分类号 UDC
密 级 学校代码 10497
学位
题 目 燃油泵阀门工作特性的智能测试装置的研究 英 文 Research of intelligent testing equipment of working
题 目 character of fuel pump valve 研究生姓名 汪 芳 姓名 赵奇平 职称 教 授 指导教师
单位名称武汉理工大学 邮编 430070 申请学位级别 硕士 学科专业名称 机械设计及理论 论文提交日期 论文答辩日期 学位授予单位 武汉理工大学 学位授予日期 答辩委员会主席 教 授 评阅人
论文
年 月 日
武汉理工大学硕士论文
目 录 中文摘要.........................................................III ABSTRACT..........................................................IV 第1章 绪 论...................................................1 1.1汽车供油系统的发展概述........................................1 1.2智能检测系统的发展趋势和市场前景分析..........................2 1.3课题的来源、意义及主要研究内容................................4 1.4技术路线......................................................5 第2章 燃油泵系统概述.............................................6 2.1电喷系统的主要元件结构和工作原理..............................6 2.1.1 电喷系统的分类............................................6 2.1.2 电喷系统的结构和工作原理..................................7 2.2燃油泵在电喷系统的作用........................................9 2.3出油座组件结构及工作特性分析.................................10 2.3.1出油座组件结构............................................11 2.3.2 单向阀的分类及特性.......................................11 2.3.3单向阀的应用..............................................12 2.3.4溢流阀的分类及特性........................................14 2.3.5溢流阀的应用..............................................15 第3章 燃油泵阀门工作特性的智能测试装置 总体设计与关键技术.......19 3.1燃油泵阀门工作特性的智能测试装置开发的可行性分析.............19 3.2单向阀、溢流阀的性能要求和试验方法...........................19 3.2.1 单向阀和溢流阀的性能要求.................................19 3.2.2 单向阀，溢流阀的性能检测标准.............................20 3.2.3单向阀，溢流阀性能的检测方法..............................22 3.3燃油泵阀门工作特性的智能测试装置的设计原理...................25 3.4系统装置开发的总体思路.......................................27 3.5系统装置总体方案设计.........................................27 3.5.1系统设计环境..............................................27 3.5.2工作台的硬件系统布置......................................31 3.5.3主要元器件的选型及技术参数................................32 第4章 测试装置的机械部分方案设计................................36 4.1机械部分设计原则.............................................36 4.1.1燃油泵阀门工作特性的智能检测装置的设计原则................36 4.1.2装置机械设计方案的改进和优化..............................36 4.2机械部分总体结构设计.........................................41 4.3动力装置的设计...............................................43 4.4气路检测装置的设计...........................................46 4.4.1气路检测原理..............................................46 4.4.2供气装置的部分设计........................................48
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4.4.3管道部分设计..............................................49 4.5具体实施流程.................................................49 第5章 测试装置的电控部分方案设计................................50 5.1智能检测控制系统的概述.......................................50 5.2电控系统的设计思路...........................................51 5.3数据采集系统的设计原理.......................................52 5.3.1 A/D转换器，D/A转换器的设计..............................52 5.3.2测试量及其电路设计........................................56 第6章 系统软件的设计............................................60 6.1编程语言及程序设计方案.......................................60 6.1.1编程语言的选择............................................60 6.1.2程序功能规划..............................................61 6.1.3程序结构规划..............................................61 第7章 全文总结...................................................63 致 谢............................................................67 附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文..............................68
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中文摘要
长期以来，在我国汽车零配件行业中，燃油泵阀门启闭特性的检测，一直延用六、七十年代的传统方法——手动或者半自动方式，这种传统的检测方法，检测系统结构复杂，且测试精度不高、工作量大、周期长、检测效率低下，不能高效精确地测试阀门的特性，难满足现代工业生产的要求。
