本发明涉及一种测量喷油嘴偶件高压泄漏的装置和方法，属于汽车柴油机技术领域。
背景技术：
随着发动机燃烧技术的不断发展，对喷入气缸内的燃油雾化效果要求越来越高。提高燃油系统喷射压力作为有效改善燃油雾化效果的手段，被更加广泛地应用于更高水平的燃油系统中。此外，高功率密度发动机需要在一定时间内喷入更多燃油，提高燃油系统喷射压力是满足这一要求的重要手段之一。国外如bosch、denso等公司都推出200mpa以上喷射压力的高压共轨系统以满足发动机对燃油雾化效果的要求。
燃油系统喷射压力的不断提高，对喷油嘴的要求也越来越高。一方面，喷油嘴密封面将承受更多的高压泄漏风险；另一方面，越来越高的压力对喷油嘴的结构强度也是严峻的考验。
喷油器总成上进行的相关试验无法有效检验出喷油嘴的高压密封情况。此外，现有喷油器总成所能承受的最高压力也决定了喷油嘴的测试压力，无法对喷油嘴进行更高压力（200mpa以上）的密封测试及结构强度考核。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种测量喷油嘴偶件高压泄漏的装置和方法，可以单独对喷油嘴偶件的密封性进行测试，使得到的试验结果更加准确有效。
按照本发明提供的技术方案，所述测量喷油嘴偶件高压泄漏的装置，其特征是：包括压紧装置、试验油道、第一流量计、第二流量计、第一连接管道、第二连接管道和油箱，压紧装置包括压紧块、活塞和弹簧；喷油嘴偶件放置在喷油嘴紧固座上，由压紧装置对喷油嘴偶件以设定的压紧力进行压紧，压紧块和喷油嘴偶件之间形成第一密封面和第二密封面，第一密封面位于喷油嘴偶件进油口的外侧，第二密封面位于喷油嘴偶件进油口的内侧；所述压紧块具有凹腔，活塞设置于凹腔中，活塞和压紧块之间形成高压密封腔，活塞的大直径一端位于凹腔的出口端并与喷油偶件的针阀小直径圆柱端面接触，活塞的小直径一端与压紧块之间设置弹簧；所述压紧块的凹腔出口端与喷油嘴偶件之间设置橡胶密封圈，橡胶密封圈将压紧块、活塞、喷油嘴偶件和针阀之间形成的内腔分隔成回油腔与泄油腔，泄油腔靠近第二密封面一侧；
在所述压紧块上设置试验油道和泄油管道，试验油道的进口与高压燃油出油口连接，试验油道的出口与喷油嘴偶件的进油口连接；所述第一连接管道的进油口与喷油嘴偶件的第一密封面的出口连通，第二连接管道的进油口与泄油管道的出口连接；所述第一连接管道的出油口以及第二连接管道的出油口均通过回油管道接入油箱，在第一连接管道上设置第一流量计，在第二连接管道上设置第二流量计。
进一步的，在所述压紧块上设置静态回油管道，静态回油管道的进口与喷油嘴偶件的回油腔连通，静态回油管道的出口与第三连接管道的进油口连通，第三连接管道的出油口通过回油管道接入油箱，在第三连接管道上设置第三流量计。
进一步的，在所述第一连接管道上设有第一油阀，在第二连接管道上设有第二油阀。
进一步的，所述压紧块的中间段直径较大，与小直径段形成台阶。
进一步的，所述喷油嘴紧固座按内径尺寸不同分为上下两段，上下两段之间形成台阶，所述喷油嘴偶件放置在所述喷油嘴紧固座内与所述台阶形成低压密封面。
进一步的，所述喷油嘴紧固座远离台阶一端内侧设置有凹槽，并设置一侧向孔连通凹槽与紧固座的外侧；所述压紧块和喷油嘴偶件形成的第一密封面和第二密封面在喷油嘴紧固座的内侧凹槽范围以内。
进一步的，所述压紧块外周侧面与喷油嘴紧固座内周侧面形成导向面，压紧块在喷油嘴紧固座的内腔内沿着导向面轴向移动，导向面为低压密封面。
进一步的，所述压紧块的凹腔出口端靠近凹腔处设置密封圈槽，橡胶密封圈设置在该密封圈槽内。
所述测量喷油嘴偶件高压泄漏的方法，采用上述测量装置进行测量，其特征是，包括以下步骤：
a、将喷油嘴偶件从喷油器总成中独立出来；
b、将喷油嘴偶件装入测量装置中；
