一种发动机油气分离器试验装置的制作方法

本实用新型涉及发动机油气分离器技术领域，尤其一种发动机油气分离器试验装置。

背景技术：

汽车排出的污染物主要是气缸燃烧燃油排出的，但在闭式曲轴箱通风系统中，有相当一部分未分离干净的机油蒸汽参与了燃烧，烧机油的车绝大部分都是油气分离问题，油气分离器效率低，机油蒸汽直接参与缸内燃烧，机油消耗加剧。

针对发动机烧机油问题可以看出油气分离器的开发至关重要，目前国内油气分离器的设计开发过程一般采用CFD软件分析和发动机台架试验后期验证相结合的方式，采用的CFD流体分析软件一般有Flowmaster、star CD、AVL Fire等，但按照以往开发经验，计算分析结果与台架试验结果出入会很大，模拟计算只能成为辅助手段，主要还是以试验验证为主。目前国内只有少数油气分离器厂商引进了利用称重法的油气分离器单件试验台。发动机主机厂往往都是在整机台架试验上利用称重法去验证油气分离器的分离效率。称重试验法一般要求油气分离效率在95％～97％左右，即发动机每小时运行中油气分离后出来的机油不得超过2g，柴油发动机每小时不得超过5g。要想达到以上要求，油气分离器往往需要通过多次修改结构才能最终在台架试验验证时达到要求的指标，这就给油气分离器的开发费用与时间带来成倍的增加。

并且传统的称重试验法，只能测试油气分离器分离效率即最终分离效率的结果，无法判断油气分离器本身结构对于分离效率的影响，对油气分离器的设计与修改提供不了参考依据，改变不了目前油气分离器设计时间长、修改次数多、可靠性差等现实问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术方案是：提供一种能给设计以及修改提供参考依据、试验效率较高且试验结果更加准确的发动机油气分离器试验装置。

本实用新型所采用的技术方案是：一种发动机油气分离器试验装置，它包括控制器、空压机、用于容置机油的机油容置桶、用于给容置在机油容置桶内的机油加热的机油加热器、第一油雾检测箱、用于固定且连通待试验油气分离器的固定工装、用于收集待试验油气分离器分离出来的机油的机油回流箱、第二油雾检测箱、用于检测第一油雾检测箱以及第二油雾 检测箱内油雾参数的激光粒度仪、供激光粒度仪放置并且带动激光粒度仪在第一油雾检测箱和第二油雾检测箱之间移动的移动台以及用于收集并且过滤油雾的油雾收集过滤桶，所述空压机、第一油雾检测箱、固定工装、第二油雾检测箱以及油雾收集过滤桶依次通过管路连接，所述机油容置桶连通在空压机与第一油雾检测箱之间的管路上，且所述待试验油气分离器的进气口通过固定工装与第一油雾检测箱连通，所述待试验油气分离器的出气口通过固定工装与第二油雾检测箱连通，所述待试验油气分离器的回流口通过固定工装与机油回流箱连通，所述第一油雾检测箱以及第二油雾检测箱均为透明材料制成，且所述空压机、机油加热器以及激光粒度仪均与控制器电连接。

所述第一油雾检测箱与固定工装之间的管路上设有压力调节阀，所述固定工装与第二油雾检测箱之间的管路上设有压力传感器，所述压力调节阀与压力传感器均与控制器电连接。

所述机油容置桶与第一油雾检测箱之间的管路上设有用于控制两者是否导通的油雾开关，且所述第一油雾检测箱与固定工装之间的管路上设有流量调节阀，所述油雾开关以及流量调节阀均与控制器电连接。

它还包括工作台，所述第一油雾检测箱、固定工装以及第二油雾检测箱均设置在工作台上，且所述移动台可移动设置在工作台下方，且所述移动台的左右两端伸出工作台，所述激光粒度仪包括激光发射器以及激光收集器，且所述激光发射器以及激光收集器分别设置在移动台的左右两端，且所述激光发射器以及激光收集器均与控制器电连接。

