一种曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置及其测试方法与流程

1.本发明涉及通风滤清器测试技术领域，尤其涉及一种曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置及其测试方法。


背景技术：

2.通风滤清器是发动机曲轴箱的通风系统中的重要部件，用于将曲轴箱中的油气混合物分离，通风滤清器作为发动机曲轴箱与外界的气路通道，如果曲轴箱的通风系统和通风滤清器没有将曲轴箱废气中携带的机油成分有效分离，将增加机油的消耗，并对大气环境造成影响。所以如何考核通风滤清器的效率，使其设计满足实际需要尤其重要。
3.油驱旋转式的通风滤清器在开发阶段必须要有检测通风滤清器的过滤性能的测试装置及测试方法，才能更好地改进和提高曲轴箱的通风滤清器的性能。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置及其测试方法，能实现油驱旋转式的通风滤清器在油压驱动下转动并结合分离效率测试装置对通风滤清器进行过滤性能检测，为研究和提高曲轴箱的通风滤清器提供一种有效的验证手段。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置，包括：
7.油驱系统，包括油箱，所述油箱与所述通风滤清器连通，用于为所述通风滤清器提供驱动油液，通过控制所述驱动油液的压力和流量控制所述通风滤清器的转速；
8.过滤性能检测系统，包括油雾发生器，压缩空气通过进气管路与所述通风滤清器连通，所述油雾发生器设置于所述进气管路的进气口和所述通风滤清器之间，所述压缩空气与机油在所述油雾发生器内产生的油雾再与所述压缩空气混合后进入所述通风滤清器，所述通风滤清器在设定转速下运行设定时间，对进入所述通风滤清器中的油气混合物进行油气分离，经所述通风滤清器油气分离后的气体经排气管路排出。
9.作为所述的曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置的一个可选方案，所述过滤性能检测系统还包括绝对滤清器，所述绝对滤清器设置于所述通风滤清器和所述排气管路的排气口之间，用于分离所述通风滤清器未分离出的机油。
10.作为所述的曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置的一个可选方案，所述进气管路包括第一进气支路和第二进气支路，所述第一进气支路和所述第二进气支路并联设置于所述进气管路的进气口和所述通风滤清器之间；
11.所述第一进气支路中设置有所述油雾发生器，所述第二进气支路中设置有第一流量调节阀，所述第一流量调节阀用于调节进入所述通风滤清器中的气体流量。
12.作为所述的曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置的一个可选方案，所述排气管路中设置有第一流量计，所述第一流量计用于显示进入所述通风滤清器中的气体流量。
13.作为所述的曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置的一个可选方案，所述第一进气
支路中还设置有调压阀和压力表，通过所述调压阀调节进入所述油雾发生器的气体压力，所述压力表用于显示所述油雾发生器中的气体压力。
14.作为所述的曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置的一个可选方案，所述曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置还包括压差传感器，所述压差传感器用于检测所述通风滤清器的进气口和出气口之间的压差。
15.作为所述的曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置的一个可选方案，所述曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置还包括转速传感器，所述转速传感器用于检测所述通风滤清器的转速。
16.作为所述的曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置的一个可选方案，所述油箱通过油泵为所述通风滤清器提供所述驱动油液，所述油泵与所述通风滤清器之间还设置有第二流量调节阀、第二流量计和压力传感器，所述第二流量调节阀用于调节进入所述通风滤清器中的所述驱动油液的流量，所述第二流量计用于显示进入所述通风滤清器中的所述驱动油液的流量，所述压力传感器用于检测进入所述通风滤清器中的所述驱动油液的压力。
