一种偶件结构泄漏量检测装置及其检测方法与流程

本发明属于高压共轨技术领域，具体涉及一种偶件结构泄漏量检测装置及其检测方法。

背景技术：

随着排放和油耗法规的日益严苛，柴油机高压共轨已成为主要趋势。但是随着共轨压力的提升，喷油器中从偶件高压端向偶件低压端的泄漏量也在不断加大，这大大影响了喷油器的开启响应，一致性，最终影响柴油机的油耗和排放。

在专利“cn108397330a测量喷油嘴偶件高压泄漏的装置和方法”中，涉及两个密封面，两个密封面之间会相互泄漏因此无法准确的定量的判断偶件泄漏量，只能定性的判断密封效果。同时该发明专利主要用于实际样品的密封性测量，主要适用于偶件、密封面表面加工特性对密封性能的影响，无法定量的分析泄漏量。

技术实现要素：

随着高压共轨压力的不断提升，共轨喷油器偶件间隙由于压力差增大导致的材料形变其间隙也不断增大，为了测量偶件随泄漏量的真实变化，使喷油器设计更接近于真实值，本发明提供了一种偶件结构泄漏量检测装置，通过本装置可以测量高压压力，偶件间隙，偶件密封长度和偶件直径对偶件泄漏量的影响，从而为喷油器的设计提供真实的参数。

本发明通过如下技术方案实现：

一种偶件结构泄漏量检测装置，包括油箱1、低压输油泵6、高压油泵12、高压油轨13及偶件测试单元16；所述油箱1依次与粗滤2、低压输油泵6、精滤7、进油计量阀10、高压油泵12、高压油轨13、压力控制阀14、流量计15及偶件测试单元16的入口连接，油箱1中的燃油依次经过粗滤2、精滤7两级过滤后加压供给高压油泵12；所述进油计量阀10用于控制进入高压油泵12的燃油量；所述精滤7与油计量阀10之间设置有溢流阀9，所述溢流阀9用于控制燃油的压力在设定范围之内，多余的燃油经过油路返回油箱1；所述高压油轨13上设置有轨压传感器18，用于实时检测喷油压力信号，并反馈给控制器；所述压力控制阀14用于调整从高压油轨13流向偶件测试单元16的燃油压力；所述流量计15用于测试流经偶件测试单元16的体积流量从而得到泄漏量；偶件测试单元16的出口与油箱1连接。

进一步地，所述偶件测试单元16的进口处安装有第一压力传感器20及第一温度传感器19，出口处安装有第二压力传感器22及第二温度传感器21，分别检测偶件测试单元16的进、出口的压力及温度。

进一步地，高压油泵12的泵油活塞的前端设置有节流孔11，用于将计量阀10泄漏的燃油流回至油箱1；高压油轨13上安装有限压阀17，用于当高压油轨13中的压力高于油轨允许最大压力时打开，将多余的高压油流回油箱1中，从而达到泄压作用。

进一步地，所述低压输油泵6上集成有旁通阀4及过压保护阀5。

进一步地，所述偶件测试单元16由压紧阀座1601、偶件套1602、偶件1603、弹簧1604、垫片1605及测试体1606组成，所述压紧阀座1601的顶端为带螺纹的接头，用于与高压油管22相连，压紧阀座1601的底端与测试体1606螺纹连接，将偶件套1602压紧在测试体1606上，第一垫片1605安装在偶件1603的凸台上，用于支撑弹簧1604的下端，所述支撑弹簧1604位于偶件套1602及偶件1603之间，弹簧1604的上端与偶件套1602接触，当偶件套1602不断被1601向下压紧的同时，弹簧1604也不断受到1602的向下压紧力而不断收缩，从而产生压紧力通过第一垫片1605将偶件1603压紧在测试体1606上。

一种偶件结构泄漏量检测装置的检测方法，具体步骤如下：

步骤一：油箱1中的燃油经过粗滤2被输油泵6压入精滤7中，过滤后，经过计量阀10后依次进入高压油泵12、高压油轨13及偶件测试单元16；

步骤二：通过安装在偶件测试单元16的进口处的第一压力传感器20及第一温度传感器19、出口处的第二压力传感器22及第二温度传感器21，分别检测偶件测试单元16的进、出口的压力及温度，进而计算出偶件两端的实际压力差及平均温度ta＝(t19+t21)/2，并根据入口压力和平均温度计算得到密度值ρ(p20，ta)，