所述移动台下方还设有导轨，且所述移动台通过滚轮机构与导轨滑动连接，所述滚轮机构与控制器电连接。

所述激光发射器的发射口、激光收集器的收集口、第一油雾检测箱的中线以及第二油雾检测箱的中线的水平高度均相同。

所述油雾收集过滤桶设有两层用于过滤油雾的过滤网。

所述机油容置桶内设有用于检测机油量的第一机油检测装置，所述机油回流箱内设有用于检测机油量的第二机油检测装置，且所述第一机油检测装置与第二机油检测装置均与控制器电连接。

采用以上结构与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：通过空压机、机油容置桶以及机油加热器模拟发动机内部环境，这样使得试验更加准确；而且利用激光粒度仪测试油气分离器分离前后油雾颗粒的大小与数量，能快速精确的计算不同大小油雾颗粒的分离效率，能计算出不同压力与流量下不同油气分离结构对于各种油雾颗粒直径的分离效率；可以给油气分离器的设计与修改提供详细的试验依据。提高了设计与修改效率、节省了时间与成本； 给CAE分析计算提供了详细的试验数据基础，提高了油气分离器设计成功率。并且将分离后的油雾通过油雾收集过滤桶收集过滤，不会对空气产生污染。

设置了压力调节阀与压力传感器，这样控制进入待试验油气分离器中的油雾的压力，而且能通过压力传感器检测到经过油气分离器后压力的变化，使得试验能得到更多的真实的试验数据。

设置了油雾开关以及流量调节阀，这样可以方便的控制试验进行与停止，而且根据流量调节阀控制进入待试验油气分离器中油雾的量，使得试验能得到更多的真实的试验数据。

将激光发射器与激光收集器设置在油雾检测箱两边，这样检测效果较好，而且通过移动台带动激光发射器与激光收集器移动，比较方便。

通过控制器控制滚轮机构带动移动台移动，这样控制方便，而且激光发射器与激光收集器的位置比较精确，使得试验更加准确。

将激光发射器的发射口、激光收集器的收集口、第一油雾检测箱的中线以及第二油雾检测箱的中线的水平高度设置成相同，这样实验效果较好，得到的试验数据比较准确。

设置两层过滤网，使得过滤效果更好，对空气的污染更少。

设置了机油检测装置，这样可以检测到放入的机油量以及油气分离器分离后得到的机油量，即可以采用称重法得到油气分离器的分离效率。

附图说明

图1为本实用新型发动机油气分离器试验装置的结构示意图。

图2为本实用新型发动机油气分离器试验装置的工作原理图。

如图所示：1、空压机；2、机油容置桶；3、机油加热器；4、第一油雾检测箱；5、待试验油气分离器；6、固定工装；7、机油回流箱；8、第二油雾检测箱；9、移动台；10、油雾收集过滤桶；11、压力调节阀；12、压力传感器；13、油雾开关；14、流量调节阀；15、工作台；16、激光发射器；17、激光收集器；18、过滤网。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步描述，但是本实用新型不仅限于以下具体实施方式。

一种发动机油气分离器试验装置，它包括控制器、空压机1、用于容置机油的机油容置桶2、用于给容置在机油容置桶2内的机油加热的机油加热器3、第一油雾检测箱4、用于固定且连通待试验油气分离器5的固定工装6、用于收集待试验油气分离器5分离出来的机油的 机油回流箱7、第二油雾检测箱8、用于检测第一油雾检测箱4以及第二油雾检测箱8内油雾参数的激光粒度仪、供激光粒度仪放置并且带动激光粒度仪在第一油雾检测箱4和第二油雾检测箱8之间移动的移动台9以及用于收集并且过滤油雾的油雾收集过滤桶10，所述空压机1、第一油雾检测箱4、固定工装6、第二油雾检测箱8以及油雾收集过滤桶10依次通过管路连接，所述机油容置桶2连通在空压机1与第一油雾检测箱4之间的管路上，且所述待试验油气分离器5的进气口通过固定工装6与第一油雾检测箱4连通，所述待试验油气分离器5的出气口通过固定工装6与第二油雾检测箱8连通，所述待试验油气分离器5的回流口通过固定工装6与机油回流箱7连通，所述第一油雾检测箱4以及第二油雾检测箱8均为透明材料制成，且所述空压机1、机油加热器3以及激光粒度仪均与控制器电连接。所述透明材料为高透明石英玻璃，即激光可以穿过。