17.作为所述的曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置的一个可选方案，所述油驱系统还包括加热组件，所述加热组件设置于所述油箱的侧壁上，用于为所述油箱内的所述驱动油液加热。
18.作为所述的曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置的一个可选方案，所述油驱系统还包括温度控制仪，所述温度控制仪与所述加热组件电连接，用于控制所述加热组件的加热温度。
19.一种曲轴箱的通风滤清器性能的测试方法，采用如以上任一方案所述的曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置，所述测试方法包括以下步骤：
20.所述油箱为所述通风滤清器提供所述驱动油液，通过调节所述驱动油液的流量和压力，调节所述通风滤清器的转速；
21.当所述通风滤清器的转速达到所述设定转速时，分别对所述进气管路、所述油雾发生器和所述排气管路进行称重并记录；
22.控制所述压缩空气进入所述进气管路，并与机油在所述油雾发生器内产生油雾，所述油雾再与所述压缩空气混合后进入所述通风滤清器进行油气分离；
23.所述通风滤清器运行所述设定时间后，停止工作；
24.依次拆下所述进气管路、所述油雾发生器和所述排气管路，并分别进行称重并记录；
25.计算所述通风滤清器的分离效率。
26.本发明的有益效果：
27.本发明提供的曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置，通过设置油驱系统和过滤性能检测系统，油驱系统包括油箱，油箱为通风滤清器提供驱动油液，通过调节驱动油液的压力和流量调节通风滤清器的转速。在过滤性能检测系统进行测试之前，先对过滤性能检测系统中的进气管路、油雾发生器和排气管路进行称重并记录。过滤性能检测系统在测试时，油雾发生器能够利用压缩空气和机油在其内产生油雾，产生的油雾与压缩空气混合后进入通风滤清器，以满足通风滤清器测试时的气体流量要求，通风滤清器在设定转速下对进入其内的油气混合物进行油气分离，分离后的气体经排气管路排出。通风滤清器在设定转速
下工作设定时间后，停止工作。通风滤清器停止工作后再对进气管路、油雾发生器和排气管路进行称重并记录，然后根据测试前后的进气管路、油雾发生器和排气管路的重量，计算通风滤清器的分离效率。本发明提供的曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置，能够对油驱旋转式的通风滤清器的过滤性能进行检测，为研究和提高曲轴箱的通风滤清器的性能提供一种有效的验证手段。
28.本发明提供的曲轴箱的通风滤清器性能的测试方法，应用上述的曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置，对油驱旋转式的通风滤清器在设定转速下的分离效率进行测试，能更好地改进和提高曲轴箱的通风滤清器的性能。
附图说明
29.图1是本发明实施例一提供的曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置的结构示意图；
30.图2是本发明实施例一提供的曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置的油驱系统的结构示意图；
31.图3是本发明实施例一提供的曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置的过滤性能检测系统的结构示意图。
32.图中：
33.1、油箱；2、温度传感器；3、温度控制仪；4、加热组件；5、油泵；6、第二流量调节阀；7、第二流量计；8、压力传感器；9、通风滤清器；10、转速传感器；11、空气过滤器；12、调压阀；13、第一流量调节阀；14、压力表；15、油雾发生器；16、上游压力传感器；17、压差传感器；18、下游压力传感器；19、绝对滤清器；20、第一流量计。
具体实施方式
34.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
36.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之
间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
38.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
39.实施例一
