柴油发动机液压提前器性能试验装置及试验方法
【专利摘要】本发明涉及一种柴油发动机液压提前器的性能试验装置及试验方法，特别适合于模拟实际工作环境进行柴油发动机液压提前器的性能试验。本发明的柴油发动机液压提前器性能试验装置主要由底座、下夹具、上夹具、进油管、出油管、压头、压力传感器、下压杆、顶出气缸组成；试验时首先在试验装置夹具上安装好液压提前器，通过进油管向液压提前器充油，通过压头的下压运动，模拟凸轮轴凸轮带动液压提前器实现提前喷油和泄压，试验中监控压力传感器的压力值，判断液压提前器的性能。本发明不需要对单向吸油阀和泄压阀单独进行试验，而采用综合试验的方法一次性完成性能试验。本发明同样适用于其他类型的液压提前器类零部件的性能试验。
【专利说明】柴油发动机液压提前器性能试验装置及试验方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种柴油发动机液压提前器的性能试验装置及试验方法，特别适合于模拟实际工作环境进行柴油发动机液压提前器的性能试验。
【背景技术】
[0002]在普通柴油机中，喷油正时是通过凸轮轴凸轮带动挺杆将燃油压出去的，这根挺杆是一根刚性光杆。而带液压提前器的发动机，挺杆中间串了液压提前器。当提前器柱塞和提前器柱塞套之间的提前器内腔充满压力油时，提前器行程变长，使挺杆总长增大，此时在正时凸轮的作用下，会出现提前喷油的现象，从而达到改变正时，改善燃烧的效果。提前器内腔充满油完成提前喷油后，在凸轮继续下压的过程中，提前器内腔的油液需要被排出去，使挺杆总长回到正常的长度。
[0003]液压提前器要正常工作、性能可靠，必须满足以下3个条件:1、吸油单向阀在一定机油压力下能打开，压力油能进入提前器内腔，使挺杆变长，实现提前喷油的功能；2、提前器内腔的周边泄漏量不能太大，否则挺杆下压时，由于机油快速泄漏，传递不了喷油所需要的力；3、液压提前器完成提前喷油后，此时负载室内的机油会被凸轮强制压缩，为避免产生高压损坏液压提前器或挺杆系统部件，需要泄压阀在一定的压力下能打开泄压，将提前器内腔的机油排出去。
[0004]以上3个条件反映液压提前器的性能好坏。常规的测试方法是对这3个条件单独试验，尤其第I条和第3条，需要将吸油单向阀和泄压阀单独部件进行试验，试验有相当的难度且费工费时。目前国内还没有液压提前器性能试验方法的国家或行业标准，生产企业也没有合理、实用的试验装置和试验方法。
【发明内容】
[0005]本发明解决的技术问题是提供了一种柴油发动机液压提前器的性能试验装置及试验方法。它适合在液压提前器的开发和出厂时模拟实际工作环境进行性能试验。试验时首先在试验装置夹具上安装好液压提前器，通过进油管向液压提前器充油，通过压头的下压运动，模拟凸轮轴凸轮带动液压提前器实现提前喷油和泄压，试验中监控压力传感器的压力值，判断液压提前器的性能。本发明不需要对单向吸油阀和泄压阀单独进行试验，而采用综合试验的方法一次性完成性能试验。
[0006]本发明的柴油发动机液压提前器性能试验装置主要由底座、下夹具、上夹具、进油管、出油管、压头、压力传感器、下压杆、顶出气缸组成；下夹具由螺栓固定在底座上表面，顶出气缸由螺栓固定在底座下表面，上夹具通过螺栓连接在下夹具上，进油管、出油管分别固定在上夹具的进、出油口，压头、压力传感器、下压杆通过螺纹紧固连接。
[0007]试验装置的AD模块用于采集压力传感器的压力数据，计算机控制系统根据AD模块采集的数据在压力——位移坐标系上实时绘制压力曲线。
[0008]液压提前器的工作实质就是在一定的供油压力下使提前器行程变长，挺杆总长增大，传递一定的力，实现提前喷油，喷油完成后，提前器行程、挺杆又能回到正常的长度。根据这点，本发明的试验方法如下:
①将液压提前器竖直安装在上、下夹具中，提前器柱塞套下端面接触下夹具上表面，被垂直方向限位。
[0009]②经进油管向提前器内腔充压力油，同时下压杆经压力传感器，带动压头，模拟凸轮轴的上下动作，下压提前器柱塞，反复下行、上行，循环多次，下压过程中监控压力值，当出现前后两次下压过程压力值情况接近，差值在50N以内时，可认为液压提前器内空气基本排完。
[0010]③压头上行到规定位置，继续经进油管向提前器内腔充压力油，压头重新再向下压，下压过程中计算机控制系统通过AD模块实时采集压力值，绘制压力——位移曲线，正常情况下压力曲线应在一定的区间。如果不在范围内，则说明液压提前器不合格。
[0011]④如果压力曲线一直没有明显上升，说明压力油没能进入提前器内腔，可判断吸油单向阀不合格，通常是吸油单向阀弹簧太紧；如果压力曲线峰值偏小，说明提前器内腔泄漏过大或负载室弹簧太软，开启压力太小；如果压力曲线峰值偏大，说明负载室弹簧太硬，开启压力太大。
[0012]⑤试验完成后，顶出气缸活塞杆伸出，顶出试验用液压提前器，准备下一试件的试验。
