一种汽车国六碳罐综合性能检测装置的制作方法

本实用新型涉及一种汽车部件的检测装置，特别是一种汽车国六碳罐工作能力的检测装置。

背景技术：

碳罐总成是汽车蒸发排放控制的主要零件，其作用是吸附来自油箱的汽油蒸汽并暂时储存起来，在特定的工况下，汽车的电控单元控制碳罐脱附电磁阀打开，进气歧管的负压导致外界的新鲜空气流经碳罐，将活性炭上吸附的汽油蒸汽脱附至发动机进行燃烧。

汽车碳罐工作能力包括碳罐的气密性和通气阻力（压降）是碳罐重要的特殊特性之一，根据国家蒸发排放行业标准hj/t390-2007，通气阻力一般指吸附阻力，即油箱内部的蒸汽在挥发时，油箱内部压力增大，这时气压通过碳罐进行释放，由活性炭吸收气流中的碳氢化合物，而将多余的压力（空气）释放掉，如果碳罐通气阻力过大，气压不能有效的排出，会在油箱内部封闭一个较大的气压。

1.根据国六标准对加油排放控制（orvr）的要求，大量的汽油蒸汽应快速通过炭罐，因此炭罐的通气阻力必须非常小，如果碳罐通气阻力过大，气压不能有效的排出，很容易提前跳枪；

2.另外，油箱在汽车行驶过程中是一个密封的状态，随着汽车在行驶过程中汽油被油泵源源不断地输出，油箱需要通过碳罐进行维持正常的气压，如果碳罐的通气阻力过大，油箱就无法通过碳罐维持正常的气压，会在油箱内形成一个较大负压，将导致发生油箱被吸扁、加油无力等故障；

3.因为国六标准增加了对燃油系统气密性在线检测（obd）的要求，必须要增加电磁阀（cvs）来实现炭罐通气口的关闭，同时需要增加压力传感器（vps）来监控燃油系统内部的压力变化，因此，国六碳罐一般集成了电磁阀（在碳罐大气口安装碳罐大气口电磁阀）和压力传感器（在碳罐吸附口安装碳罐压力传感器），针对这些集成碳罐，要求在测试碳罐的气密性时，关闭cvs后，往炭罐施加14kpa气压，保压60s，然后计算碳罐的泄漏率是否符合要求。

存在的问题是：目前尚未有专用的针对汽车国六碳罐综合性能的检测装置，大多采用人工测量的方式检测，不仅操作麻烦、效率低，而且检测精度难以保证。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种汽车国六碳罐综合性能检测装置，用该装置对汽车国六碳罐综合性能进行检测，可克服已有技术所存在的上述不足。

本实用新型的技术方案是：一种汽车国六碳罐综合性能检测装置，该装置用于检测吸附口带有碳罐压力传感器、大气口设有大气口电磁阀的国六碳罐，包括检测台以及安装在检测台上的检测气路和控制单元，所述检测台设置有安装被检测碳罐的检测工位；

所述检测气路包括通过管道连接的气源、第一调压阀、流量控制阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、平衡气罐、第一压差传感器、第二压差传感器以及检测接口a、检测接口b和检测端c；

所述气源与流量控制阀的输入端连接，流量控制阀与气源之间连接有第一调压阀，流量控制阀的输出端与第一电磁阀的输入端连接，第一电磁阀的输出端连接检测接口a；

所述第二电磁阀、平衡气罐和第一压差传感器依次并接在第一电磁阀与检测接口a之间的管道上，即：第一电磁阀的输出端同时连接第二电磁阀的输入端，第二电磁阀的输出端接平衡气罐的输入端，平衡气罐的输出端接第一压差传感器的压力接头，第一压差传感器的另一压力接头通过管道与检测接口a连接；

所述第二压差传感器的压力接头连接检测接口a；所述检测接口b与第三电磁阀的输入端口连接，第三电磁阀的输出端口与大气连通，所述检测端c与控制单元电路连接；

所述流量控制阀、第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀的控制端以及第一压差传感器和第二压差传感器检测端分别与控制单元电路连接；

