柴油機燃油系統循環噴油量電控式測試裝置及測試方法
2023-07-31 15:29:01
柴油機燃油系統循環噴油量電控式測試裝置及測試方法
【專利摘要】本發明公開了一種柴油機燃油系統循環噴油量電控式測試裝置及測試方法。測試裝置包括噴油器、噴油罐、第一電磁閥、集油器，第二電磁閥、自動放油控制裝置、第三電磁閥、計量罐、電子天平、油箱以及控制器；噴油器和噴油罐相連；第一電磁閥通過油管分別與噴油灌、集油器和計量罐相連；第二電磁閥通過油管分別與集油器、計量罐和油箱相連；第三電磁閥通過油管分別與計量罐和油箱相連。測試方法可以完成單缸循環噴油量檢測和四缸循環噴油量檢測。本發明測量精度高、測試時間短、汙染少。
【專利說明】柴油機燃油系統循環噴油量電控式測試裝置及測試方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種測試裝置及方法，特別是涉及柴油機燃油系統中循環噴油量的測試裝置及相應的測試方法。
【背景技術】
[0002]柴油機在不同工況下，噴油器每循環噴入氣缸的燃油量，即循環噴油量，直接影響柴油機的動力性和經濟性，通過測量一定工況下柴油機各缸的循環噴油量，不但可以計算柴油機的小時耗油量，而且可以判別各缸的供油均勻性及噴射系統的技術狀況。因此，測量循環噴油量對於判別燃油噴射系統的技術狀況，計算柴油機的燃油消耗率具有重要的現實意義。
[0003]目前，循環噴油量的測試裝置完全是人工操作，測量筒的開口，使高速噴出的柴油會產生大量的柴油霧氣，影響測試人員的身體健康。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於克服現有測試裝置的不足，提供一種測量精度高、測試時間短、減少汙染的柴油機燃油系統循環噴油量電控式測試裝置，並提供相應的測試方法。
[0005]本發明的技術方案如下:
[0006]一種柴油機燃油系統循環噴油量電控式測試裝置，包括噴油器、噴油罐、第一電磁閥、集油器，第二電磁閥、自動放油控制裝置、第三電磁閥、計量罐、電子天平、油箱以及控制器；噴油器和噴油罐相連；第一電磁閥通過油管分別與噴油灌、集油器和計量罐相連;第二電磁閥通過油管分別與集油器、計量罐和油箱相連；第三電磁閥通過油管分別與計量罐和油箱相連；自動放油控制裝置與第三電磁閥的線圈相連；計量罐放置於電子天平上方；控制器通過導線分別與電子天平、自動放油控制裝置、噴油器、第一電磁閥和第二電磁閥相連。
[0007]其進一步的技術方案為:包括四個噴油器，所述四個噴油器分別經各自的噴油罐與各自的第一電磁閥相連。
[0008]其進一步的技術方案為:所述噴油器和噴油罐之間安裝有消霧器。
[0009]其進一步的技術方案為:所述第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥均為二位三通電磁閥。
[0010]其進一步的技術方案為:所述自動放油控制裝置包括光電傳感器、繼電器和時間延時器；光電傳感器具有三個端子，其中，一號端子接地，二號端子接電源，三號端子與繼電器的線圈相連；繼電器具有一個線圈和四個開關，其中，第一開關、第三開關為常開開關，第二開關、第四開關為常閉開關；繼電器的線圈的一端與電源相連，另一端與第一開關的一端相連，第一開關的另一端與第二開關的一端是公共端，第二開關的另一端懸空，第三開關的一端與電源相連，另一端與第四開關的一端是公共端，第四開關的另一端懸空；時間延遲器具有四個端子，其中，一號端子與繼電器第一開關和第二開關的公共端相連，三號端子與繼電器第三開關和第四開關的公共端相連，二號和四號端子接地；時間延遲器的三號端子和四號端子之間接有第三電磁閥的線圈。
