一种国六油箱通气阀综合性能检测装置及检测方法与流程

本发明涉及一种汽车部件检测装置和检测方法，尤其涉及一种用于检测国六油箱通气阀综合性能的检测装置及其检测方法。

背景技术：

我国实行国六排放标准后，对汽车油箱的通气性、动态汽油溢出、翻转止流、加油额定容积的准确性方面提出了更高的要求，而汽车油箱通气阀对油箱以上性能的影响至关重要，汽车油箱通气阀在油箱系统上主要作用如下：1.通气功能：保证汽车油箱正常状态及小角度倾斜状态下的换气性能，保证油箱内部的压力正常；

正常状态：是指汽车处于水平停车或者水平驾驶状态，为保证安全和汽车燃油系统正常的性能，通气阀在此状态下应保持通气状态，保证油箱内的压力和外界相持平；

小角度倾斜状态：即对应汽车处于坡道停车或者坡道驾驶状态，为保证安全和汽车燃油系统正常的性能，通气阀在此状态下应继续保持通气状态，保证油箱内的压力和外界相持平；

2.密封性能：汽车发生事故翻车或处于大角度倾斜下（侧翻或者倾覆等特殊状态），为避免二次事故，要求燃油在此阶段不能从通气阀中泄漏或溢出，因此通气阀应能够保持关闭且为密封状态；

3.重开启性能：在汽车结束倾斜状态回归正常状态后，要求通气阀能从关闭状态恢复正常打开，保证油箱内部的压力正常和汽车燃油系统的正常功能。

因此对油箱通气阀的性能检测就显得格外重要，而目前对汽车油箱通气阀性能的检测还没有专用的检测装置，主要采用手工逐个检测的方法，不仅操作复杂、工作强度大、效率低，而且检测的精度差。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种结构简单、经济实用的、可快速检测国六油箱通气阀综合性能的装置及检测方法，以克服已有技术所存在的上述不足。

为解决上述问题本发明采用的技术方案是：

一种国六油箱通气阀综合性能检测装置，其特征在于：包括机架以及安装在机架上的夹紧机构、翻转机构、检测气路、控制单元和n个模拟油箱；所述模拟油箱用于安装待检测通气阀，夹紧机构用于将安装在模拟油箱安装口上的待检测通气阀旋紧或松开，翻转机构用于将模拟油箱在0°～90°之间任意翻转，检测气路用于向模拟油箱输送检测气源，控制单元用于对夹紧机构、翻转机构和检测气路的控制并处理和显示检测的数据；

所述模拟油箱7的局部结构与实际金属油箱局部结构相同，设有输气口、检测口、安全排压阀以及用于安装待检测通气阀的安装口，所述夹紧机构包括n个与模拟油箱对应的旋转气缸，所述旋转气缸分别安装在对应的模拟油箱安装口的上部；所述翻转机构包括传动轴和伺服电机，所述模拟油箱并排安装在机架的测试台上，其腰部通过传动轴与伺服电机转动连接，伺服电机工作时带动所述模拟油箱同步转动；

所述检测气路包括依次连通的气源、减压阀、电磁阀和流量控制器，所述气源通过减压阀、电磁阀和流量控制器分别与n个模拟油箱之输气口连通，所述模拟油箱之检测口连接有压力传感器；所述夹紧机构、翻转机构、检测气路的减压阀、电磁阀、流量控制器、压力传感器以及模拟油箱之安全排压阀分别与控制单元电路连接；所述控制单元包括控制模块、显示屏和指示灯；上述n的数值为1～8之间的任意整数。

其进一步的技术方案是：所述模拟油箱的安装口设有o型密封圈，所述传动轴上设有角度传感器。

其另一技术方案是：一种国六油箱通气阀综合性能的检测方法，所述检测方法为利用上述技术方案之一种国六油箱通气阀综合性能检测装置，对国六油箱通气阀综合性能进行模拟检测的方法，包括下述步骤：

