一种二冲程发动机膜片泵检测系统

技术领域

本发明属于机械设备检测技术领域，尤其涉及一种二冲程发动机膜片泵检测系统。

背景技术

目前，在采用发动机作为动力源的运输工具或者作业机械中，为了解决加油和维护方便等因素，更多发动机的燃油箱安装在发动机下方，尤其对于舷外机，其超大燃油箱集成在船体本身，因此需要在发动机油泵和油箱之间安装一个膜片泵，以保证将燃油顺利输送到发动机内。

膜片泵一般通过泵气管道与发动机机体下方的曲轴箱相连通，利用曲轴箱内部的交替正负压作为膜片泵内膜片的动力源，促使膜片泵中的膜片按一定的振幅振动，从而保证膜片泵的供油能力。

膜片泵在发动机各工况下的供油能力大小及可靠性直接影响了发动机的性能，因此在选用膜片泵之前，掌握膜片泵在在发动机各工况点工作的供油能力对发动机性能的发挥及其重要。

现有技术中，对于膜片泵在发动机各工况点工作的供油能力的检测，较为流行的一种检查方法是，利用发动机本身的负压源作为膜片泵的动力源，并在发动机工作时在飞轮处安装一个转速传感器，通过检测发动机实时速度来判断膜片泵的供油能力。

然而对于立式高速动力输出的二冲程发动机，以上检测装置存在以下几点不足：

其一，对于二冲程发动机而言，正负压交替变化，此装置只能检测依靠负压源提供动力的膜片泵，难以实现膜片两侧气源180°相位的转换。

其二，在这种检测方法中，为了给检测装置提供气源，检测过程中，发动机需一直工作，由于发动机油耗及振动噪音等因素，无形增加了检测成本，另外由于检测时的集成难度高，也造成检测效率低下。

另外，性能检测和耐久性检测也难以实现一键转换控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种二冲程发动机膜片泵检测系统。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种二冲程发动机膜片泵检测系统，包括检测台、检测台集成有检测柜、模拟燃油箱、气源转换装置和膜片泵固定装置；检测柜内设置有用于为膜片泵检测提供动力源的负压真空罐和正压供气罐，所述的气源转换装置用于将负压真空罐和正压供气罐与膜片泵相连接，膜片泵在进行测试时，其进油管和回油管均连通模拟燃油箱；还包括一个电控单元，所述电控单元内存贮有与发动机转速对应的正、负压力压力值，电控单元能够根据输入的发动机转速控制供膜片泵检测动力源的正气压力和真空度，通过连接在回油管上的流量计获得膜片泵相应的供油能力。

进一步地，所述的气源转换装置包括1#电磁阀、2#电磁阀、3#电磁阀和4#电磁阀，每个电磁阀的进气口分别设置有进气管，出气口分别设置有出气管；

1#电磁阀进气管与总进气管连通，总进气管与正压供气罐连通，1#电磁阀出气管与A气管的一端相连通，A气管另一端用于连接膜片泵 A气口，4#电磁阀进气管与B气管的一端相连通，B气管另一端用于与膜片泵 B气口连通，4#电磁阀出气管与抽气管连通，抽气管与负压真空罐连通；

2#电磁阀进气管与A气管相连通，2#电磁阀出气管与抽气管相连通，3#电磁阀进气管与总进气管相连通，3#电磁阀出气管与B气管相连通；

从而在二冲程发动机转动一圈的周期内，前180°相位内，通过控制1#电磁阀和3#电磁阀，实现膜片泵的A气口对应膜片侧正压，膜片泵的B气口对应膜片侧为负压；后180°相位内，2#电磁阀与3#电磁阀通电，膜片泵的A气口膜片侧负压，膜片泵的B气口对应膜片侧正压，即实现膜片泵膜片两侧在发动机转动一圈内的正负压交替变换。

进一步地，四个电磁阀顺次并排设置在两个长条压板的通孔内，1#电磁阀与3#电磁阀进气口朝左设置，2#电磁阀与4#电磁阀进气口朝右设置，两个长条压板的两端分别与一个方形压板连接形成电磁阀安装组件，电磁阀安装组件固定设置在一块托板上，托板设置在模拟燃油箱顶部。