[0011]其進一步的技術方案為:所述控制器包括微處理器、信號處理系統和驅動電路，信號處理系統連接微處理器和輸入信號，驅動電路連接微處理器和輸出信號；所述輸入信號分別為電子天平信號和自動放油控制裝置的時間延遲器三號端子信號；所述輸出信號分別連接噴油器、第一電磁閥和第二電磁閥；所述控制器與上位機連接，通過上位機設置噴油器的噴油時間或噴油次數、噴油脈寬、選擇循環噴油量測試方式，控制器作為下位機根據噴油時間或噴油次數、測試方式、自動放油控制裝置的時間延遲器三號端子的信號控制噴油器、第一電磁閥和第二電磁閥的線圈的通斷，並將電子天平輸入噴油量信號經過計算後，通過上位機顯示循環噴油量。
[0012]本發明還提供一種基於所述柴油機燃油系統循環噴油量電控式測試裝置的測試方法:
[0013]當處於初始狀態時，各電磁閥的線圈均不通電，噴油罐利用油管經過第一電磁閥與集油器相通；集油器利用油管經過第二電磁閥與油箱相通；計量罐通過油管經過第三電磁閥與油箱相通；噴油器噴出的柴油經噴油罐通過第一電磁閥進入集油器，再通過第二電磁閥進入油箱；整個過程不進行檢測；
[0014]當處於單缸循環噴油量檢測時，第一電磁閥的線圈通電，噴油罐經過第一電磁閥跟計量罐相通，噴油器噴出的柴油經噴油罐通過第一電磁閥進入計量罐，通過電子天平檢測計量罐中燃油的質量；噴油器的噴油時間或噴油次數根據上位機輸入值確定，以此為依據通過控制器控制噴油器，電子天平檢測出的燃油量信號送入控制器，經過控制器計算後，通過上位機顯示循環噴油量；當計量罐中的液面高度達到設定值時，通過自動放油控制裝置給第三電磁閥的線圈通電，使得計量罐利用油管經過第三電磁閥與油箱相通，實現自動放油；
[0015]當處於四缸循環噴油量檢測時，第一電磁閥的線圈斷電，第二電磁閥的線圈通電，集油器利用油管經過第二電磁閥與計量罐相通，各噴油器噴出的柴油經過集油器通過第二電磁閥進入計量罐，通過電子天平檢測計量罐中燃油的質量；噴油器的噴油時間或噴油次數根據上位機輸入確定，以此為依據通過控制器控制噴油器，電子天平檢測出的燃油量信號送入控制器，經過控制器計算後，通過上位機顯示循環噴油量；當計量罐中的液面高度達到設定值時，通過自動放油控制裝置給第三電磁閥的線圈通電，實現自動放油。
[0016]本發明的有益技術效果是:
[0017]1、噴油器直接噴入密封的噴油罐內，避免柴油霧氣進入大氣造成的汙染。
[0018]2、利用控制單元對電磁閥進行控制，實現了自動放油。
[0019]3、利用電子天平實現對噴油量的讀取，測試精度高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明測試裝置的結構示意圖。
[0021]圖2是初始狀態的燃油路徑圖。
[0022]圖3是單缸循環噴油量檢測的燃油路徑圖。
[0023]圖4是四缸循環噴油量檢測的燃油路徑圖。[0024]圖5是自動放油控制裝置的電路原理圖。
[0025]圖6是控制器的原理框圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做進一步說明。
[0027]一、測試裝置的連接關係