c、将装好喷油嘴偶件的试验装置装配到静压试验台上，从试验油道接入200~250mpa的高压油，按照需要的时间保持所接入的高压油；
d、经过30~900秒的保压时间后，第一流量计计量喷油嘴偶件的通过第一密封面的泄漏量，第二流量计计量喷油嘴偶件的通过第二密封面的泄漏量，通过此考核喷油嘴偶件的密封端面的密封性；
e、将试验装置装配到高低压冲击试验台，通过试验油道接入试验油，分别设定试验油的高压值和低压值，高压值的范围为200~300mpa，低压值的范围为5~50mpa，并以1~20hz的频率反复冲击喷油嘴偶件，通过第一流量计测量反复冲击后喷油嘴偶件的第一密封面处的泄油量，通过第二流量计测量反复冲击后喷油嘴偶件第二密封面处的泄油处的泄漏量，并通过此考核喷油嘴偶件的内部结构强度和密封性。
进一步的，所述步骤c中，第一油阀和第二油阀为开启状态；步骤d中第一油阀和第二油阀为关闭状态。
本发明所述测量装置相比喷油器总成结构简单，仅有一个高压密封面，因此可以设定更高的压力源（300mpa）。根据本发明所提供的试验装置及试验方法，可以检测在不同密封压紧力的条件下，喷油嘴偶件密封端面的泄漏情况。
附图说明
图1为本发明所述测量喷油嘴偶件高压泄漏的装置的结构示意图。
附图标记说明：1-喷油嘴偶件、21-第一流量计、22-第二流量计、23-第三流量计、4a-第一密封面、4b-第二密封面、51-第一连接管道、52-第二连接管道、53-第三连接管道、6-油箱、7-回油管道、8-试验油道、9-压紧装置、10-静态回油管道、11-泄油管道、12-橡胶密封圈、13-回油腔、14-泄油腔、15-高压密封腔。
具体实施方式
下面结合具体附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明所述测量喷油嘴偶件高压泄漏的装置包括试验油道8、第一流量计21、第二流量计22、第三流量计23、第一连接管道51、第二连接管道52、第三连接管道53和油箱6；喷油嘴偶件1放置在喷油嘴紧固座上，并由压紧块91、活塞92、弹簧93和拧紧螺栓构成的压紧装置9对喷油嘴偶件以设定的压紧力进行压紧，形成第一密封面4a和第二密封面4b，第一密封面4a位于喷油嘴偶件1进油口的外侧，第二密封面4b位于喷油嘴偶件1进油口的内侧；所述压紧块91具有凹腔，活塞92设置于凹腔中，活塞92和压紧块91之间形成高压密封腔15，活塞92的大直径一端位于凹腔的出口端并与喷油偶件1的针阀小直径圆柱端面接触，活塞92的小直径一端与压紧块91之间设置弹簧93；所述压紧块91的凹腔出口端靠近凹腔处设置密封圈槽，在密封圈槽内设置橡胶密封圈12，橡胶密封圈12将压紧块91、活塞、喷油嘴偶件1和针阀之间形成的内腔分隔成回油腔13与泄油腔14，泄油腔14靠近第二密封面4b一侧；在所述压紧块91上设置试验油道8、静态回油管道10和泄油管道11，试验油道8的进口与高压燃油出油口连接，试验油道8的出口与喷油嘴偶件1的进油口连接，静态回油管道10的进口与喷油嘴偶件1的回油腔13连通；所述第一连接管道51的进油口与喷油嘴偶件1的第一密封面4a的出口连通以测量第一密封面4a的泄漏，第二连接管道52的进油口与泄油管道11的出口连接以测量第二密封面4b的泄漏，第三连接管道53的进油口与压紧块91静态回油管道10的出口连通以测量静态回油量的大小；所述第一连接管道51的出油口、第二连接管道52的出油口以及第三连接管道53的出油口均通过回油管道7接入油箱6，在第一连接管道51上设置第一流量计21，在第二连接管道52上设置第二流量计22，在第三连接管道53上设置第三流量计23。
所述压紧块91的中间段直径较大，与小直径段形成台阶；在远离压紧块91凹腔的台阶上设置大小可调节（0-80000n）的平行于轴向向下的压紧力f。