[0013]同一试件，不同的下压速度、供油压力，会产生不同的压力曲线。由于很难通过压头准确模拟发动机挺杆下压时的速度和加速度，以及供油压力，因此就不能得出绝对的性能试验合格标准。通常可采取与标准合格品类比的方法，即都以同等的下压速度、供油压力条件，在试验装置上进行模拟试验，作试验数据和曲线对比分析后，判断试验的液压提前器的性能。
[0014]本发明具有结构简单、试验方便、快捷、工作稳定等特点。适合在柴油发动机液压提前器的开发和出厂时模拟实际工作环境进行性能试验。为企业开发、试验和提高液压提前器的性能提供了有力的支持，具有很好的应用价值。本发明同样适用于其他类型的液压提前器类零部件的性能试验。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的柴油发动机液压提前器三维剖视效果图图2是本发明的柴油发动机液压提前器试验装置的三维效果图
图3是本发明的柴油发动机液压提前器试验装置的三维剖视效果图图4是本发明的压力传感器测试数据采集流程图图5是本发明的柴油发动机液压提前器试验的压力——位移曲线图图中:I一负载室，2—提前器柱塞套，3—提前器行程，4一泄压阀，5—提前器内腔，6—吸油单向阀，7—提前器柱塞，8—顶出气缸，9—底座，10—下夹具，11—进油管，12—上夹具，13—压头，14 一压力传感器，15—下压杆，16—液压提前器，17—出油管。
【具体实施方式】
[0016]本发明的柴油发动机液压提前器16性能试验装置主要由底座9、下夹具10、上夹具12、进油管11、出油管17、压头13、压力传感器14、下压杆15、顶出气缸8组成；下夹具10由螺栓固定在底座9上表面，顶出气缸8由螺栓固定在底座9下表面，上夹具12通过螺栓连接在下夹具10上，进油管11、出油管17分别固定在上夹具12的进、出油口，压头13、压力传感器14、下压杆15通过螺纹紧固连接。
[0017]试验装置的AD模块用于采集压力传感器的压力数据，计算机控制系统根据AD模块采集的数据在压力——位移坐标系上实时绘制压力曲线。
[0018]液压提前器16的工作实质就是在一定的供油压力下使提前器行程3变长，挺杆总长增大，传递一定的力，实现提前喷油，喷油完成后，提前器行程3、挺杆又能回到正常的长度。根据这点，本发明的试验方法如下:
①将液压提前器16竖直安装在上、下夹具12、10中，提前器柱塞套2下端面接触下夹具10上表面,被垂直方向限位。
[0019]②经进油管11向提前器内腔5充压力油，同时下压杆15经压力传感器14，带动压头13，模拟凸轮轴的上下动作，下压提前器柱塞7，反复下行、上行，循环多次，下压过程中监控压力值，当出现前后两次下压过程压力值情况接近，差值在50N以内时，可认为液压提iu器16内空气基本排完。
[0020]③压头13上行到规定位置，继续经进油管11向提前器内腔5充压力油，压头13重新再向下压，下压过程中计算机控制系统通过AD模块实时采集压力值，绘制压力一位移曲线，正常情况下压力曲线应在一定的区间。如果不在范围内，则说明液压提前器16不合格。
[0021]④如果压力曲线一直没有明显上升，说明压力油没能进入提前器内腔5，可判断吸油单向阀6不合格，通常是吸油单向阀6弹簧太紧；如果压力曲线峰值偏小，说明提前器内腔5泄漏过大或负载室弹簧太软，开启压力太小；如果压力曲线峰值偏大，说明负载室I弹簧太硬,开启压力太大。
[0022]⑤试验完成后，顶出气缸8活塞杆伸出，顶出试验用液压提前器16，准备下一试件的试验。
【权利要求】
1.柴油发动机液压提前器性能试验装置主要由底座、下夹具、上夹具、进油管、出油管、压头、压力传感器、下压杆、顶出气缸组成；其特征是下夹具由螺栓固定在底座上表面，顶出气缸由螺栓固定在底座下表面，上夹具通过螺栓连接在下夹具上，进油管、出油管分别固定在上夹具的进、出油口，压头、压力传感器、下压杆通过螺纹紧固连接。
2.柴油发动机液压提前器性能试验方法，其特征是将液压提前器竖直安装在上、下夹具中，提前器柱塞套下端面接触下夹具上表面，被垂直方向限位；经进油管向提前器内腔充压力油，同时下压杆经压力传感器，带动压头，模拟凸轮轴的上下动作，下压提前器柱塞，反复下行、上行，循环多次，下压过程中监控压力值，当出现前后两次下压过程压力值情况接近，差值在50N以内时，可认为液压提前器内空气基本排完；压头上行到规定位置，继续经进油管向提前器内腔充压力油，压头重新再向下压，下压过程中计算机控制系统通过AD模块实时采集压力值，绘制压力一位移曲线，正常情况下压力曲线应在一定的区间，如果不在范围内，则说明液压提前器不合格；如果压力曲线一直没有明显上升，说明压力油没能进入提前器内腔，可判断吸油单向阀不合格，通常是吸油单向阀弹簧太紧；如果压力曲线峰值偏小，说明提前器内腔泄漏过大或负载室弹簧太软，开启压力太小；如果压力曲线峰值偏大，说明负载室弹簧太硬，开启压力太大。
【文档编号】G01M13/00GK104330251SQ201410592020
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】杨孟涛, 唐家兵, 金红伟 申请人:重庆科技学院, 杨孟涛