[0028]如圖1所示，本發明的測試裝置整體安裝在一機架上，主要包括噴油器、噴油罐、二位三通電磁閥1、集油器，二位三通電磁閥2、自動放油控制裝置、二位三通電磁閥3、計量罐、電子天平和油箱等。本發明包括四個噴油器，四個噴油器的一端分別與油軌連接，另一端分別連接四個噴油罐(注:圖1僅畫出了其中的一個噴油罐作為示例)。噴油器和噴油罐中間安裝有消霧器，經過消霧器後，可降低噴油器噴出的燃油壓力。二位三通電磁閥I通過油管分別與噴油灌、集油器和計量罐相連(注:各個噴油罐後分別安裝有二位三通電磁閥1，圖1僅畫出了其中的一個二位三通電磁閥I作為示例)。二位三通電磁閥2通過油管分別與集油器、計量罐和油箱相連。二位三通電磁閥3通過油管分別與計量罐和油箱相連。計量罐置於電子天平上。自動放油控制裝置與二位三通電磁閥3相連。控制器(圖1中未畫出)通過導線分別與電子天平、自動放油控制裝置、各噴油器、二位三通電磁閥I和二位三通電磁閥2相連。圖1中除上述結構以外的其他裝置、設備及其連接方式均與現有技術相同。
[0029]二、工作過程
[0030]1、初始狀態
[0031]初始狀態，各電磁閥的線圈均不通電，噴油罐利用油管經過二位三通電磁閥I與集油器相通。集油器利用油管經過二位三通電磁閥2與油箱相通。計量罐通過油管經過二位二通電磁閥3與油箱相通。噴油器噴出的柴油經噴油罐通過二位三通電磁閥I進入集油器，再通過二位三通電磁閥2進入油箱。整個過程不進行檢測。燃油路徑如圖2所示。
[0032]2、單缸循環噴油量檢測
[0033]二位三通電磁閥I的線圈通電，這時，噴油罐經過二位三通電磁閥I跟計量罐相通，噴油器噴出的柴油經噴油罐通過二位三通電磁閥I進入計量罐，通過電子天平檢測計量罐中燃油的質量，實現單缸噴油器在一定時間內(或400次)的噴油量檢測。噴油器的噴油時間(或噴油次數)根據上位機輸入值確定，並通過控制器控制噴油器，電子天平檢測出的燃油量信號送入控制器，經過控制器計算後，通過上位機顯示循環噴油量。(注:在任意一個噴油罐的後面裝上電磁閥1，就能測出對應缸在一定時間內的噴油量)，當計量罐中的液面高度達到一定值時，通過自動放油控制裝置給二位三通電磁閥3的線圈通電，使得計量罐利用油管經過二位三通電磁閥3與油箱相通，實現自動放油。燃油路徑如圖3所示。
[0034]3、四缸循環噴油量檢測
[0035]二位三通電磁閥I的線圈斷電，二位三通電磁閥2的線圈通電，這時，集油器利用油管經過二位三通電磁閥2與計量罐相通，由於四缸循環時不可以從四個噴油罐直接到計量罐，因此各噴油器噴出的柴油經過集油器通過二位三通電磁閥2後進入計量罐，通過電子天平檢測計量罐中燃油的質量，實現四個噴油器在一定時間內(或400次)的噴油量。噴油器的噴油時間(或噴油次數)根據上位機輸入確定，以此為依據，通過控制器控制噴油器，電子天平檢測出的燃油量信號送入控制器，經過控制器計算後，通過上位機顯示循環噴油量。當計量罐中的液面高度達到一定值時，通過自動放油控制裝置給二位三通電磁閥3的線圈通電，實現自動放油。燃油路徑如圖4所示。
[0036]三、自動放油控制裝置
[0037]如圖5所示，自動放油控制裝置包括光電傳感器、繼電器以及時間延時器。光電傳感器具有三個端子，I號端子接地，2號端子接電源，3號端子與繼電器的線圈相連。繼電器具有一個線圈和四個開關，其中，兩個常開開關Kl和K3，兩個常閉開關K2和K4。繼電器的線圈的一端與電源相連，另一端與開關Kl的一端相連,開關Kl的另一端與開關K2的一端是公共端，開關K2的另一端懸空。開關K3端子的一端與電源相連。另一端與開關K4的一端是公共端，開關K4的另一端懸空。時間延遲器有四個端子，其中，I號端子與繼電器開關Kl和K2的公共端相連，3號端子與繼電器開關K3和K4的公共端相連，2號和4號端子接地。在3號端子和4號端子之間接入二位三通電磁閥3的線圈。