所述第一调压阀用于调整气源输出的气压，流量控制阀用于控制气源的流量和速度，第一电磁阀用于接通或切断通往被测碳罐的通气管路，第二电磁阀用于接通或切断通往平衡气罐的通气管路，第三电磁阀用于接通或切断被测碳罐脱附口与大气的通路，第一压差传感器用于监测被测碳罐与平衡气罐之间的压力差，第二压差传感器用于监测被测碳罐吸附口的压力值；

所述控制单元包括显示屏、指示灯和控制开关，所述控制单元用于控制第一调压阀、流量控制阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀及大气口电磁阀的打开或关闭，并对第一压差传感器、第二压差传感器和碳罐压力传感器的监测数据进行处理和显示；

所述气源为压缩空气源，所述平衡气罐内储存14mpa压缩空气。

其进一步的技术方案是：所述气源与第一调压阀之间连接有过滤器，所述第一调压阀与流量控制阀之间连接有储气罐和第二调压阀；所述过滤器用于过滤气源送出的压缩空气，所述储气罐用于稳定气压，为测试设备提供持续稳定的气源，所述第二调压阀用于调整储气罐送出的气压。

更进一步：所述检测台设置有n个检测工位，所述检测气路包括n个检测接口a、n个检测接口b和n个检测端c；检测时每个检测工位安装一台被测碳罐，所述被测碳罐的吸附口分别连接对应的检测接口a，被测碳罐的脱附口分别连接对应的检测接口b，被测碳罐上的碳罐压力传感器的检测端以及大气口电磁阀的控制端分别连接对应的检测端c；

上述n的数值为1～8之间的任意整数。

由于采取上述技术方案，本实用新型之一种汽车国六碳罐综合性能检测装置具有以下有益效果：

1．本实用新型之一种汽车国六碳罐综合性能检测装置，可实现碳罐压力传感器、碳罐气密性、碳罐通气阻力的自动检测，检测精度高；

2．本实用新型之一种汽车国六碳罐综合性能检测装置，可严格按照国家蒸发排放标准模拟整车实际情况检测压力气源的流量，准确地检测碳罐的压力以及碳罐与平衡气罐之间的压力差，并且可以模拟燃油系统气密性在线检测（obd）的检测方式，确保检测结果的准确和稳定、与整车实际情况相符；

3.本实用新型之一种汽车国六碳罐综合性能检测装置既可实现对集成了电磁阀和压力传感器的国六碳罐综合性能的检测，也可对仅集成电磁阀的碳罐、或仅集成压力传感器的碳罐综合性能进行检测，检测时只需对检测接口a、检测接口b和检测端c稍作改变即可（接上压力传感器或电磁阀）；

4．本实用新型之一种汽车国六碳罐综合性能检测装置，可以同时测试多个碳罐，检测效率高，检测结果直观且可以保存数据供进一步分析。

下面，结合附图和实施例对本实用新型之一种汽车国六碳罐综合性能检测装置的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例一之一种汽车国六碳罐综合性能检测装置管路、电路连接示意图；

图2为本实用新型实施例一之一种汽车国六碳罐综合性能检测使用状态示意图；

图3为本实用新型实施例二之一种汽车国六碳罐综合性能检测装置管路、电路连接示意图（检测没有碳罐压力传感器和碳罐大气口电磁阀的碳罐）；

图4为本实用新型实施例二之一种汽车国六碳罐综合性能检测使用状态示意图；

图5为本实用新型实施例三之一种汽车国六碳罐综合性能检测装置管路、电路连接示意图（检测只带有碳罐压力传感器的碳罐）；

图6为本实用新型实施例四之一种汽车国六碳罐综合性能检测装置管路、电路连接示意图（检测只带有碳罐大气口电磁阀的碳罐）；

图7～图10为各类碳罐结构示意图：

图7为带有碳罐压力传感器和碳罐大气口电磁阀的碳罐，图8为只带有碳罐压力传感器的碳罐，图9为只带有碳罐大气口电磁阀的碳罐，图10为没有碳罐压力传感器和碳罐大气口电磁阀的碳罐；

图11为本检测装置检测台实体结构示意图；

图中：1—控制单元，101—显示屏，102—指示灯，103—控制开关，2—气源，3—过滤器，4—第一调压阀，5—储气罐，6—第二调压阀，7—流量控制阀，8—第一电磁阀，9—第二电磁阀，10-平衡气罐，11—第一压差传感器，12—第二压差传感器，13—碳罐压力传感器，14—第三电磁阀，15—碳罐大气口电磁阀，16—碳罐，17—检测台，171—第一检测工位，172—第二检测工位，173—第三检测工位，174—第四检测工位。

