專利名稱：柴油機高壓共軌系統供油泵性能試驗臺的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及高壓供油泵性能試驗臺,特別是一種適用于中型和重
型載重汽車柴油機高壓共軌系統的供油泵性能試驗臺。
背景技術：
現有的噴油泵性能試驗臺大多是按機械式噴油泵的性能要求設計制 造的。隨著對柴油機廢氣排放標準的日益嚴格，采用高壓共軌噴油系 統的柴油機越來越多，迫切需要適用于柴油機高壓共軌系統供油泵 (以下簡稱"供油泵")的性能試驗臺。由于中型和重型載重汽車柴油機 高壓共軌系統供油泵的數量較大，而且在結構性能和功率范圍上與轎 車柴油機及船用中低速柴油機的供油泵有重要的區別，因此需要開發 一種適用于中型和重型載重汽車柴油機高壓共軌系統的供油泵性能
試驗臺O
現有的專利文獻中，中船公司711研究所的CN101004161A專利涉及 "發動機共軌用高壓油泵性能試驗裝置和試驗方法"。該專利為了突 出裝置和方法的通用性，只說明了此類試驗裝置應當包括的系統和部 件。實際上無法設計一種在試驗臺的臺架結構尺寸、供油泵驅動功率、 轉速調節范圍、油量測量范圍都能既滿足小轎車要求，又符合中重型 載重汽車和船用中低速柴油機供油泵試驗要求的試驗裝置。北京理工 大學申請的CN1851256A發明專利，和武漢理工大學的CN2795470Y
實用新型專利都是用于教學演示實驗的試驗臺，不完全符合柴油機高 壓共軌供油泵批量生產時性能試驗的要求。
另外，國內外各家生產柴油機共軌供油泵的公司都擁有各自開發的供 油泵性能試驗臺，其設計結構和性能指標各不相同，目前均作為本公 司的技術秘密(knowhow)加以保護，不屬于現有技術的范圍。 發明內容
本實用新型提供一種適用于中型和重型載重汽車柴油機高壓共軌系統的供油泵性能試驗臺。主要適用于直列式多缸供油泵(直列式高 壓供油泵)的性能試驗，不適合用于頂置凸輪軸驅動的泵噴嘴結構， 也不適用于大功率船用柴油機單缸供油泵的性能試驗。 本實用新型所述的供油泵性能試驗臺包括試驗臺架、供油泵驅動系 統、供油泵潤滑系統、燃油供應系統、油量測量和調節控制系統；主 要適用于中、重型載重汽車柴油機高壓共軌系統的供油泵性能試驗， 主要技術特征是a、所述的供油泵驅動系統中，主電動機采用無級 變頻調速；b、所述的油量測量和調節控制系統中，流量調節閥采用 步進電動機控制，使流量控制精確可靠；c、所述的燃油供應系統中 裝有二級式燃油冷卻系統，可以將油箱中的油溫控制在42士2'C范圍 內。本實用新i的其他特征還包括其中的試驗臺架采用了'一種專用 的鑄鐵減震工作臺，在工作臺下裝有多個彈簧減震器，以提高試驗測 量參數的穩定性，避免受到振動干擾；在試驗臺架上裝有全封閉的操 作室，面向操作人員的一側是可移動的全透明防護罩，可減少油霧擴 散，保證人員安全。本實用新型所述的柴油機高壓共軌系統供油泵性 能試驗臺的另一個特征是，其中所述的油量測量和調節控制系統包括 減壓閥、流量調節閥、流量傳感器；采用高壓燃油經減壓閥減壓后， 再經流量調節閥和流量傳感器測量燃油流量的方法；上述減壓閥的壓 力降由氣壓調壓閥控制；采用上述方法后燃油流量的測量精度可以達 到1級。
本實用新型的有益效果是安裝調試方便，各缸在不同轉速下噴油 量的測量精度高，可以對試驗程序試驗結果進行程序控制和自動顯示 與打印，還具備顯示常見故障的功能。
圖1是本實用新型的液壓原理圖。
圖2是本實用新型的實施例， 一臺柴油機高壓共軌系統供油泵性 能試驗臺的示意圖。