40.如图1所示，本实施例提供了一种曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置，包括油驱系统和过滤性能检测系统，油驱系统包括油箱1，油箱1与通风滤清器9连通，用于为通风滤清器9提供驱动油液，通过调节驱动油液的压力和流量调节通风滤清器9的转速。过滤性能检测系统包括油雾发生器15，压缩空气通过进气管路与通风滤清器9连通，油雾发生器15设置于进气管路的进气口和通风滤清器9之间，压缩空气与机油在油雾发生器15内产生的油雾再与压缩空气混合后进入通风滤清器9，通风滤清器9在设定转速下运行设定时间，对进入通风滤清器9中的油气混合物进行油气分离，经通风滤清器9油气分离后的气体经排气管路排出。
41.通过设置油驱系统和过滤性能检测系统，油驱系统包括油箱1，油箱1为通风滤清器9提供驱动油液，通过调节驱动油液的压力和流量调节通风滤清器9的转速。在过滤性能检测系统进行测试之前，先对过滤性能检测系统中的进气管路、油雾发生器15和排气管路进行称重并记录。过滤性能检测系统在测试时，油雾发生器15能够利用压缩空气和机油在其内产生油雾，产生的油雾与压缩空气混合后进入通风滤清器9，以满足通风滤清器9测试时的气体流量要求，通风滤清器9在设定转速下对进入其内的油气混合物进行油气分离，分离后的气体经排气管路排出。通风滤清器9在设定转速下工作设定时间后，停止工作。通风滤清器9停止工作后再对进气管路、油雾发生器15和排气管路进行称重并记录，然后根据测试前后的进气管路、油雾发生器15和排气管路的重量，计算通风滤清器9的分离效率。本发明提供的曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置，能够对油驱旋转式的通风滤清器9的过滤性能进行检测，为研究和提高曲轴箱的通风滤清器9的性能提供一种有效的验证手段。
42.本实施例提供的曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置设置于实验台架上，实验台架上设置有油驱系统和过滤性能检测系统。
43.如图2所示，作为曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置的一个可选方案，油驱系统还包括加热组件4和温度控制仪3，加热组件4设置于油箱1的侧壁上，用于为油箱1内的驱动油液加热。温度控制仪3与加热组件4电连接，用于控制加热组件4的加热温度。
44.加热组件4用于对油箱1中的驱动油液进行加热，通过温度控制仪3设定加热温度，当加热组件4加热至设定加热温度时，控制加热组件4停止加热。通过加热组件4将油箱1中的驱动油液加热至设定加热温度，以模拟发动机工作时的内部温度。设定加热温度为发动机工作时的内部温度。
45.油箱1的底部设置为锥形，锥形的锥角为100
°
。加热组件4为加热带，加热带固定于油箱1的侧壁上。
46.可选地，油箱1内还设置有温度传感器2，温度传感器2用于检测油箱1中驱动油液的温度，当温度传感器2检测到驱动油液的温度达到设定加热温度后，控制加热组件4停止加热。
47.作为曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置的一个可选方案，油箱1通过油泵5为通风滤清器9提供驱动油液，油泵5与通风滤清器9之间还设置有第二流量调节阀6、第二流量计7和压力传感器8，第二流量调节阀6用于调节进入通风滤清器9中的驱动油液的流量，第二流量计7用于显示进入通风滤清器9中的驱动油液的流量，压力传感器8用于检测进入通风滤清器9中的驱动油液的压力。
48.当油箱1中的驱动油液加热至设定加热温度后，在油泵5的驱动下，油箱1中的驱动油液进入通风滤清器9中。
49.第二流量调节阀6包括一个进油口和两个出油口，第二流量调节阀6的进油口与油泵5的出油口连通，两个出油口中，其中一个出油口与油箱1连通，形成旁通回路；另一个出油口与通风滤清器9连通，形成测试回路。通过第二流量调节阀6能够控制油箱1中的驱动油液在旁通回路中循环或在测试回路中循环。同时，第二流量调节阀6还能调节进入通风滤清器9中的油液流量，第二流量调节阀6的流量调节精度在
±
1％以内。
50.当驱动油液的温度未达到设定加热温度时，第二流量调节阀6的进油口和与油箱1连通的出油口连通，使得油箱1中的驱动油液在旁通回路中循环加热至设定加热温度，以模拟发动机内部的工作环境。
51.当温度传感器2检测到油箱1中的驱动油液达到设定加热温度后，第二流量调节阀6的进油口和与通风滤清器9连通的出油口连通，使得油箱1中的驱动油液通过测试回路进入通风滤清器9。