第一步，检测前准备

s11参数设定；

s111根据企业标准设定通气阻力正常与否的判定值p：以70升/分的流量向模拟油箱充气时，模拟油箱的压力即为通气阀在此压力下的通气阻力，如超过判定值p，说明通气阀是不通气或者通气性能较差，则判定通气阀为通气不良，如低于判定值p，则判定通气阀为通气良好；

s112设定模拟油箱倾斜30°～45°为倾斜小角度a，模拟汽车处于坡道停车或者坡道驾驶状态，通气阀在此状态下应继续保持通气状态，即油箱内的压力不大于判定值p；

s113设定模拟油箱倾斜60°～90°为倾斜大角度b，模拟汽车处于侧翻或者倾覆等特殊状态，为避免二次事故，通气阀在此状态下应保持关闭且为密封状态，保证油箱燃油不能出现泄漏；

s114根据企业标准设定泄漏率正常与否的判定值η，超过判定值η为不合格；

s12检测气路检查；

检查检测气路之流量控制器与模拟油箱之输气口的连接，检测气路之压力传感器与模拟油箱之检测口的连接，确保其连接完好；

s13安装通气阀并将模拟油箱处于初始状态；

启动旋转气缸将将安装在模拟油箱的安装口的被检测通气阀旋紧确保密封，将模拟油箱处于水平状态；

第二步，检测

s21检测水平位置下通气阀是否通气及通气阻力：

s211控制单元打开电磁阀，并通过流量控制器控制气源以70升/分的流量向模拟油箱充气，通过压力传感器监控模拟油箱内的压力，如显示屏显示压力超过判定值p，指示灯红灯亮，则判定通气阀为通气不良；

s212如果显示屏显示压力未超过判定值p，指示灯绿灯亮，则判定通气阀为通气良好，进入下一步检测；

s22检测小角度下通气阀是否通气：

通过流量控制器控制气源以2升/分的流量向模拟油箱充气，控制单元控制伺服电机带动模拟油箱翻转至倾斜小角度a，并通过压力传感器监控模拟油箱内的压力：

s221在此过程中如显示屏显示压力传感器监测的压力超过判定值p，指示灯红灯亮，则判定通气阀为通气不良；

s222如果显示屏显示压力传感器监测的压力未超过判定值p，指示灯绿灯亮，则判定通气阀为通气良好，进入下一步检测；

s23检测通气阀的密封性；

保持检测气路以2升/分的流量向模拟油箱充气，控制模块控制伺服电机带动模拟油箱翻转至倾斜大角度b：

s231在翻转过程中，当压力传感器检测到模拟油箱中压力达到6～8千帕时，关闭电磁阀停止充气，以此压力作为初始压力p0；

s232当翻转达到倾斜大角度b时，停留30s，即测试时间t为30s，测得模拟油箱内的终了压力p1；

s233控制模块计算泄漏率η并通过显示屏显示：

如果显示屏显示泄漏率超过判定值η，指示灯红灯亮，则判定通气阀为密封性不良；

如果显示屏显示泄漏率小于判定值η，指示灯绿灯亮，则判定通气阀为密封性合格，进行下一步检测；

s24检测通气阀的重开启性能；

保持电磁阀关闭，使模拟油箱中保持以上终了压力p1，控制模块控制伺服电机反向翻转使模拟油箱回正，当回正到倾斜小角度a时，通过压力传感器检测模拟油箱中的压力：

s241如果显示屏显示压力传感器检测的压力值大于判定值p，说明通气阀未正常重开启，压力未释放掉，指示灯红灯亮，则判定通气阀的重开启性能不合格，打开模拟油箱的安全泄压阀，将压力释放掉；

s242如果显示屏显示压力传感器检测的压力值低于判定值p，说明通气阀正常重开启，压力释放掉，指示灯绿灯亮，则判定通气阀的重开启性能合格；

s3启动旋转气缸将通气阀旋开，结束本次测试。

由于采取上述技术方案，本发明之一种国六油箱通气阀综合性能检测装置及检测方法具有以下有益效果：

1．本发明通过模拟等效的办法（从液体试验等效到气体试验），提供了一种在线检测国六油箱通气阀综合性能的装置和检测方法，可以100%连续对国六油箱通气阀的综合性能进行检测；

检测方法符合通用汽车标准gmw15984specificationforonboardrefuelingvaporrecovery(orvr)shutoffvalvecomponent（orvr加油液面通气阀技术条件）；

2．本发明之一种国六油箱通气阀综合性能检测装置通过控制模块控制翻转机构和检测气路、并通过模拟油箱内压力传感器检测反馈的信号，自动完成数据懂得采集和处理，从而判断通气阀在各种状态的性能表现，并将结果通过显示屏直观地通知检测者，整个检测过程自动完成，效率高，检测精确；