本试验台工作时模拟发动机真实工作环境。空压机1给整个循环管路提供空气与压力，与机油加热器3和机油容置桶2一起配合，起到油雾发生器的作用，产生的油雾颗粒、浓度、温度与发动机曲轴箱窜气相当；第一油雾检测箱4中的油雾是油气分离前的状态，通过检测它的颗粒大小、数量与第二油雾检测箱8中的油雾状态进行对比，可以计算出油气分离器的分离效率；流量控制阀14控制通过油气分离器的油雾流量；压力调节阀11控制与调节通过油气分离器的油雾压力；压力传感器12检测油气分离后的油雾压力；油雾收集过滤桶10收集本试验台所有未分离干净的机油颗粒，排出干净空气。

所述第一油雾检测箱4与固定工装6之间的管路上设有压力调节阀11，所述固定工装6与第二油雾检测箱8之间的管路上设有压力传感器12，所述压力调节阀11与压力传感器12均与控制器电连接。

所述机油容置桶2与第一油雾检测箱4之间的管路上设有用于控制两者是否导通的油雾开关13，且所述第一油雾检测箱4与固定工装6之间的管路上设有流量调节阀14，所述油雾开关13以及流量调节阀14均与控制器电连接。

它还包括工作台15，所述第一油雾检测箱4、固定工装6以及第二油雾检测箱8均设置在工作台15上，且所述移动台9可移动设置在工作台15下方，且所述移动台9的左右两端伸出工作台15，所述激光粒度仪包括激光发射器16以及激光收集器17，且所述激光发射器16以及激光收集器17分别设置在移动台9的左右两端，且所述激光发射器16以及激光收集器17均与控制器电连接。固定工装6主要是用于安装不同类型的待试验油气分离器5，所以固定工装6是可拆式连接在工作台15上的，当需要试验不同种类的油气分离器时，可以拆下固定工装6，然后更换对应的固定工装6即可。

所述移动台9下方还设有导轨，且所述移动台9通过滚轮机构与导轨滑动连接，所述滚轮机构与控制器电连接。

所述激光发射器16的发射口、激光收集器17的收集口、第一油雾检测箱4的中线以及第二油雾检测箱8的中线的水平高度均相同。

所述油雾收集过滤桶10设有两层用于过滤油雾的过滤网18。

所述机油容置桶2内设有用于检测机油量的第一机油检测装置，所述机油回流箱7内设有用于检测机油量的第二机油检测装置，且所述第一机油检测装置与第二机油检测装置均与控制器电连接。

一种发动机油气分离器试验方法，它包括以下步骤：

1、将待试验油气分离器安装到固定工装上，且确认安装面密封；

2、设定加热温度、空压机参数、流量参数以及压力参数；

3、向机油容置桶内加入机油；

4、控制机油加热器根据设定的加热温度对机油容置桶内的机油进行加热；

5、控制空压机按照步骤2中设定的参数工作；

6、打开油雾开关，并且按照步骤2设定的流量参数调节流量控制阀，按照步骤2设定的压力参数调节压力控制阀；

7、等待X分钟，然后控制滚轮机构带动移动台移动到第一油雾检测箱下方，同时控制激光发射器以及激光收集器工作，检测未进行油雾分离的油雾颗粒的大小以及分布数量；等待X分钟是为了使空压机将机油容置桶内的油雾压入第一油雾检测箱内，X这边取3-5分钟；

8、等待Y分钟，然后控制滚轮机构带动移动台移动到第二油雾检测箱下方，同时控制激光发射器以及激光收集器工作，检测油雾分离后的油雾颗粒的大小以及分布数量；等待Y分钟是为了使待试验油气分离器工作一段时间，Y这边取10-15分钟。

9、根据步骤7得到的未进行油雾分离的油雾颗粒的大小以及分布数量，以及步骤8得到的油雾分离后的油雾颗粒的大小以及分布数量，可以得到油雾的总体分离效率。

步骤3中加入机油后，第一机油检测装置会检测到加入的机油量，并且开始试验后直到第一机油检测装置检测到机油容置桶内已经没有机油后算试验结束，并且此时第二机油检测装置会检测到机油回流箱内待试验油气分离器分离出来的所有机油的机油量，之后根据称重法得到油雾分离效率。