52.第二流量计7和压力传感器8均设置于通风滤清器9的进油口，第二流量计7用于检测通风滤清器9的进油口的流量，压力传感器8用于检测通风滤清器9的进油口的压力，通过准确检测通风滤清器9的进油口的流量和压力，控制通风滤清器9的转速。
53.通过调节第二流量调节阀6，控制进入通风滤清器9的进油口的驱动油液的流量，使得压力传感器8检测的通风滤清器9的进油口的压力达到设定压力值。通过调节进入通风滤清器9中的驱动油液的流量和压力，调节通风滤清器9的转速，驱动油液自通风滤清器9的进油口进入通风滤清器9内驱动通风滤清器9转动，通风滤清器9转动，通过离心力的作用对进入通风滤清器9内的油气混合物进行油气分离，分离后的气体从通风滤清器9的出气口进入排气管路中，机油在重力作用下留在通风滤清器9的底部，驱动油液从通风滤清器9的出油口回到油箱1。
54.作为曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置的一个可选方案，曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置还包括转速传感器10，转速传感器10用于检测通风滤清器9的转速。
55.当转速传感器10检测到通风滤清器9的转速达到设定转速时，通过过滤性能检测系统对通风滤清器9的过滤性能进行检测。
56.如图3所示，作为曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置的一个可选方案，过滤性能检测系统还包括绝对滤清器19，绝对滤清器19设置于通风滤清器9和排气管路的排气口之间，用于分离通风滤清器9未分离出的机油。
57.绝对滤清器19能将通风滤清器9分离后的气体再次进行油气分离，以保证经排气管路排出的气体中没有机油，降低发动机中的机油消耗，同时避免大气污染。而且，能够更精确地计算通风滤清器9的分离效率。
58.作为曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置的一个可选方案，进气管路包括第一进
气支路和第二进气支路，第一进气支路和第二进气支路并联设置于进气管路的进气口和通风滤清器9之间；第一进气支路中设置有油雾发生器15，第二进气支路中设置有第一流量调节阀13，第一流量调节阀13用于调节进入通风滤清器9中的气体流量。
59.压缩空气自进气管路的进气口进入后分为两路，一路通过第一进气支路进入油雾发生器15，进入油雾发生器15的压缩空气与机油混合在油雾发生器15内产生油雾，油雾发生器15中的机油通过油瓶提供。另一路通过第二进气支路与油雾发生器15产生的油雾混合进入通风滤清器9进行油气分离，通过第二进气支路上的第一流量调节阀13调节进入通风滤清器9中的气体流量，以满足通风滤清器9过滤时要求的气体流量。而油雾发生器15中产生的油雾的流量很小，无法满足通风滤清器9过滤时要求的气体流量，故需要与第二进气支路中的压缩空气混合进入通风滤清器9。
60.可选地，在进气管路的进气口与第一进气支路和第二进气支路之间还设置有空气过滤器11，空气过滤器11用于过滤压缩空气中的杂质(油气、水或灰尘等)。经过过滤的压缩空气分为两路进入通风滤清器9中，以保证通风滤清器9的分离效率的计算的准确性。
61.作为曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置的一个可选方案，排气管路中设置有第一流量计20，第一流量计20用于显示进入通风滤清器9中的气体流量。通过第一流量计20能够显示进入通风滤清器9中的气体流量，与第一流量调节阀13配合调节进入通风滤清器9的气体流量，以满足进入通风滤清器9中的气体流量。
62.作为曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置的一个可选方案，第一进气支路中还设置有调压阀12和压力表14，通过调压阀12调节进入油雾发生器15的气体压力，压力表14用于显示油雾发生器15中的气体压力。通过调压阀12和压力表14配合，调节进入油雾发生器15中的气体压力，以使进入油雾发生器15中的气体能与机油混合形成油雾。
63.作为曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置的一个可选方案，曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置还包括压差传感器17，压差传感器17用于检测通风滤清器9的进气口和出气口之间的压差。
64.通过压差传感器17检测通风滤清器9的进气口和出气口之间的压差，测试通风滤清器9在设定气体流量下的阻力。