进一步地，1#电磁阀进气管和3#电磁阀进气管通过一个三通接头B与总进气管相连通；1#电磁阀出气管、2#电磁阀进气管通过一个三通接头C与A气管相连通； 4#电磁阀进气管与3#电磁阀出气管通过一个三通接头D与B气管相连通；4#电磁阀出气管与2#电磁阀出气管通过一个三通接头A与抽气管相连通。

进一步地，在检测台的竖直面板上设置有抽气接头和进气接头，总进气管与进气接头连接，在进气接头另一端连接有与正压供气罐连通的正压出气管，正压出气管中设置有正压调节阀；所述的抽气管连接在抽气接头上，抽气接头的另一端通过负压吸气管连通到负压真空罐，在负压吸气管上设有负压调节阀。

进一步地，用于检测正压供气罐内压力的气源压力表通过管路从进气接头引出后设置在检侧台的竖直面板上；用于测量负压真空罐真空度的真空压力表通过相应管路从抽气接头引出后也设置在检侧台的竖直面板上。

进一步地，所述的电控单元与正压调节阀、负压调节阀、以及四个电磁阀分别电连接。

进一步地，在检测台竖直面板上还设有与电控单元电连接的启动按钮、程序启动开关、速度调节屏、停止按钮、性能试验/耐久试验转换开关。

进一步地，与模拟燃油箱连通设有供油管，供油管上设置有用于控制向模拟燃油箱供油的进油阀。

进一步地，所述的膜片固定装置包括支板、与支板固定连接的固定支柱和设置在支板上表面的L形钢板，固定支柱两端分别与支板和模拟燃油箱的底部固定连接。

有益效果：

根据本发明，通过采用气源转换装置配以负压真空罐、正压供气罐以及相应的调节阀，能够得到不同发动机工况下的正气压力和真空度（负压），从而不需加装发动机，能够真实模拟二冲程发动机曲轴箱内的不同发动机转速下的不同正压和负压，不仅可避免发动机及发动机工作过程中带来的油耗和设施准备的时间，显著降低检测成本，提高检测效率，同时也避免了振动、噪音和排气污染等因素，实现了节能减排，改善了检测人员的工作环境。

本发明优选实施例中采用四个电磁阀，通过对ECU输入不同的发动机转速信号，使得ECU控制电磁阀不同占空比的开启与关闭，能够充分模拟出二冲程发动机曲轴箱内正负气压的交替变换，实现对膜片泵性能的准确检测，方便膜片泵的选配。

进一步地，在检测系统的ECU内固化了性能检测和耐久检测两种程序，能够一键切换两种检测模式。简单方便，实用性强。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图。

图2为图1的后视图。

图3为本发明中气源转换装置立体示意图。

图4为图3中序号43所示长条压板的结构示意图。

图5为图3中序号22所示托板的结构示意图。

图6为图3中序号44所示方形压板的结构示意图。

图7为膜片泵固定装置的立体示意图（所示为膜片泵已固定状态）。

图8图7中序号50所示支板的结构示意图。

图9为图7中序号53所示L形钢板的结构示意图。

图10为图7中序号51所示固定支柱的结构示意图。

图11为本发明的ECU（电控单元）调控框图。

图12为本发明在一种转速下四个电磁阀的通断相位图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1和图2所示，一种二冲程发动机膜片泵检测系统，包括检测台1、检测台集成有检测柜4、模拟燃油箱5、气源转换装置2和膜片泵固定装置3；检测柜内设置有用于为膜片泵检测提供动力源的负压真空罐20和正压供气罐18，所述的气源转换装置2用于将负压真空罐20和正压供气罐18与膜片泵相连接，膜片泵在进行测试时，其进油管和回油管均连通模拟燃油箱5；还包括一个电控单元ECU，所述电控单元ECU内存贮有与发动机转速对应的正、负压压力值，电控单元ECU能够根据输入的发动机转速控制供膜片泵检测动力源的正气压力和真空度，通过连接在回油管上的流量计获得膜片泵相应的供油能力。

如图3-图6所示，本实施例中，所述的气源转换装置2包括1#电磁阀31、2#电磁阀32、3#电磁阀33和4#电磁阀34，每个电磁阀的进气口分别设置有进气管，出气口分别设置有出气管。

1#电磁阀进气管27与总进气管26连通，总进气管26与正正压供气罐18连通，1#电磁阀出气管35与A气管38相连通，A气管另一端用于连接膜片泵 A气口61，4#电磁阀进气管42与B气管39相连通，B气管39另一端用于与膜片泵 B气口55连通，4#电磁阀出气管30与抽气管25连通，抽气管25与负压真空罐20连通.