圖3是本實用新型的高壓流量閥的結構圖。 圖4是本實用新型的試驗臺控制原理框圖。 圖5是本實用新型的試驗臺工作流程圖。
圖中1、燃油油箱，2、燃油粗濾清器，3、輸油溢流閥，4、齒輪泵，5、燃油壓力表，6、燃油精濾清器，7、燃油調壓閥，8、機油 溢流閥，9、供油泵，10、泵油溢流閥，11、共軌管，12、安全閥， 13、軌壓傳感器，14、軌壓壓力表，15、機油油箱，16、機油泵，17、 機油濾清器，18、減壓閥，19、氣壓壓力表，20、氣壓調壓閥，21、 油水分離器，22、氣源，23、流量調節閥，24、流量傳感器，25冷 卻器，26、防護罩，27、支架，28、油泵底座，29鑄鐵減震工作臺， 30燃油冷卻箱，31、轉速控制臺，32、進油接頭，33、出油接頭， 34、調節桿，35、連接環，36、步進電機，37、工控機，38、轉速傳 感器，39、 ECU(電控單元)，40、變頻器，41、供油泵電磁閥，42、 主電機。
具體實施方式
以下結合附圖詳細說明本實用新型所述的柴油機高壓共軌系統 供油泵性能試驗臺的結構與工作程序的實施例。
圖1是本實用新型的液壓原理圖。供油泵9由主電機42(見圖4) 驅動，主電機采用變頻器40控制,實現無級變頻調速。
所述的供油泵潤滑系統包括機油油箱15、機油泵16、機油濾清 器17和機油溢流閥8。供油泵9工作時，機油泵16將機油從機油油 箱15中泵出，經機油濾清器17過濾后對供油泵9進行潤滑。機油溢 流閥8起溢流保護作用。
所述的燃油供應系統包括燃油油箱l、燃油粗濾清器2輸油溢流 閥3、齒輪泵4、燃油壓力表5、燃油精濾清器6、燃油調壓閥7、泵 油溢流閥10。齒輪泵4將燃油從燃油油箱1中泵出，經燃油粗濾清 器2和燃油精濾清器6過濾后輸送至供油泵9進油口。輸油溢流閥3 和泵油溢流閥10起溢流保護作用。燃油調壓閥7可調節輸油壓力， 燃油壓力表5對輸油壓力監控。
所述的油量測量和調節控制系統包括流量調節閥23、流量傳感 器24和冷卻器25。流量調節閥23采用步進電動機控制，使流量控 制精確可靠。燃油經冷卻器25冷卻后可由流量傳感器24測得流量。
其中，減壓閥18是一個由壓縮空氣調節的減壓裝置，可將共軌 管11中的燃油壓力以200: 1的壓力降輸出到流量調節閥23，從而-保護了流量傳感器24，也可以避免發出嘯叫聲。壓縮空氣從氣源22輸出，經油水分離器21過濾后進入減壓閥18。氣壓調壓閥20可調節 壓縮空氣壓力，壓縮空氣的壓力由氣壓壓力表19監控。軌壓傳感器 13和軌壓壓力表14監控高壓軌管中的燃油壓力。安全閥12起溢流 保護作用。
試驗過程中，可通過調節流量調節閥23的開度來測定某一軌壓 下的不同泵油角對應的流量，也可固定泵油角，通過調節流量調節閥 23測定對應工況下的流量。
圖2是本實用新型的實施例， 一臺柴油機高壓共軌供油泵性能試 驗臺的示意圖。減壓閥18，流量調節閥23，冷卻器25，共軌管11 分別安裝在支架27上，供油泵9則安裝在油泵底座28上。轉速控制 臺31可以控制供'油泵9的轉速。所述的鑄鐵減震工作臺29下te裝有 4~8個彈簧減震器,可以提高試驗測量參數的穩定性，避免受到振動干 擾。可移動的全透明的防護罩26可減少油霧擴散，保證人員安全。 所述的燃油供應系統中裝有的二級式燃油冷卻系統包括燃油冷卻箱 30和冷卻器25。其結構均為外層循環水冷卻，可以將燃油油箱l中 的油溫控制在42士2'C范圍內，保證試驗的精度。上述柴油機共軌系 統供油泵性能試驗臺的主要參數如下:電源電壓:三相380V;轉速范 圍:50 4000轉/分;燃油系統供油量》10升/分；潤滑系統機油供油量: 》6升/分;氣壓調節范圍:0 0.6MPa。