步骤三：根据步骤二计算得到的密度值和流量计15测得的体积流量uv得到质量流量um；

um＝ρ(p20,ta)*uv。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

1、通过加工不同直径的偶件和偶件套可以实现同一直径不同偶件间隙的泄漏量测量、不同直径相同偶件间隙的泄漏量测量；

2、通过调整垫片可以测试不同偶件密封长度的泄漏量长度测量。

附图说明

图1为本发明的一种偶件结构泄漏量检测装置的测试系统图；

图2为本发明的一种偶件结构泄漏量检测装置的测试单元结构的第一原理图；

图中：油箱1、粗滤2、旁通阀4、过压保护阀5、低压输油泵6、精滤7、溢流阀9、进油计量阀10、节流孔11、偶高压油泵12、高压油轨13、压力控制阀14、流量计15、偶件测试单元16、限压阀17、轨压传感器18、第一温度传感器19、第一压力传感器20、第二温度传感器21、第二压力传感器22、高压油路23、低压油路24、压紧阀座1601、偶件套1602、偶件1603、弹簧1604、第一垫片1605、测试体1606、第二垫片1607。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1所示，一种偶件结构泄漏量检测装置，包括油箱1、低压输油泵6、高压油泵12、高压油轨13及偶件测试单元16；所述油箱1依次与粗滤2、低压输油泵6、精滤7、进油计量阀10、高压油泵12、高压油轨13、压力控制阀14、流量计15及偶件测试单元16的入口连接，油箱1中的燃油依次经过粗滤2、精滤7两级过滤后加压供给高压油泵12；所述进油计量阀10用于控制进入高压油泵12的燃油量；当想提升高压油轨13中目标轨压时，通过控制增加通过进油计量阀10的流量；当想减小高压油轨13中的目标轨压时，则减少通过进油计量阀10的流量。所述精滤7与油计量阀10之间设置有溢流阀9，所述溢流阀9用于控制精滤7后的燃油的压力在设定范围之内(通常为3～10bar)，当超出设定范围时，溢流阀9开启将燃油经过溢流阀9和油箱1之间的低压油路返回油箱1直至所述精滤7后的压力在设定范围之内；所述高压油轨13上设置有轨压传感器18，用于实时检测喷油压力信号，并反馈给控制器；所述压力控制阀14用于调整从高压油轨13流向偶件测试单元16的燃油压力；所述流量计15用于测试流经偶件测试单元16的体积流量从而得到泄漏量；偶件测试单元16的出口与油箱1连接。

所述偶件测试单元16的进口处安装有第一压力传感器20及第一温度传感器19，出口处安装有第二压力传感器22及第二温度传感器21，分别检测偶件测试单元16的进、出口的压力及温度。

高压油泵12的泵油活塞的前端设置有节流孔11，用于将计量阀10泄漏的燃油流回至油箱1；高压油轨13上安装有限压阀17，用于当高压油轨13中的压力高于油轨允许最大压力时打开，将多余的高压油流回油箱1中，从而达到泄压作用。

所述低压输油泵6上集成有旁通阀4及过压保护阀5。

所述偶件测试单元16由压紧阀座1601、偶件套1602、偶件1603、弹簧1604、第一垫片1605及测试体1606组成，所述压紧阀座1601的顶端为带螺纹的接头，用于与高压油管22相连，压紧阀座1601的底端与测试体1606螺纹连接，将偶件套1602压紧在测试体1606上，第一垫片1605安装在偶件1603的凸台上，用于支撑弹簧1604的下端，所述支撑弹簧1604位于偶件套1602及偶件1603之间，弹簧1604的上端与偶件套1602接触，当偶件套1602不断被1601向下压紧的同时，弹簧1604也不断受到1602的向下压紧力而不断收缩，从而产生压紧力通过第一垫片1605将偶件1603压紧在测试体1606上。

进一步地，油箱1、粗滤2、低压输油泵6、精滤7、溢流阀9、进油计量阀10、偶高压油泵12之间依次通过低压油路24连接，节流孔11与油箱1，限压阀17与油箱1，偶件测试单元16与油箱1之间也均通过低压油路24连接，高压油泵12、高压油轨13、压力控制阀14、流量计15、偶件测试单元16之间依次通过高压油路23连接。

一种偶件结构泄漏量检测装置的检测方法，具体步骤如下：

步骤一：油箱1中的燃油经过粗滤2被输油泵6压入精滤7中，过滤后，经过计量阀10后依次进入高压油泵12、高压油轨13及偶件测试单元16；

步骤二：通过安装在偶件测试单元16的进口处的第一压力传感器20及第一温度传感器19、出口处的第二压力传感器22及第二温度传感器21，分别检测偶件测试单元16的进、出口的压力及温度，进而计算出偶件两端的实际压力差及平均温度ta＝(t19+t21)/2，并根据入口压力和平均温度计算得到密度值ρ(p20，ta)，

步骤三：根据步骤二计算得到的密度值和流量计15测得的体积流量uv得到质量流量um；

um＝ρ(p20,ta)*uv。

如图2所示，偶件1603和偶件套1602配合的示意图，d1为偶件1603的直径，d2为偶件套1602的内径，偶件间隙＝(d2-d1)/2，偶件配合长度l为偶件1603与偶件1602的重合部分。

①不同偶件间隙对泄漏量的影响：保持偶件套1602的内径d2不变，制作不同的直径小于d2的偶件与之配合，则可以得到d2直径下不同偶件间隙对泄漏量的影响；

②同偶件配合直径对泄漏量的影响：改变偶件套1602内径d2，重复①的步骤，再将不同偶件套1602内径d2，相同偶件间隙的泄漏量对比，则可以得到不同偶件配合直径对泄漏量的影响；

③不同偶件配合长度对泄漏量的影响：在偶件1603底部加装第二垫片1605，可以达到增加偶件配合长度l的目的，重复步骤①②，再将不同偶件配合长度l，相同偶件间隙和相同偶件套1602内径d2的泄漏量对比，则可以得到不同偶件配合长度对泄漏量的影响。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。