2#电磁阀进气管37与A气管38相连通，2#电磁阀出气管28与抽气管25相连通，3#电磁阀进气管29与总进气管26相连通，3#电磁阀出气管41与B气管39相连通。

在二冲程发动机转动一圈的周期内，前180°相位内，通过控制1#电磁阀31和3#电磁阀33，可实现膜片泵的A气口61对应膜片侧正压，膜片泵的B气口55对应膜片侧为负压；

后180°相位内，2#电磁阀32与3#电磁阀33通电，可实现膜片泵的A气口61膜片侧负压，膜片泵的B气口55对应膜片侧正压，即实现膜片泵膜片两侧在发动机转动一圈内的正负压交替变换。

本实施例中，四个电磁阀的安装布置形式采用如下方案：

四个电磁阀顺次并排设置在两个长条压板43的通孔内，1#电磁阀31与3#电磁阀33进气口朝左设置，2#电磁阀32与4#电磁阀34进气口朝右设置，两个长条压板43的两端分别与一个方形压板44连接形成电磁阀安装组件，电磁阀安装组件固定设置在一块托板22上，托板22设置在模拟燃油箱5顶部，本实施例中模拟燃油箱5为一个敞口的油池，托板22直接搭接在油池5的边沿上。

具体地，可采用螺钉穿过长条压板43的通孔A45并与方形压板44的螺纹通孔49相连接紧固形成一个电磁阀安装组件。

然后采用螺钉穿过方形压板44的通孔C48与托板22的螺纹孔A47相连接，将电磁阀安装组件紧固在托板22上。

在四个电磁阀采用了上述布置形式的情况下，为了节约管路，也为了使得整个管路布置更加简洁和整齐，可以采用如下具体的连接方式。

1#电磁阀进气管27和3#电磁阀进气管29通过一个三通接头B24与总进气管26相连通。

1#电磁阀出气管35、2#电磁阀进气管37通过一个三通接头C36与A气管38相连通。

4#电磁阀进气管42与3#电磁阀出气管41通过一个三通接头D40与B气管39相连通。

4#电磁阀出气管30与2#电磁阀出气管28通过一个三通接头A23与抽气管25相连通。

在总进气管26与正压供气罐18的连通方式上，本实施例中，在检测台的竖直面板上设置有抽气接头6和进气接头7。

总进气管26与进气接头7连接，在进气接头7另一端连接有与正压供气罐连通的正压出气管，正压出气管中设置有正压调节阀19。

所述的抽气管25连接在抽气接头6上，抽气接头6的另一端通过负压吸气管连通到负压真空罐20，在负压吸气管上设有负压调节阀21。

如图1所示，用于检测正压供气罐18内压力的气源压力表10通过管路从进气接头7引出后设置在检侧台的竖直面板上；用于测量负压真空罐内20真空度的真空压力表13通过相应管路从抽气接头6引出后也设置在检侧台的竖直面板上。

本实施例中，流量计的显示屏即流量显示屏12也设置在检侧台的竖直面板上。

所述的电控单元与正压调节阀19、负压调节阀21、以及四个电磁阀分别电连接。在检测台竖直面板上还设有与电控单元电连接的启动按钮8、程序启动开关9、速度调节屏11、停止按钮14、性能试验/耐久试验转换开关15，在电控单元内存储有耐久试验程序和性能试验程序。