针对传统检测方法的缺陷，本文对燃油泵阀门检测技术的发展进行了探讨，从理论上和实验两方面对燃油泵阀门的工作特性进行了分析，并结合某汽车零配件厂的燃油泵装配生产线项目，开发设计了燃油泵阀门启闭特性的在线检测系统，采用气路检测代替油液检测的方式，已申请了中国发明专利，专利申请号为200510018668.X。这种新型的燃油泵阀门工作特性的智能测试装置，检测效率高、误差小，不仅能检测燃油泵阀门的静态性能,还能对其动态性能作测试,适合于燃油泵装配生产线上的在线检测,从而可从根本上克服传统检测方式的缺陷,以正确掌握阀门的工作性能与状态。
本文主要进行了如下一些研究工作：
(1)研究了汽车供油系统的发展；分析了智能检测系统发展的必要性和市场前景。
(2)深入探讨了燃油泵系统，包括电喷系统的主要元件结构和工作原理、燃油泵在电子喷射系统中的作用以及出油座组件结构及工作特性分析。
(3)提出了燃油泵阀门工作特性的智能测试装置总体设计方案, 按照单向阀、溢流阀的性能要求和检测方法,设计了系统装置的总体方案。
(4)在分析传统检测方法缺陷的基础上,提出了用气路代替油路检测的新检测方法。
(5)针对实验台分别进行了机械部分设计、气路部分设计、电路部分设计以及软件部分设计和研究。
随着计算机技术的迅猛发展，计算机技术应用于液压测试技术已显示出测试精度高，测试速度快，工作量大大减小的优越性。燃油泵阀门工作特性的智能在线检测技术的研究，为阀门检测技术开辟了新的发展途径。根据文献检索和申请专利时查新的结果，目前国内还没有进行过这种新型检测装置的研究。因此，关于燃油泵阀门工作特性的智能测试装置的研究和开发，具有一定的理论意义，且具有广泛的应用前景和经济价值。
关键词: 燃油泵 供油逆止阀 安全溢流阀 在线测试
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Abstract
Nowadays, the testing method of the on-off character of the fuel pump valve is still following the traditional way: manual or half automatic control which was invested in 60 or 70 years of last century. The testing system is very complicated, can hardly meet the requirements of modern manufacturing. The testing method has low precision, high human workload, poor efficiency, can’t do the testing work well.
In allusion to the disadvantages of the traditional testing method, we research the development of the fuel pump valve testing technology, analyze the working character of fuel pump valve in theory and practice, and designed a online testing system of fuel pump valve on-off character according to the project of the fuel pump assembly line of a automotive component manufacturer. We use gas to replace liquid in this testing system, and already applied a national invention patent for it, the patent number is 200510018668.X. This new-style intelligent work charactor testing device for furl pump valve has high testing efficiency, low error. It can detect not only the static performance of the fuel pump valve, but also the dynamic performance, So it's suitable to use in the online detcetion of the fuel pump assembly line. And this method will conquer the disadvantage of the traditional testing method radically and predominate the valve's working charactor and state better.
This paper generally did the academic research and work listed bellow.
(1)Research the development of automotive fuel supply system, analyze the market perspective and necessity of the intelligent testing system for the fuel pump.
(2)Comprehand the fuel pump system thoroughly, including the main component and work theory of electronic injection system, the role that the fuel pump playes in the electronic injection system, the construction and work charactor of oil supply pump.
(3)Put forward the blue print of the intelligent detecting device of fuel pump valve working charactor according to the capability request and detecting method of the single-direction valve and flooding valve.
(4)Invent the new detecting method using gas to replace oil based on the analyse of the disadvantage of traditional method.
(5)Do the research and discuss in mechanical part, gaseous transmission part, circuit part and software part.
With the fast development of computer technology, more and more advantages
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has shown in the utilize of computer technology in hydraulic detecting technology, like high prescion, high speed and low workload. The research of intelligent online testing technology inaugurated a new development space for the testing technology of fuel pump valve. Accordign to the literature searches and the result of serches when applied the patent, thers is no research of this new kind of testing device has been done in our country. So the academic research and application of the intelligent testing device of fuel pump valve working charactor has some academic significance, broad application prespective and huge economical value.