[0038]當計量罐內的燃油到達一定高度時，安裝在該高度的光電傳感器將會使其端子I與端子3導通，這時，繼電器的線圈通電，具體電流路徑為:電源正極出發，經過繼電器的線圈至光電傳感器的3號端子，經過光電傳感器的I號端子至電源負極。繼電器的線圈通電，使開關Kl和K3接通，開關K2和K4斷開，二位三通電磁閥3的線圈通電，具體電路路徑為:電源正極出發，經過繼電器的開關K3至二位三通電磁閥3的線圈，通過時間延遲器的4號端子後接地。這時，計量罐經過二位三通電磁閥3與油箱相連，計量閥開始放油。開關K1、繼電器的線圈、時間延遲器串聯，一端接電源正極，另一端與時間延遲器的I號端子相連，時間延遲器的I號端子和2號端子之間是一個常閉開關，所以，開關Kl接通時，繼電器的線圈通電保持開關Kl、K3閉合。此時時間延遲器按照設定的時間開始倒計時，當倒計時為零時，時間延遲器的I號端子和2號端子斷開，繼電器的線圈斷電，開關K1，K3斷開，二位三通電磁閥3的線圈斷電，放油停止，時間延遲器同時也斷電，回到初始狀態。起動噴油器，進入下一次的測量。
[0039]四、控制器
[0040]如圖6所示，控制器的輸入信號分別是電子天平信號和時間延遲器3號端子信號。輸出信號分別連接至4個噴油器、二位三通電磁閥I和二位三通電磁閥2。通過上位機設置噴油器的噴油時間(或噴油次數)、噴油脈寬、選擇循環噴油量測試方式(單缸或四缸)，下位機(即控制器)根據噴油時間(或噴油次數)、測試方式、時間延遲器3號端子的信號控制噴油器、二位三通電磁閥I和二位三通電磁閥2的線圈的通斷。並將電子天平輸入噴油量信號經過下位機計算後，通過上位機顯示循環噴油量。
[0041]以上所述的僅是本發明的優選實施方式，本發明不限於以上實施例。可以理解，本領域技術人員在不脫離本發明的精神和構思的前提下直接導出或聯想到的其他改進和變化，均應認為包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種柴油機燃油系統循環噴油量電控式測試裝置，其特徵在於:包括噴油器、噴油罐、第一電磁閥、集油器，第二電磁閥、自動放油控制裝置、第三電磁閥、計量罐、電子天平、油箱以及控制器；噴油器和噴油罐相連；第一電磁閥通過油管分別與噴油灌、集油器和計量罐相連；第二電磁閥通過油管分別與集油器、計量罐和油箱相連；第三電磁閥通過油管分別與計量罐和油箱相連；自動放油控制裝置與第三電磁閥的線圈相連；計量罐放置於電子天平上方；控制器通過導線分別與電子天平、自動放油控制裝置、噴油器、第一電磁閥和第二電磁閥相連。
2.根據權利要求1所述柴油機燃油系統循環噴油量電控式測試裝置，其特徵在於:包括四個噴油器，所述四個噴油器分別經各自的噴油罐與各自的第一電磁閥相連。
3.根據權利要求1所述柴油機燃油系統循環噴油量電控式測試裝置，其特徵在於:所述噴油器和噴油罐之間安裝有消霧器。
4.根據權利要求1所述柴油機燃油系統循環噴油量電控式測試裝置，其特徵在於:所述第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥均為二位三通電磁閥。