3．模拟油箱安装口处设有o型密封圈以确保与通气阀的连接可靠、密封，所述传动轴10上设有角度传感器，在模拟倾斜小角度和倾斜大角度时可直观显示模拟油箱的翻转角度，使检测结果接近实际；

4.模拟油箱的局部采用和金属油箱局部完全相同的结构，可以有效检测出通气阀的法兰面变形的问题，（因为阀最终是安装在油箱上，如果模拟油箱的局部采用和金属油箱局部完全相同的结构，则可以同时检测通气阀与油箱之间配合的法兰面变形的问题）；

5．本发明之一种国六油箱通气阀综合性能检测装置，其翻转机构可通过传动轴带动多个模拟油箱，同时检测多件产品，从而大幅提高检测效率。

下面结合附图和实施例对本发明之一种国六油箱通气阀综合性能检测装置及检测方法的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1为本发明之一种国六油箱通气阀综合性能检测装置的检测气路控制原理示意图；

图2为本发明之一种国六油箱通气阀综合性能检测装置的翻转机构和夹紧机构结构示意图；

图3为本发明之一种国六油箱通气阀综合性能检测装置实体图；

图4为模拟油箱结构示意图；

图中：

100—控制单元，101—指示灯，102—显示屏，1—气源，2—减压阀，3—电磁阀，4—流量控制器，5—压力传感器，6—通气阀，7—模拟油箱，71—输气口，72—安装口，73—检测口，74—安全排压阀，8—旋转气缸，9—伺服电机，10—传动轴，11—角度传感器，12—机架。

具体实施方式

实施例一

一种国六油箱通气阀综合性能检测装置，包括机架12以及安装在机架上的夹紧机构、翻转机构、检测气路、控制单元和4个模拟油箱；所述模拟油箱用于安装待检测通气阀，夹紧机构用于将安装在模拟油箱安装口上的待检测通气阀旋紧或松开，翻转机构用于将模拟油箱在0°～90°之间任意翻转，检测气路用于向模拟油箱输送检测气源，控制单元用于对夹紧机构、翻转机构和检测气路的控制并处理和显示检测的数据；

所述模拟油箱7的局部结构与实际金属油箱局部结构相同，设有输气口71、检测口73、安全排压阀74以及用于安装待检测通气阀的安装口72，所述夹紧机构包括4个与模拟油箱对应的旋转气缸8，所述旋转气缸分别安装在对应的模拟油箱安装口的上部；所述翻转机构包括传动轴10和伺服电机9，所述模拟油箱7并排安装在机架的测试台上，其腰部通过传动轴10与伺服电机9转动连接，伺服电机工作时带动所述模拟油箱同步转动；

所述检测气路包括依次连通的气源1、减压阀2、电磁阀3和流量控制器4，所述气源1通过减压阀2、电磁阀3、流量控制器4分别与4个模拟油箱之输气口71连通，4个模拟油箱之检测口73分别连接压力传感器5；

所述夹紧机构、翻转机构、检测气路的减压阀2、电磁阀3、流量控制器4、压力传感器5以及模拟油箱之安全排压阀74分别与控制单元电路连接；

所述控制单元100包括控制模块、显示屏102和指示灯101；

所述模拟油箱的安装口均设有o型密封圈，以确保与通气阀连接时的密封；所述传动轴上设有角度传感器，可直观显示模拟的反转角度。

作为上述实施例的变换，所述模拟油箱的个数可根据实际需要增加或减少，一般为1～8之间的任意整数。

实施例二

一种国六油箱通气阀综合性能的检测方法，所述检测方法为利用实施例一所述的一种国六油箱通气阀综合性能检测装置，对国六油箱通气阀综合性能进行模拟检测的方法，包括下述步骤：

第一步，检测前准备

s11参数设定；

s111根据企业标准设定通气阻力正常与否的判定值p：以70升/分的流量向模拟油箱充气时，模拟油箱的压力即为通气阀在此压力下的通气阻力，如超过判定值p，说明通气阀是不通气或者通气性能较差，则判定通气阀为通气不良，如低于判定值p，则判定通气阀为通气良好；

s112设定模拟油箱倾斜30°～45°为倾斜小角度a，模拟汽车处于坡道停车或者坡道驾驶状态，通气阀在此状态下应继续保持通气状态，即油箱内的压力不大于判定值p；

s113设定模拟油箱倾斜60°～90°为倾斜大角度b，模拟汽车处于侧翻或者倾覆等特殊状态，为避免二次事故，通气阀在此状态下应保持关闭且为密封状态，保证油箱燃油不能出现泄漏；

