[发明专利]一种天然气喷气电磁阀性能测试装置及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种喷射电磁阀，尤其是天然气喷气电磁阀性能测试的装置及测试方法。

背景技术

天然气作为发动机的代用燃料在解决能源短缺和降低污染排放等方面具有独特的优越性，一直受到内燃机研究工作者的重视。但是由于天然气的着火温度较高且不易压燃的特点，目前多数柴油机改装方案是将其改装成柴油-天然气双燃料发动机，以天然气作为主燃料，少量柴油作为辅助引燃燃料，在这个改装过程中，天然气供给系统的研制是一项非常重要的工作。

目前，从双燃料发动机的天然气供给方式上讲，主要有混合器法和阀喷射法。混合器法是为每个气缸连续供气，这种方法不能准确的控制空燃比，因此发动机的排放性能较差；阀喷射法可实现对每一个气缸定时供气。阀喷射法的特点是可以由软件严格控制气体燃料喷射量和喷射始点与进排气门及活塞运动的相位关系，易于实现定时供气及层状进气。阀喷射法以高速电磁阀作为基本器件，并由ECU对其进行控制。为达到对天然气喷射量的精确控制，需要对电磁阀的喷射能力作评定，然后通过不同控制策略精确控制。

由于双燃料在国内发展尚处起步阶段，针对喷气电磁阀的测试尚不成熟，没有专门的测试装置或是测试方法。本发明针对此，经过长期的试验，提出一种用于测试天然气喷气电磁阀的性能测试装置及测试方法。

发明内容

本发明的第一目的是提出一套可靠的、智能化的天然气喷气电磁阀性能测试装置，以准确的反应天然气喷气电磁阀的喷射能力及流量特性。

本发明采用超声波流量计（5）进行气流量的精确计量；在减压阀（3）与超声波流量计（5）之间增设噪整器（4），目的是减小减压阀（3）出来的气体在管道内产生的超声波噪声对超声波流量计（5）的影响；在超声波流量计（5）后增设稳压罐（6），目的是防止因天然气喷气电磁阀高速开关过程中导致气轨气体回流而引起的超声波噪声对流量计的的影响；增设的氮气瓶（7）作为气轨及天然气喷气电磁阀二次气密性检验的气体发生装置，保证出气压力达到1.2MPa；采用一个三通球阀（8）将氮气瓶出气端、稳压罐出气端与管道滤清器（9）的进气端连接，目的是方便气路气密性检验时气体的快速更换；在天然气喷气电磁阀前面增设管道滤清器（9），目的是过滤管道中可能存在的杂质，起到保护天然气喷气电磁阀的作用；喷气阀及气轨组件（10）中的燃气温度压力传感器及喷气背压传感器用于对进入气轨的气体的温度压力及经过天然气喷气电磁阀喷射而出的气体气压的测量；触摸屏（11）配合电子控制单元（12）进行气路气压、温度的实时监测，亦可改变天然气喷气电磁阀的驱动脉宽，同时可进行测试时间累计及自动断气设置。

本发明的第二个目的是提出上述天然气喷气电磁阀性能测试装置的测试方法，该方法具体如下：

通过触摸屏设定天然气喷气电磁阀的喷射周期100ms、喷射流量10m3，设定值不再改变，喷射脉宽值分别为5ms、10ms、15ms、20ms、25ms、30ms、40ms、50ms、60ms及70ms，测试压力值分别为4bar、5bar、6bar、7bar及8bar。每改变某一参数，记录一次喷射时间。同一测试条件需至少进行5次试验，将计算得到的平均时间作为最终的喷射时间。通过测试不同喷射脉宽及测试压力条件下天然气喷气电磁阀的喷射时间，计算出单位时间内的喷射流量，再乘上天然气在标准状态下的密度，得到天然气的喷射质量流量。通过拟合同一测试气压下喷射质量流量与喷射脉宽的关系曲线或是同一喷射脉宽下喷射质量流量与测试压力的关系曲线，分析天然气喷气电磁阀的性能。喷气电磁阀的喷射能力随着测试气压及喷射脉宽的增大而增大，在一定的测试压力及喷射脉宽范围内，具有良好的流量特性。线性度愈高，喷气电磁阀性能愈好。

附图说明

图1是天然气喷气电磁阀性能测试装置结构图。

1.空气压缩机；2.手动球阀； 3.减压阀； 4.噪整器； 5.超声波流量计； 6.稳压罐；7.氮气瓶；8.三通球阀；9,管道滤清器；10.喷气阀及气轨组件；11.触摸屏；12.电子控制单元。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图来详细说明本发明。