5.根據權利要求1所述柴油機燃油系統循環噴油量電控式測試裝置，其特徵在於:所述自動放油控制裝置包括光電傳感器、繼電器和時間延時器；光電傳感器具有三個端子，其中，一號端子接地，二號端子接電源，三號端子與繼電器的線圈相連；繼電器具有一個線圈和四個開關，其中，第一開關、第三開關為常開開關，第二開關、第四開關為常閉開關；繼電器的線圈的一端與電源相連，另一端與第一開關的一端相連，第一開關的另一端與第二開關的一端是公共端，第二開關的另一端懸空，第三開關的一端與電源相連，另一端與第四開關的一端是公共端，第四開關的另一端懸空；時間延遲器具有四個端子，其中，一號端子與繼電器第一開關和第二開關的公共端相連，三號端子與繼電器第三開關和第四開關的公共端相連，二號和四號端子接地；時間延遲器的三號端子和四號端子之間接有第三電磁閥的線圈。
6.根據權利要求1所述柴油機燃油系統循環噴油量電控式測試裝置，其特徵在於:所述控制器包括微處理器、信號處理系統和驅動電路，信號處理系統連接微處理器和輸入信號，驅動電路連接微處理器和輸出信號；所述輸入信號分別為電子天平信號和自動放油控制裝置的時間延遲器三號端子信號；所述輸出信號分別連接噴油器、第一電磁閥和第二電磁閥；所述控制器與上位機連接，通過上位機設置噴油器的噴油時間或噴油次數、噴油脈寬、選擇循環噴油量測試方式，控制器作為下位機根據噴油時間或噴油次數、測試方式、自動放油控制裝置的時間延遲器三號端子的信號控制噴油器、第一電磁閥和第二電磁閥的線圈的通斷，並將電子天平輸入噴油量信號經過計算後，通過上位機顯示循環噴油量。
7.一種基於權利要求1所述柴油機燃油系統循環噴油量電控式測試裝置的測試方法，其特徵在於: 當處於初始狀態時，各電磁閥的線圈均不通電，噴油罐利用油管經過第一電磁閥與集油器相通；集油器利用油管經過第二電磁閥與油箱相通；計量罐通過油管經過第三電磁閥與油箱相通；噴油器噴出的柴油經噴油罐通過第一電磁閥進入集油器，再通過第二電磁閥進入油箱；整個過程不進行檢測； 當處於單缸循環噴油量檢測時，第一電磁閥的線圈通電，噴油罐經過第一電磁閥跟計量罐相通，噴油器噴出的柴油經噴油罐通過第一電磁閥進入計量罐，通過電子天平檢測計量罐中燃油的質量；噴油器的噴油時間或噴油次數根據上位機輸入值確定，以此為依據通過控制器控制噴油器，電子天平檢測出的燃油量信號送入控制器，經過控制器計算後，通過上位機顯示循環噴油量；當計量罐中的液面高度達到設定值時，通過自動放油控制裝置給第三電磁閥的線圈通電，使得計量罐利用油管經過第三電磁閥與油箱相通，實現自動放油； 當處於四缸循環噴油量檢測時，第一電磁閥的線圈斷電，第二電磁閥的線圈通電，集油器利用油管經過第二電磁閥與計量罐相通，各噴油器噴出的柴油經過集油器通過第二電磁閥進入計量罐，通過電子天平檢測計量罐中燃油的質量；噴油器的噴油時間或噴油次數根據上位機輸入確定，以此為依據通過控制器控制噴油器，電子天平檢測出的燃油量信號送入控制器，經過控制器計算後，通過上位機顯示循環噴油量；當計量罐中的液面高度達到設定值時，通過自 動放油控制裝置給第三電磁閥的線圈通電，實現自動放油。
【文檔編號】F02M65/00GK103967677SQ201410195626
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月9日 優先權日:2014年5月9日
【發明者】張美娟, 馮建東, 丁鵬 申請人:無錫職業技術學院