圖3是本實用新型的高壓流量閥的結構圖。圖中，燃油從進油接 頭32進入流量調節閥23，步進電機36通過連接環35與流量調節閥 23的連接桿34相連。步進電機36可順時針、逆時針旋轉。由此精 密調節流量調節閥23的流量大小，其旋轉精度為360° /1000，經流 量調節后的燃油從出油接頭33流出。
圖4是本實用新型的試驗臺控制原理框圖。所述的供油泵驅動系 統中，主電動機42由變頻器40無級變頻調速。ECU(電控單元)39使 用轉速傳感器38和軌壓傳感器13采集轉速和軌壓信號，根據工控機 37給定的目標工況進行比較分析，由此控制供油泵電磁閥41的開閉。 同時，ECU(電控單元)39所采集的各種信號數據可以被工控機37顯 示、處理、保存以及打印。工控機37可控制步進電機36的旋轉，由 此控制流量調節閥23開度的變化。流量傳感器24可測出不同工況下下的燃油供給量，同時測得數據可以被工控機37顯示、處理、保存 以及打印。
圖5是本實用新型的試驗臺工作流程圖。試驗開始后將被測供油 泵9 (見圖1)安裝并緊固于臺面夾具上。試驗臺通電，打開工控機 串口，初始化控制軟件。啟動燃油、機油泵16 (見圖1)電機及冷卻 系統，設定冷卻目標溫度。調節流量調節閥23 (見圖1)至指定軌壓， 泵凸輪軸至指定轉速，燃油至指定溫度后開始試驗。繼續調節流量調 節閥23 (見圖1)，測量在不同軌壓下的流量。得到有效試驗數據后 關閉燃油、機油泵16 (見圖l)電機。拆卸被測供油泵9 (見圖l)， 并打印出相應的試驗結果。試驗臺斷電后試驗結束。
以上優選實施例所述的具體結構參數只是本^用新型的一種
應用實例！在本實用新型權利要求及基本結構的范圍rt，采用其他參
數或采用眾所周知的普通技術知識所作的簡單變型仍屬于本實用新 型的保護范圍。
權利要求1、一種柴油機高壓共軌系統供油泵性能試驗臺，包括試驗臺架、供油泵驅動系統、供油泵潤滑系統、燃油供應系統、油量測量和調節控制系統；其特征在于a、所述的供油泵驅動系統中，主電機采用無級變頻調速；b、所述的油量測量和調節控制系統中，流量調節閥采用步進電機控制；c、所述的燃油供應系統中裝有二級式燃油冷卻系統。
2、 根據權利要求1所述的柴油機高壓共軌系統供油泵性能試驗臺， 其特征是其中的試驗臺架采用」種專用的鑄鐵減震工作臺，在工作臺 下裝有多個彈簧減震器。
3、 根據權利要求1所述的柴油機高壓共軌系統供油泵性能試驗臺， 其特征是其中的試驗臺架裝有全封閉的操作室，面向操作人員的一側 是可移動的全透明防護罩。
4、 根據權利要求1所述的柴油機高壓共軌系統供油泵性能試驗臺， 其特征是其中所述的油量測量和調節控制系統包括減壓閥、流量調節 閥、流量傳感器。
專利摘要一種適用于中型和重型載重汽車柴油機高壓共軌系統的供油泵性能試驗臺，主要適用于直列式多缸共軌供油泵的性能試驗。其主要技術特征是驅動泵的主電機采用無級變頻調速；在油量測量和調節控制系統中，高壓流量閥采用步進電動機控制，使流量控制精確可靠；在燃油供應系統中裝有二級式燃油冷卻系統，可以使燃油溫度控制在42±2℃范圍內。本實用新型的優點是安裝調試方便，在不同轉速下噴油量的測量精度高，可以對試驗程序進行程序控制，自動顯示與打印試驗結果，還具備顯示常見故障的功能。
文檔編號F02M59/38GK201412250SQ200920005009
公開日2010年2月24日 申請日期2009年2月25日 優先權日2009年2月25日
發明者胡林峰, 蔣岳群, 鞠得雨 申請人:無錫油泵油嘴研究所