速度调节屏11用于向ECU输送发动机不同转速。

与模拟燃油箱5连通设有供油管，供油管上设置有用于控制模拟燃油箱5供油的进油阀17。

如图7-图10所示，本实施例中，所述的膜片固定装置包括支板50、与支板50固定连接的固定支柱51和设置在支板50上表面的L形钢板53，固定支柱51两端分别与支板50和模拟燃油箱5的底部固定连接。

具体地，在支板50上设有通孔57，固定支柱51的一端伸进通孔57中，然后通过在固定支柱51端部的螺纹孔D63旋入带有头部的螺钉将固定支柱51与支板50固定连接。

L形钢板53与支板50的连接方式具体为：螺钉穿过L形钢板53上的通孔E59与支板50上的螺纹孔B58将 L形钢板53与支板50紧固连接。

需要对膜片泵进行安装时，通过膜片泵上的定位销和L形钢板53上的定位销孔62，并利用螺钉穿过膜片泵上的通孔与螺纹孔C60紧固连接形成一个大组件将膜片泵定位安装在L形钢板53上。

在L形钢板53上，设有与A气口61对应的通孔（图7中序号61所指实际也是该通孔，因该通孔与A气口对应，因此使用同一个序号）

膜片泵进油管54浸入油面之下，膜片泵出油接头56与回油管16相连，A气口61与气源转换装置2中的A气管38相连，B气口55与气源转换装置2的B气管39相连。

本发明工作原理如下：

进行膜片泵检测之前，先将进油阀17开启通过供油管往油池（即模拟燃油箱）5里输油，待膜片泵进油管54浸入油面之下时，关闭进油阀17。

膜片泵检测时，将启动按钮8开启，整个检测系统供电，然后将程序启动开关9开启以启动程序，根据工作需要将性能试验/耐久试验转换开关15掰到性能试验档或者耐久试验挡，本实施例中选择在性能试验档进行检测。

在速度调节屏11上输入指定的发动机转速n，根据图11ECU调控框图，ECU根据收到指定的速度信号，根据内部固化的MAP表（即存储的发动机转速与相应正压、负压值），输出正压调节和负压调节指令分别对应到正压调节阀和负压调节阀，通过正压供气罐18为系统提供正压而供气，通过负压真空罐20为系统提供负压而抽气，同时ECU控制四个电磁阀的通断。

在一定的发动机转速n下，每360°相位内四个电磁阀通断情况如图12所示：

前180°相位内，1#电磁阀31与4#电磁阀34通电，膜片泵的A气口61对应膜片侧为正压，膜片泵的B气口55所对应膜片侧为负压；后180°相位内，2#电磁阀32与3#电磁阀33通电，膜片泵的A气口61对应膜片侧为负压，膜片泵的B气口55对应侧为正压，从而实现膜片泵膜片两侧正负压一圈内的交替变换。

同时，回油通过膜片泵出油接头56进入到回油管16，且流量显示屏12显示测量的膜片泵出油量，根据膜片泵出油量即可判断膜片泵的供油能力。

根据工作需要，如果将性能试验/耐久试验转换开关15掰到耐久试验档，即可实现膜片泵不同性能下的周期性循环，进行膜片泵的耐久试验检测，判断膜片泵的使用寿命。

本发明的检测系统通过采用气源转换装置从而不需加装发动机，就能够真实模拟二冲程发动机曲轴箱内的不同发动机转速下的不同正压和负压，不仅可避免发动机及发动机工作过程中带来的油耗和设施准备的时间，显著降低检测成本，提高检测效率，同时也避免了振动、噪音和排气污染等因素，实现了节能减排，改善了检测人员的工作环境。

本发明优选实施例中采用四个电磁阀，通过对ECU输入不同的发动机转速信号，使得ECU控制电磁阀不同占空比的开启与关闭，能够充分模拟出二冲程发动机曲轴箱内正负气压的交替变换，实现对膜片泵的准确检测。

另外，本发明能够实现性能检测和耐久检测两种模式的一键切换，简单方便，实用性强。

需要说明的是，本文所用方位词上下左右均与图1本身的上下左右相一致，另外电磁阀前面的序号也仅仅是为了说明的方便，其并不对电磁阀的结构构成限制。

本文未详述部分为现有技术。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在本发明的权利要求保护范围之内。