所述喷油嘴紧固座按内径尺寸不同分为上下两段，上下两段之间形成台阶，所述喷油嘴偶件放置在所述喷油嘴紧固座内与所述台阶形成低压密封面。所述喷油嘴紧固座远离台阶一端内侧设置有凹槽，并设置一侧向孔连通凹槽与紧固座的外侧。所述压紧块91和喷油嘴偶件1形成的第一密封面4a和第二密封面4b在喷油嘴紧固座的内侧凹槽范围以内。
所述压紧块91凹腔出口一端的端面按照喷油偶件1的密封端面规格进行加工；所述压紧块91外周侧面与喷油嘴紧固座内周侧面形成导向面，压紧块91可以在喷油嘴紧固座的内腔内沿着导向面轴向移动，导向面为低压密封面。所述低压密封面是指在3bar以内不发生泄漏的密封面。
另外，在所述第一连接管道51上设有第一油阀，在第二连接管道52上设有第二油阀。
本发明所述测量喷油嘴偶件高压泄漏的方法，包括以下步骤：
a、将喷油嘴偶件1从喷油器总成中独立出来；
b、将喷油嘴偶件1装入上述的试验装置中；
c、将装好喷油嘴偶件的试验装置装配到静压试验台上，从试验油道8接入200~250mpa的高压油，按照需要的时间保持所接入的高压油；此时保持第一油阀和第二油阀为开启状态；
d、经过30~900秒的保压时间后，关闭第一油阀和第二油阀，通过第一流量计21计量喷油嘴偶件的通过第一密封面4a的泄漏量，通过第二流量计22计量喷油嘴偶件的通过第二密封面4b的泄漏量，通过第三流量计23计量静态回油量，通过此考核喷油嘴偶件1的密封端面的密封性；
e、将试验装置装配到高低压冲击试验台，通过试验油道8接入试验油，分别设定试验油的高压值和低压值，高压值的范围为200~300mpa，低压值的范围为5~50mpa，并以1~20hz的频率反复冲击喷油嘴偶件1，通过第一流量计21测量反复冲击后喷油嘴偶件1的第一密封面4a处的泄油量，通过第二流量计22测量反复冲击后喷油嘴偶件1第二密封面4b处的泄油处的泄漏量，通过第三流量计23测量反复冲击后喷油嘴偶件1的静态回油量；并通过此考核喷油嘴偶件1的内部结构强度和密封性。
本发明所述的试验装置单独设计了第一连接管道51和第二连接管道52，并和第三连接管道53（即回油道）分开。在第一连接管道51上安装了第一流量计21，在第二连接管道52上安装了第二流量计22，第三连接管道53上安装了第三流量计23。第一流量计21可以单独测量第一密封面4a的泄漏量、第二流量计22可以单独测量第二密封面4b的泄漏量，第三流量计23可单独测量喷油嘴偶件1的回油量。通过设置不同的压紧力f可以测试在不同压紧力情况下，第一密封面4a和第二密封面4b的泄漏情况，通过对比分析泄漏量和回油量，可以更好的评价密封性能。本发明所述试验装置结构简单，高压泄漏处少，因而能承受更高的燃油压力，可以在远高于共轨喷油器总成的压力下进行试验。而在传统喷油器总成中，喷油嘴处的泄漏量与回油量都汇聚在回油道中，并且和其它零部件的回油聚集在一起，无法单独测量出喷油嘴的泄漏量。
将本发明的试验装置装配到静压试验台后，设定压力值（200~300mpa，远高于目前喷油器总成所能承受的压力）。高压燃油从试验油道8进入喷油嘴偶件1，回油部分从第三连接管道53分流，泄漏部分分别从第一连接管道51和第二连接管道52流出，保持一定时间的高压，测量系统的压力降，并计量燃油的泄漏量，最终得到在高压力情况下的喷油嘴偶件的密封性能。
将本发明的试验装置装配到高低压冲击试验台，根据实际需要设定高压值（高压值的范围为200~300mpa）及低压值（低压值的范围为5~50mpa）以及高低压变化频率（1~20hz）。对试验装置进行冲击试验，经过长时间的冲击，计量喷油嘴偶件的泄漏量。冲击试验完成后，将喷油嘴偶件从试验装置中拆下，可通过检验其内部结构受损情况考核其结构强度。
本发明的试验装置相比喷油器总成结构简单，高压密封面较少，因而比喷油器总成能承受更高的压力,可以在更高压力下测量喷油嘴偶件的密封性能和结构强度。