s114根据企业标准设定泄漏率正常与否的判定值η，超过判定值η为不合格；

s12检测气路检查；

检查检测气路之流量控制器与模拟油箱之输气口的连接，检测气路之压力传感器与模拟油箱之检测口的连接，确保其连接完好；

s13安装通气阀并将模拟油箱处于初始状态；

启动旋转气缸将将安装在模拟油箱的安装口的被检测通气阀旋紧确保密封，将模拟油箱处于水平状态；

第二步，检测

s21检测水平位置下通气阀是否通气及通气阻力：

s211控制单元打开电磁阀，并通过流量控制器控制气源以70升/分的流量向模拟油箱充气，通过压力传感器监控模拟油箱内的压力，如显示屏显示压力超过判定值p，指示灯红灯亮，则判定通气阀为通气不良；

s212如果显示屏显示压力未超过判定值p，指示灯绿灯亮，则判定通气阀为通气良好，进入下一步检测；

s22检测小角度下通气阀是否通气：

通过流量控制器控制气源以2升/分的流量向模拟油箱充气，控制单元控制伺服电机带动模拟油箱翻转至倾斜小角度a，并通过压力传感器监控模拟油箱内的压力：

s221在此过程中如显示屏显示压力传感器监测的压力超过判定值p，指示灯红灯亮，则判定通气阀为通气不良；

s222如果显示屏显示压力传感器监测的压力未超过判定值p，指示灯绿灯亮，则判定通气阀为通气良好，进入下一步检测；

s23检测通气阀的密封性；

保持检测气路以2升/分的流量向模拟油箱充气，控制模块控制伺服电机带动模拟油箱翻转至倾斜大角度b：

s231在翻转过程中，当压力传感器检测到模拟油箱中压力达到6-8千帕时，关闭电磁阀停止充气，以此压力作为初始压力p0；

s232当翻转达到倾斜大角度b时，停留30s，即测试时间t为30s，测得模拟油箱内的终了压力p1；

s233控制模块计算泄漏率并通过显示屏显示：

如果显示屏显示泄漏率超过判定值η，指示灯红灯亮，则判定通气阀为密封性不良；

如果显示屏显示泄漏率小于判定值η，指示灯绿灯亮，则判定通气阀为密封性合格，进行下一步检测；

s24检测通气阀的重开启性能；

保持电磁阀关闭，使模拟油箱中保持以上终了压力p1，控制模块控制伺服电机反向翻转使模拟油箱回正，当回正到倾斜小角度a时，通过压力传感器检测模拟油箱中的压力：

s241如果显示屏显示压力传感器检测的压力值大于判定值p，说明通气阀未正常重开启，压力未释放掉，指示灯红灯亮，则判定通气阀的重开启性能不合格，打开模拟油箱的安全泄压阀，将压力释放掉；

s242如果显示屏显示压力传感器检测的压力值低于判定值p，说明通气阀正常重开启，压力释放掉，指示灯绿灯亮，则判定通气阀的重开启性能合格，完成测试。

附注：

（1）阀的通气阻力是一个比较重要的性能，检测水平位置下通气阀是否通气及通气阻力时，检测气路需以70升/分的流量向模拟油箱充气，而检测小角度下通气阀是否通气时，因此时主要是用来检测通气阀是否闭死，检测气路只需以2升/分的流量向模拟油箱充气，如果已经闭死，2升/分已经足以建立起较大压力来进行判定；

（2）文中所述通气阻力判定值p均是指模拟油箱内的压力相对于外界压力不大于0.25千帕，即油箱内的“绝对压力”不大于101.325千帕；通气阻力正常与否的判定值p可根据企业标准而设定，一般为0.25千帕；

（3）泄漏率正常与否的判定值η根据企业标准设定，一般为50毫升/分；

（4）进行倾斜大角度b泄漏率测试时，一般测试时间t为0.5分钟（30秒），这是平衡产出效率及检测有效性而定的，企业可以自行规定时间；

（5）泄漏率计算公式为：

式中：

η为泄漏率，单位为毫升每分钟；

p0为容器里的初始压力，单位为千帕斯卡；

△p为压力变化值，其数值为终了压力p1减去初始压力p0，单位为千帕斯卡；

v为模拟油箱体积，单位为毫升；

t为测试时间，单位为分钟。