专利名称：涡轮增压发动机进气管漏气测试装置及其实现方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车测试装置，特别是涉及一种带有涡轮增压器(turbocharger) 的发动机的进气管的漏气测试装置。
背景技术：
请参阅图1，现有的涡轮增压发动机系统包括涡轮增压器10、发动机气缸20和中 冷器30。在涡轮增压器10上具有压气机出口 11，在发动机气缸20上具有节气门21，进气 管一 31连接压气机出口 11和中冷器30入口，进气管二 32连接中冷器30出口和节气门 21。中冷器30、进气管一 31、进气管二 32共同构成了涡轮增压发动机的进气管。涡轮增压发动机的进气管可能发生漏气故障，具体包括压气机出口 11与进气管 一 31的连接处破裂；进气管一 31与中冷器30的连接处破裂；中冷器30与进气管二 32的 连接处破裂；进气管二 32与节气门21的连接处破裂；中冷器30漏气；进气管一 31漏气； 进气管二 32漏气。一旦出现漏气，如果EMS(发动机管理系统)不能及时诊断出故障，可能 会导致行驶过程中出现发动机熄火、进气管失去真空度、连续刹车无效、转向失灵以及无法 起动等情况，这对司乘人员的生命安全将产生严重威胁。目前的汽车OBD (在线诊断系统)中，没有对涡轮增压发动机的进气管漏气进行有 效模拟的装置和方法。因此，无法精确量化评价漏气对发动机运行的影响，也难以完成较为 准确的可靠的漏气测试。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种涡轮增压发动机进气管的漏气测试装置， 可以精确量化地模拟进气管的不同漏气截面积情况，分析出不同漏气截面积对发动机运行 状态的影响，从而对进气管的漏气进行可靠的测试。为此，本发明还要提供所述涡轮增压发 动机进气管的漏气测试方法。为解决上述技术问题，本发明涡轮增压发动机进气管包括压气机出口至中冷器入 口之间的进气管一；中冷器；中冷器出口至节气门之间的进气管二 ；所述涡轮增压发动机 进气管的漏气测试装置包括在进气管一和/或进气管二上安装有一个或多个空心螺栓， 与所述空心螺栓配套的一组螺帽；所述一组螺帽中包括至少一个实心螺帽和多个开口螺 帽，所述多个开口螺帽上的开口面积不完全相同。所述涡轮增压发动机进气管的漏气测试方法包括如下步骤第1步，在一个涡轮增压发动机系统中，为进气管一和/或进气管二上的所有空心 螺栓都安装上实心螺帽，测量涡轮增压器中的空气量A、进气管二中的压力B，并计算两者 的比值A/B;第2步，为进气管一和/或进气管二上的至少一个空心螺栓分别安装具有不同开 口面积的多个开口螺帽，测量安装每个开口螺帽后涡轮增压器中的空气量A’，以及进气管 二中的压力B’，并计算两者的比值A’ /B’ ；
第3步，在涡轮增压器工作的情况下，当A’ /B’ > Α/Β · fl且A’ /B’ ( A/B · f2, 判断实际涡轮增压发动机系统的进气管为小漏气；当A’ /B’ > A/B 42，判断实际涡轮增压 发动机系统的进气管为大漏气；在涡轮增压器不工作的情况下，当Α’ /B’ > A/B *f3，判断实际涡轮增压发动机系 统的进气管为大漏气；1 < f 1 ^ f2 ^ f3 < 2 ；在涡轮增压器工作、且汽车油门踩到底的情况下，对小漏气、大漏气均报故障；在涡轮增压器工作、且汽车油门未踩到底的情况下，仅对大漏气报故障；在涡轮增压器不工作的情况下，仅对大漏气报故障。本发明涡轮增压发动机进气管漏气测试装置及其实现方法可以精确量化地模拟 进气管的不同漏气截面积情况，并对涡轮增压发动机系统的进气管的漏气进行可靠的测
试ο
图1是本发明涡轮增压发动机的进气管系统示意图；图2是本发明涡轮增压发动机进气管漏气测试方法的示意图。图中附图标记说明10-涡轮增压器；11-压气机出口 ；20-气缸；21-节气门；30-中冷器；31-进气管
一 ；32-进气管二。
具体实施例方式请参阅图1，本发明涡轮增压发动机进气管包括压气机出口 11至中冷器30入口之 间的进气管一 31 ；中冷器30;中冷器30出口至节气门21之间的进气管二 32。所述涡轮增 压发动机进气管的漏气测试装置包括在进气管一 31和/或进气管二 32上安装有一个或 多个空心螺栓(未图示)，与所述空心螺栓配套的一组螺帽(未图示)。这一组螺帽中包括 至少一个实心螺帽和多个开口螺帽，多个开口螺帽上的开口面积不完全相同。例如，在进气管一 31和进气管二 32的管壁上各打一个直径为IOmm的圆孔，在这 两个圆孔各加装一个直径为IOmm的空心螺栓，每个空心螺栓配有一组螺帽，这一组螺帽上 的圆形开口 面积分别为 0mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm。所述圆形开口 面积为Omm的螺帽即实心螺帽，其余螺帽上的开口面积呈现不同大小。使用不同开口面积 的螺帽安装到空心螺栓上，就可以模拟对应漏气截面积的情形。请参阅图2，所述涡轮增压发动机进气管的漏气测试方法包括如下步骤第1步，在一个涡轮增压发动机系统中，为进气管一和/或进气管二上的所有空心 螺栓均安装上实心螺帽，测量涡轮增压器中的空气量A、进气管二中的压力B，并计算两者 的比值A/B。