具体实施方式

实施例一（参见附图1、附图2）

一种汽车国六碳罐综合性能检测装置，该装置用于检测吸附口带有碳罐压力传感器13、大气口设有大气口电磁阀15的国六碳罐；包括检测台以及安装在检测台上的检测气路和控制单元1，所述检测台设置有安装被检测碳罐的检测工位；

所述检测气路包括气源2、第一调压阀4、流量控制阀7、第一电磁阀8、第二电磁阀9、第三电磁阀14、平衡气罐10、第一压差传感器11、第二压差传感器12以及检测接口a、检测接口b和检测端c；

所述气源2通过管道与流量控制阀7的输入端连接，流量控制阀7与气源2之间的管道上连接有第一调压阀4，流量控制阀7的输出端通过管道与第一电磁阀8的输入端连接，第一电磁阀8的输出端连接检测接口a；

所述第二电磁阀9、平衡气罐10和第一压差传感器11依次并接在第一电磁阀8与检测接口a之间的管道上，即：第一电磁阀8的输出端同时连接第二电磁阀9的输入端，第二电磁阀9的输出端接平衡气罐10的输入端，平衡气罐10的输出端接第一压差传感器11的压力接头，第一压差传感器11的另一压力接头通过管道与检测接口a连接；

所述第二压差传感器12的压力接头连接检测接口a；所述检测接口b与第三电磁阀14的输入端口连接，第三电磁阀14的输出端口与大气连通，所述检测端c与控制单元电路连接；

所述流量控制阀7、第一电磁阀8、第二电磁阀9和第三电磁阀14的控制端以及第一压差传感器11和第二压差传感器12检测端分别与控制单元电路连接；

所述第一调压阀4用于调整气源输出的气压，流量控制阀7用于控制气源的流量和速度，第一电磁阀8用于接通或切断通往被测碳罐的通气管路，第二电磁阀9用于接通或切断通往平衡气罐的通气管路，第三电磁阀14用于接通或切断被测碳罐脱附口与大气的通路，第一压差传感器11用于监测被测碳罐与平衡气罐10之间的压力差，第二压差传感器12用于监测被测碳罐吸附口的压力值；

所述控制单元1包括显示屏101、指示灯102和控制开关103，所述控制单元的作用：一是控制第一调压阀4、流量控制阀7、第一电磁阀8、第二电磁阀9、第三电磁阀14及大气口电磁阀15的打开或关闭，二是处理和显示第一压差传感器11、第二压差传感器2和碳罐压力传感器13的监测数据；

所述气源2为压缩空气源，所述平衡气罐10内储存14mpa压缩空气。

所述气源与第一调压阀4之间连接有过滤器3，所述第一调压阀4与流量控制阀7之间连接有储气罐5和第二调压阀6；所述过滤器3用于过滤气源2送出的压缩空气，所述储气罐5用于稳定气压，为测试设备提供持续稳定的气源，所述第二调压阀6用于调整储气罐5送出的气压。

所述检测台设置有4个检测工位，包括第一检测工位171、第二检测工位172、第三检测工位173和第四检测工位174（参见附图11），所述检测气路包括4个检测接口a、4个检测接口b和4个检测端c（图中为标出）；检测时每个检测工位安装一台被测碳罐，所述被测碳罐的吸附口分别连接对应的检测接口a，被测碳罐的脱附口分别连接对应的检测接口b，被测碳罐上的碳罐压力传感器13的检测端以及大气口电磁阀15的控制端分别连接对应的检测端c。

实施例二（参见附图3、附图4）

一种汽车国六碳罐综合性能检测装置，该装置用于检测没有碳罐压力传感器和碳罐大气口电磁阀的碳罐，其基本结构与实施例大致相同，不同的是检测时在检测接口a处另外连接一个碳罐压力传感器，检测接口a连接被测碳罐的吸附口，碳罐压力传感器的检测端连接控制单元，在碳罐大气口加接一个碳罐大气口电磁阀，碳罐大气口电磁阀的控制端连接控制单元。

