(shù)器13、第一壓力表11和第二壓力表 12得出油氣分離器進(jìn)出氣口混合氣機(jī)油顆粒濃度和壓力，算出油氣分離器分離效率、流動阻力(第一壓力表11和第二壓力表12示值之差)以及實(shí)驗室壽命。其試驗步驟為
步驟1、實(shí)驗準(zhǔn)備階段，連接好試驗裝置，檢查裝置氣密性后打開加熱器5和真空泵17， 調(diào)節(jié)氣體流量至被測油氣分離器8額定流量110%，使試驗裝置預(yù)熱，油氣混合箱3內(nèi)溫度穩(wěn)定在85、0°C十五分鐘后，關(guān)閉真空泵17，啟動噴油器6使油氣預(yù)混合5分鐘。重啟真空泵 17，調(diào)至被測油氣分離器8額定流量，通過調(diào)節(jié)噴油量和觀察第一顆粒計數(shù)器10，使油氣濃度穩(wěn)定在額定工況。步驟2、實(shí)驗開始，分別以額定空氣體積流量的50%、75%、100%、125%、150%或供需雙方商定的流量進(jìn)行測量，通過上位機(jī)記錄流量、壓力、濃度、溫度。每次測量時間為30分鐘，每隔5分鐘記錄一次。步驟3、根據(jù)公式計？？ = H ,算出原始分離效率，
^ _第一顆粒計數(shù)器10示值；
約_第二顆粒計數(shù)器13示值。步驟4、實(shí)驗室壽命試驗，連續(xù)進(jìn)行試驗，試驗過程初始階段每隔池測量并記錄油氣分離器8壓力差；試驗接近終了階段，每隔0. 5h測量總成壓力差，當(dāng)油氣分離器8壓力差達(dá)到規(guī)定值時，停止試驗，記錄累計試驗時間，按步驟3所述測量油氣分離器8在試驗終了時的分離效率。在圖2中，給出了第一壓力表11和第二壓力表12的安裝位置。與油氣分離器連接的進(jìn)氣管長度不得小于6倍進(jìn)氣管直徑D，與油氣分離器連接的出氣管長度不得小于4倍出氣管直徑D，進(jìn)氣管第一壓力表11距離油氣分離器進(jìn)氣口最短距離不得小于2倍進(jìn)氣管直徑D，出氣管第二壓力表12距離油氣分離器出氣口最短距離不得小于2倍出氣管直徑D， 取壓孔直徑為2mm。
權(quán)利要求
1.車用柴油機(jī)油氣分離器試驗裝置，包括空氣濾清器、流量計、油氣混合箱、泄油塞、加熱器、噴油器、集油杯、油氣分離器、溫控儀、第一顆粒計數(shù)器、第一壓力表、第二壓力表、第二顆粒計數(shù)器、.絕對濾清器、節(jié)流閥、溢流閥和真空泵，其特征在于空氣濾清器的出口與流量計的一端連接，流量計的另一端與油氣混合箱的輸入口連接，所述的油氣混合箱底部設(shè)置有泄油塞，油氣混合箱側(cè)壁上裝有噴油器和加熱器，油氣混合箱外設(shè)置有溫控儀，溫控儀的探頭伸入油氣混合箱內(nèi)；油氣混合箱的輸出口至油氣分離器的進(jìn)氣口管路上依次裝有第一顆粒計數(shù)器和第一壓力表，油氣分離器的出氣口至絕對濾清器的輸入口管路上依次裝有第二壓力表和第二顆粒計數(shù)器，絕對濾清器的輸出口與節(jié)流閥的一端連接，節(jié)流閥的另一端與真空泵連接，在節(jié)流閥與真空泵之間的管路上設(shè)置有溢流閥，所述的油氣分離器出油口上裝有集油杯。
2.利用權(quán)利要求1所述的裝置進(jìn)行車用柴油機(jī)油氣分離器試驗方法，其特征在于該方法包括以下步驟步驟1、實(shí)驗準(zhǔn)備階段，實(shí)驗總成連接好后，檢查氣密性良好，打開加熱器和真空泵，調(diào)節(jié)氣體流量至被測油氣分離器額定流量110%，使試驗裝置預(yù)熱，油氣混合箱內(nèi)溫度穩(wěn)定在 85 90°C十五分鐘后，關(guān)閉真空泵，啟動噴油器使油氣預(yù)混合5分鐘；重啟真空泵，調(diào)至被測油氣分離器額定流量，通過調(diào)節(jié)噴油量和觀察第一顆粒計數(shù)器，使油氣濃度穩(wěn)定在額定工況；步驟2、實(shí)驗開始，分別以額定空氣體積流量的50%、75%、100%、125%、150%或供需雙方商定的流量進(jìn)行測量，通過上位機(jī)記錄流量、壓力、濃度、溫度，每次測量時間為30分鐘，每隔5分鐘記錄一次；步驟3、根據(jù)公式計 =，’，算出原始分離效率，%V第一顆粒計數(shù)器示值；第二顆粒計數(shù)器示值；步驟4、實(shí)驗室壽命試驗，連續(xù)進(jìn)行試驗，試驗過程初始階段每隔3小時測量并記錄油氣分離器總成壓力差；試驗接近終了階段，每隔0. 5h測量總成壓力差，當(dāng)油氣分離器總成壓力差達(dá)到規(guī)定值時，停止試驗，記錄累計試驗時間，按步驟3所述測量油氣分離器在試驗終了時的分離效率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車用柴油機(jī)油氣分離器試驗裝置及方法。本發(fā)明中的空氣濾清器的出口與流量計的一端連接，流量計的另一端與油氣混合箱的輸入口連接，油氣混合箱側(cè)壁上裝有噴油器和加熱器，油氣混合箱外設(shè)置有溫控儀；油氣混合箱的輸出口至油氣分離器的進(jìn)氣口管路上依次裝有第一顆粒計數(shù)器和第一壓力表，油氣分離器的出氣口至絕對濾清器的輸入口管路上依次裝有第二壓力表和第二顆粒計數(shù)器，絕對濾清器的輸出口與節(jié)流閥的一端連接，節(jié)流閥的另一端與真空泵連接，在節(jié)流閥與真空泵之間的管路上設(shè)置有溢流閥。本發(fā)明僅需簡單噴油裝置即可進(jìn)行油氣混合，通過調(diào)節(jié)噴油量就能很好的控制混合氣濃度，達(dá)到實(shí)驗要求，保證了實(shí)驗的可信度。
文檔編號G01M17/007GK102426104SQ20111025208
公開日2012年4月25日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者劉開, 劉忠民, 黎聰 申請人:杭州電子科技大學(xué)