该比值代表整个涡轮增压发动机系统的进气管不漏气时的情况。例如，涡轮增压器中的空气量A由涡轮增压器中的空气质量流量计(HFM)测量，进 气管二中的压力B由进气管二中的压力传感器测量。第2步，为进气管一和/或进气管二上的至少一个空心螺栓分别安装具有不同开 口面积的多个开口螺帽，测量安装每个开口螺帽后涡轮增压器中的空气量A’，以及进气管二中的压力B’，并计算两者的比值A’ /B’。例如，各个空心螺栓所安装的螺帽的开口总面积为m的情况下，得到的比值A’/B’ 代表整个涡轮增压发动机系统的进气管漏气截面积为m时的情况。第3步，在涡轮增压器工作的情况下，即增压控制起作用时，当第2步得到的A’ / B’ > Α/Β · fl且A’ /B’ ^ A/B · f2，判断实际涡轮增压发动机系统的进气管为小漏气；当 A’ /B’ > A/B · f2，判断实际涡轮增压发动机系统的进气管为大漏气。在涡轮增压器不工作的情况下，即增压控制不起作用时，当第2步得到的A’/B’ > A/B · f3，判断实际涡轮增压发动机系统的进气管为大漏气。其中，1< fl 彡 f2 彡 f3 < 2。在涡轮增压器工作、且汽车油门踩到底(即全负荷)的情况下，对小漏气、大漏气 均报警。在涡轮增压器工作、且汽车油门未踩到底的情况下，仅对大漏气报警。在涡轮增压器不工作的情况下，仅对大漏气报警。所述方法第3步中的三种报警情况，均是对车辆性能有较大影响时发生。该报警 一方面使得发动机进入安全的跛行模式，出现漏气故障之后，EMS会限制发动机的最大负 荷，使发动机运行在安全可靠的工况范围；另一方面并提醒驾驶员及时进行维修。本发明涡轮增压发动机进气管漏气测试装置及其实现方法，可以用来精确量化模 拟进气管的不同漏气截面积对发动机运行状态的影响，还可以提高增压发动机漏气诊断可 靠性，降低了漏气诊断误报的风险，进一步地还可以寻找到必须诊断出漏气故障(否则发 动机将无法正常运行)对应的进气管漏气流通截面积。上文通过具体实施方式
对本发明作了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限 制，本领域的技术人员在不脱离本发明原理的情况下还可作出若干变形和改进，这些也应 视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种涡轮增压发动机进气管的漏气测试装置，所述涡轮增压发动机的进气管包括压 气机出口至中冷器入口之间的进气管一；中冷器；中冷器出口至节气门之间的进气管二； 其特征是，所述漏气测试装置包括在进气管一和/或进气管二上安装有一个或多个空心 螺栓，与所述空心螺栓配套的一组螺帽；所述一组螺帽中包括至少一个实心螺帽和多个开 口螺帽，所述多个开口螺帽上的开口面积不完全相同。
2.如权利要求所述涡轮增压发动机进气管的漏气测试方法，其特征是，包括如下步骤第1步，在一个涡轮增压发动机系统中，为进气管一和/或进气管二上的所有空心螺栓 都安装上实心螺帽，测量涡轮增压器中的空气量A、进气管二中的压力B，并计算两者的比 值 A/B ；第2步，为进气管一和/或进气管二上的至少一个空心螺栓分别安装具有不同开口面 积的多个开口螺帽，测量安装每个开口螺帽后涡轮增压器中的空气量A’，以及进气管二中 的压力B’，并计算两者的比值A’ /B’ ；第3步，在涡轮增压器工作的情况下，当A’ /B’ >Α/Β · fl且A’ /B’ ^ Α/Β · f2，判断 实际涡轮增压发动机系统的进气管为小漏气；当A’ /B’ > A/B 42，判断实际涡轮增压发动 机系统的进气管为大漏气；在涡轮增压器不工作的情况下，当Α’ /B’ > A/B *f3，判断实际涡轮增压发动机系统的 进气管为大漏气；1 < f 1 ^ f2 ^ f3 < 2 ；在涡轮增压器工作、且汽车油门踩到底的情况下，对小漏气、大漏气均报故障； 在涡轮增压器工作、且汽车油门未踩到底的情况下，仅对大漏气报故障； 在涡轮增压器不工作的情况下，仅对大漏气报故障。
全文摘要
本发明公开了一种涡轮增压发动机进气管的漏气测试装置及其实现方法，所述测试装置是在进气管一和/或进气管二上安装有一个或多个空心螺栓，与所述空心螺栓配套的一组螺帽；所述一组螺帽中包括至少一个实心螺帽和多个开口螺帽，所述多个开口螺帽上的开口面积不完全相同。所述漏气测试方法为首先得到不漏气时涡轮增压器中的空气量与进气管二中压力的比值。然后测量不同漏气截面积下涡轮增压器中的空气量与进气管二中压力的比值。最后根据发动机合整车的运行状态来判断何种漏气截面积下需要报警。本发明可精确量化地模拟进气管的不同漏气截面积情况，并对涡轮增压发动机系统的进气管的漏气进行可靠的测试。
文档编号G01M3/28GK102128710SQ201010600410
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月22日 优先权日2010年12月22日
发明者李晔, 王国祥 申请人:联合汽车电子有限公司