[发明专利]一种发动机油气分离试验评价装置及方法

说明书

本发明提供了一种发动机油气分离试验评价装置及方法，包括气体前处理装置、发动机模拟装置及气体检测装置；气体前处理装置包括空气压缩机、冷干机、空气过滤器、除油过滤器及储罐，空气压缩机依次通过冷干机、空气过滤器及除油过滤器连接储罐；发动机模拟装置包括可加热的稳压箱、前端气体流量计及发动机；气体检测装置包括油气冷凝器、收集瓶、油气过滤器及后端气体流量计，油气冷凝器依次通过收集瓶及油气过滤器与后端气体流量计连接；本发明所述的一种发动机油气分离试验评价装置及方法，可控制油气混合气产生的流量、温度及压力，该试验方法更接近发动机真实工作工况，试验结果更加准确可靠。

技术领域

本发明属于发动机油气分离技术领域，尤其是涉及一种发动机油气分离试验评价装置及方法。

背景技术

发动机在工作运行时，燃烧室中的可燃混合气和已燃气体，在压缩—燃烧—膨胀过程中，部分混合气会通过活塞组与气缸之间的间隙漏入曲轴箱空间内，另一方面，混合气通过气门与气门导杆的缝隙也会进入曲轴箱，这些气体就是所谓的曲轴箱“窜气”。

为了解决曲轴箱窜气问题，世界各国的车用汽油发动机在上世纪60年代就开始采用一种封闭式的曲轴箱强制通风系统(Positive Crankcase Ventilation，缩写PCV)，曲轴箱通风系统由两个主要部件组成，一个是PCV阀，主要作用就是维持曲轴箱内适当压力；另一个就是油气分离器，它的作用就是把曲轴箱窜气中混合的机油在进入进气歧管前分离出来。

在发动机工作时，曲轴箱内和凸轮轴附近会存在很多油雾，这些主要是机油的细小液滴组成的。窜气碰到曲轴箱内飞溅起来的机油液滴和高温下产生的机油蒸汽，混合后会形成特细(粒径范围0.1-5μm)的气溶胶。这些混合气体会一起通过曲轴箱强制通风系统进入燃烧室，但是这些混合气中的机油液滴并不能完全燃烧，而且还可能会产生附加的有害排放物，产生的碳烟颗粒可能会粘附在燃烧室的部件表面，导致不正常燃烧的发生，并造成机油消耗过多。所以，曲轴箱强制通风系统中的油气分离器就是要把混合气中的机油液滴分离出来并流回油底壳，将分离后的窜气再送入燃烧室进行燃烧，这样既可以降低有害物排放，又可以减少机油的消耗。

曲轴箱强制通风系统是影响发动机的性能和排放的重要因素，其中油气分离器是系统的重要组成部分，会直接影响到发动机经济性、可靠性和排放，因此在设计开发曲轴箱通风系统时，对油气分离器的试验评价是一个很重要的环节。

目前油气分离器的评价方式主要有两种：一种是使用油气分离器试验台，通过将加热后的机油与压缩空气混合模拟出发动机产生的油雾，再利用激光方式或称重方式来检测通过油气分离器前、后的油雾浓度或重量来计算出油气分离器的分离效率，这种方式虽然简单快速，但是模拟出的油雾与发动机实际运行时产生的油气是有差别的，不能得到接近油气分离器实际工作状态时的测量结果，只能对油气分离器的分离效率进行初级评价，所以主要适合对设计初期的油气分离器进行筛选和检测。第二种方式是直接使用发动机实际搭载油气分离器去验证油气分离器的分离效率。这种方式可以比较准确的测得油气分离器在实际工作状态时的分离效果，但是这种方法的缺点是无法在开发过程中对通过油气分离器的油气量进行快速、灵活的调整，当需要验证油气分离器对不同油气通过量的过滤效果时，就需要更换多台不同窜气量的发动机或者更改发动机设计，给油气分离器的开发费用与时间带来成倍的增加。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种发动机油气分离试验评价装置及方法，解决了现有技术中，无法在开发过程中对通过油气分离器的油气量进行快速、灵活的调整，进而解决当需要验证油气分离器对不同油气通过量的过滤效果时，就需要更换多台不同窜气量的发动机或者更改发动机设计，给油气分离器的开发费用与时间带来成倍的增加的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种发动机油气分离试验评价装置，包括气体前处理装置、发动机模拟装置及气体检测装置；