65.可选地，通风滤清器9的进气口设置有上游压力传感器16，通风滤清器9的出气口设置有下游压力传感器18，上游压力传感器16用于检测通风滤清器9的进气口的压力，下游压力传感器18用于检测通风滤清器9的出气口的压力。上游压力传感器16测得的压力值与下游压力传感器18测得的压力值作差即为通风滤清器9的进气口与出气口的压差，可以和压差传感器17测得的压差作对比，用于验证压差传感器17测得的压差是否准确。
66.实施例二
67.本实施例提供了一种曲轴箱的通风滤清器性能的测试方法，采用实施例一提供的曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置，测试方法包括以下步骤：
68.(1)打开实验台架上的曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置的电源，并检查油箱1中是否有足够的驱动油液进行测试。
69.(2)确认通风滤清器9的状态并安装。
70.确认好通风滤清器9处于密封状态后，将通风滤清器9安装在油驱系统和过滤性能检测系统之间。
71.(3)油箱1为通风滤清器9提供驱动油液，通过调节驱动油液的流量和压力，控制通风滤清器9的转速。
72.开启油泵5，将温度控制仪3的温度设置为设定加热温度；控制加热组件4开始加热，调节第二流量调节阀6，使得油箱1中的驱动油液在旁通回路中循环加热至设定加热温度，以模拟发动机内部的工作环境。
73.当温度传感器2检测到油箱1中的驱动油液达到设定加热温度后，调节第二流量调节阀6，使得油箱1中的驱动油液通过测试回路进入通风滤清器9。通过第二流量计7获得测试回路中的驱动油液流量，通过压力传感器8获得测试回路中的驱动油液压力。
74.通过第二流量调节阀6调节输入通风滤清器9的驱动油液的流量和压力，从而调节通风滤清器9的转速，通过转速传感器10检测通风滤清器9的实时转速。
75.(4)当通风滤清器9的转速达到设定转速时，分别对进气管路、油雾发生器15、排气管路和绝对滤清器19进行称重并记录。
76.当转速传感器10测得的通风滤清器9的实时转速达到设定转速时，可以通过过滤性能检测系统对通风滤清器9的过滤性能进行检测。在对通风滤清器9的过滤性能进行测试之前，分别对进气管路、油雾发生器15和排气管路进行称重并记录。
77.将油雾发生器15测试前重量记为m1；将进气管路测试前重量记为m2；将排气管路测试前重量记为m3；将绝对滤清器19测试前重量记为m4。
78.(5)控制压缩空气进入进气管路，并与机油在油雾发生器15内产生油雾，油雾再与压缩空气混合后进入通风滤清器9进行油气分离。
79.打开进气管路，压缩空气进入进气管路后先经过空气过滤器11过滤掉杂质。然后调节调压阀12，使得压力表14显示的压力值达到油雾发生器15要求的设定压力。
80.调节第一流量调节阀13，使得压缩空气和油雾混合后的流量满足通风滤清器9的气体流量要求值。待第一流量计20显示的流量值稳定后，记录当前的流量值，以及上游压力传感器16的压力值和下游压力传感器18的压力值。此时开始测试并计时。
81.(6)通风滤清器9运行设定时间后，停止工作。
82.当通风滤清器9运行设定时间后，停止计时，关闭压缩空气、加热组件4和油泵5。
83.设定时间为通风滤清器9的测试标准上规定的测试时间，在本实施例中，设定时间为两小时。
84.(7)依次拆下进气管路、油雾发生器15、排气管路和绝对滤清器19，并分别进行称重并记录。
85.在拆卸过程中注意轻拿轻放，避免油滴洒落、样品污染。
86.将油雾发生器15测试后重量记为m5；将进气管路测试后重量记为m6；将排气管路测试后重量记为m7；将绝对滤清器19测试后重量记为m8。
87.(8)计算通风滤清器9的分离效率。
88.油雾发生器15的油雾发生量为总加油量，总加油量为m
总
，m
总
＝m
1-m5。
89.由于通风滤清器9在测试时需连接油路，油路中残留的驱动油液对分离效率的影响较大，故需要计算出通风滤清器9的增重。通风滤清器9的增重为m
滤清器
，m
滤清器
＝m
总-m
进-m
排-m
绝对滤
，其中m
滤清器
＝m
8-m4,m
进
＝m
6-m2,m
排
＝m
7-m3。
90.通过通风滤清器9的增重和总加油量计算通风滤清器9的分离效率i：
91.i＝m
滤清器
/m
总
。
92.本实施例提供的曲轴箱的通风滤清器性能的测试方法，应用实施例一提供的曲轴箱的通风滤清器性能的测试装置，对油驱旋转式的通风滤清器9在设定转速下的分离效率进行测试，能更好地改进和提高曲轴箱的通风滤清器9的性能。
93.以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。