实施例三（参见附图5）

一种汽车国六碳罐综合性能检测装置，该装置用于检测带有碳罐压力传感器而没有碳罐大气口电磁阀的碳罐，其基本结构与实施例二大致相同，不同的是检测时在碳罐大气口加接一个碳罐大气口电磁阀，碳罐大气口电磁阀的控制端连接控制单元。

实施例四（参见附图6）

一种汽车国六碳罐综合性能检测装置，该装置用于检测带有碳罐大气口电磁阀而没有碳罐压力传感器的碳罐，其基本结构与实施例二大致相同，不同的是在检测接口a处另外连接一个碳罐压力传感器，检测时检测接口a连接被测碳罐的吸附口，碳罐压力传感器的检测端连接控制单元。

用实施例一所述一种汽车国六碳罐综合性能检测装置检测汽车国六碳罐综合性能的方法如下：

s1．检测准备；

在检测台的检测工位上安装待检测的碳罐，将碳罐的吸附口与检测接口a连接、脱附口与检测接口b连接、碳罐压力传感器13以及大气口电磁阀15与检测端c连接；

s2．检测碳罐压力传感器是否良好；

s21．向碳罐压力传感器13输出5v电源，进入约1秒的测试阶段；

s22．读出碳罐压力传感器输出的反馈电压：

s221．当碳罐压力传感器13输出的反馈电压不在合格区间1400mv～1600mv之内，则中断检测程序；

s222．当碳罐压力传感器13输出的反馈电压处在合格区间内，进入碳罐综合性能检测；

s3．检测碳罐气密性：

s31关闭第三电磁阀14和碳罐大气口电磁阀15，打开第一电磁阀8和第二电磁阀9，通过流量控制阀7控制气源以12l/min的速率经过检测接口a对碳罐充气：

s32．第二压差传感器12监测碳罐吸附口的压力值，10s内，如碳罐吸附口的压力值未能达到设定的14kpa，则中断检测程序，打开第三电磁阀14使碳罐的脱附口接通大气，将碳罐气压降至大气压值；

s33．如碳罐吸附口的初始压力值p0达到14kpa时，关闭第一电磁通断阀8，切断碳罐的气源，并保持60s，读取第一压差传感器11的压差值；

s34．由于压差值与泄漏率成正比，根据压差值的大小折算的泄漏率大小以及客户提供的泄露率合格范围可判断泄漏率是否合格；

s35．如泄漏率不合格，则中断检测程序，打开第三电磁阀14使碳罐的脱附口连接大气，将碳罐气压降至大气压值；

s36．如泄漏率合格，进入下一性能检测；

s4．检测碳罐通气阻力：

s41．继续保持关闭第一电磁通断阀8，控制单元关闭第二电磁阀9，并打开第三电磁阀14和碳罐大气口电磁阀15泄压；

s42．当碳罐气压降至大气压值时，控制单元关闭第三电磁阀14，打开第一电磁阀8，通过流量控制阀控制气源以60l/min的速率对碳罐充气，第二压差传感器12监测碳罐吸附口的压力值；

s43．控制单元根据第二压差传感器12检测到的压力值计算出碳罐的通气阻力：

s431．如通气阻力与设定的通气阻力合格范围相符则判定通气阻力合格，控制单元将碳罐的泄漏率记录并保存，完成本次检测。

附注1：计算碳罐的泄漏率公式如下：

式中：

η为泄漏率，单位为毫升每分钟；

△p为压差值，即碳罐吸附口的压力值与平衡气罐10输出口的压力值的差值，单位为千帕斯卡；

v为碳罐体积，单位为毫升；

t为测试时间，单位为分钟；

附注2：碳罐通气阻力的计算公式如下：

式中：

p为通气阻力，单位为千帕斯卡；

△p1为本检测装置不接碳罐时，第三电磁阀14关闭，第一电磁阀8打开，通过流量控制阀控制气源以60l/min的速率进入检测接口a，从第二压差传感器12读取的压力值，单位为千帕斯卡；

△p2为本检测装置接入碳罐检测碳罐通气阻力时，从第二压差传感器12检测到的碳罐吸附口的压力值，单位为千帕斯卡；

通气阻力合格范围根据客户标准设置，一般为0.6～1.39kp。