Key words: oil supply security overfall valve online
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第1章 绪论
燃油泵是汽车发动机供油系统里非常重要的部件,而汽车发动机供油系统的技术发展在很大程度上取决于社会对汽车排放性能的要求。从世界汽车工业发展进程看，汽车供油系统由简单化油器、复杂机械化油器、电子控制化油器发展到电子控制燃油喷射系统，每一进程都是针对当时排放法规变化所采用的对策。电子控制燃油喷射系统成功地替代化油器，利用多种传感器检测发动机状态，经过计算机的判断计算，使发动机在各种工况下均能获得合适的空燃比，所以可有效地提高和改善发动机的动力性和经济性，达到排气净化的目的。
1.1汽车供油系统的发展概述
汽油发动机燃油喷射技术最早是应用在航空发动机上使用，到20世纪50年代开始应用于赛车的二行程发动机。1954年，德国奔驰汽车公司在其生产的300BL四行程发动机上使用了燃油喷射技术。以上都是机械控制汽油缸内喷射，1958年，奔驰公司推出了进气管内喷射式220SE发动机。最初的机械控制燃油喷射技术实际上就是使用了由发动机驱动的喷射泵，其最大的缺点是安装性差，性能提高有限, 成本高。电控燃油喷射技术的研究与开发始于50年代，1953年美国本迪克斯（Bendix）公司开始着手开发电子控制燃油喷射装置（Electrojector），并在四年以后公布了他们的成果。德国博世（Bosch）公司购买了本迪克斯的 专利并加以改进，于1967年推出了D－Jetronic电控燃油喷射装置。1968年，德国大众汽车公司首次将博世公司研制的D－Jetronic应用于轿车上。此后，美国、日本等国的汽车公司也纷纷在自己生产的轿车上装用电子控制燃油喷射装置。1972年，博世公司又推出了博世L－Jetronic电控燃油喷射装置和K－Jetronic机械控制燃油喷射装置。1980年，美国通用（GM）和福特（Ford）公司又推出了单点喷射式电子控制装置（SPI）。近几年来，性能更好、技术要求更高的缸内喷射式电子控制燃油喷射技术也已在研究与开发中。
由于传统的化油器其结构原理本身的原因，使得化油器式发动机的油耗降低和排污控制水平进一步提高受到了限制。因此被性能更好的燃油喷射装置取代是必然的。如今，燃油喷射式发动机的应用已基本普及。
燃油喷射技术是将具有一定压力的燃油直接喷射到进气歧管，与进入的空气混合而形成适当浓度的可燃混合气，这种混合气形成方式具有如下的优点：
1进气阻力小。由于进气管中无需喉管，发动机的进气阻力小，使发动机的○
充气效率得以提高，从而有效的提高了发动机的动力性。
2雾化良好。喷射的汽油颗粒小、雾化良好、有助于形成空燃比适当、各缸○
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均匀的混合气可使发动机各缸均有良好的燃烧，充分发挥燃油的效能，降低油耗和排气污染；燃油喷射可在发动机低温、低速时使得汽油仍到良好的雾化，因此也改善了发动机低温起动性能和汽车爬坡性能。
3供油滞后性小。○由于汽油以一定的压力直接喷射在进气门处，其对节气门
的响应快，因此发动机的加速性能好。
相对与机械控制燃油喷射系统，电子控制燃油喷射系统还具有如下的优点：
1空燃比控制精度高。电子控制燃油喷射技术可实现非线性的空燃比控制，○
在发动机的各种工况下都有最佳的基本供油量控制，并且还可根据发动机的温度、废气中的氧含量等情况对供油量做出修正控制。因此电子控制燃油系统可使发动机始终在最佳的空燃比状况下工作。
2可实现汽车减速断油控制。○电子控制燃油喷射系统很容易实现在汽车减速
时断油控制，从而进一步减少了燃油的消耗和排气污染。
3可实现与其他电子控制系统的协调性控制。○汽车各个电子控制系统的协调
控制，可使汽车的安全性，舒适性，动力性及经济性进一步提高。
1.2智能检测系统的发展趋势和市场前景分析
如果说人类用自己的感官认识客观世界是最原始的测量，那么采用各种仪器仪表以多种测试方法对形形色色的对象进行测量就的确是非常了不起的成就。然而科学技术的发展，使得人们对测量技术的要求越来越高，尤其是在现代高科技领域中。因此从70年代开始，测量就开始在计算机的辅助下进行，计算机技术和微电子技术的迅猛发展深刻地激发了测试技术的变革，以至在今天由计算机、测量仪器及其他支援设备组成的自动测量系统已被公认为测试技术的发展方向。
自动测试不仅能解决大量重复测试中造成的人体疲劳出错的问题，而且能替代人力完成远距离或恶劣环境下的测量任务，适用于被测相关信号瞬间出现难以捕捉的测量场合，在测量时间极短而数据处理工作量极大的测试任务中，能最大限度的提高的提高工作效率。特别是在现代自动生产中自动测试是关键环节，不仅能保证产品质量，而且能通过对某些特征量的监测与分析来判断整个生产系统中的设备运行工况和发生故障的原因及部位。总之，自动测试的最新发展突破了传统的测试概念，以新的测试思想与手段使测量结果更实时，更准确，更丰富和更可靠。
随着计算机技术的飞速发展，现代自动检测技术也发生了革命性的变化，其发展趋势主要表现在以下几个方面：
1、检测仪表的智能化
由于计算机在检测设备中所起的核心作用，它不仅能够对被检测的数据进
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行数字滤波、线性化处理、零点和跨度的自动校正等顶处理，而且对检测仪表本身可以进行信号通路的自动切换，量程的自动调整等自动控制工作。计算机同时还可以承担对检测数据的参数计算、模式识别自动报警等智能工作。这样检测设备也不单单是过去的只能将被检测信号显示和记录下来的设备了。随着计算机硬件的不断发展，计算机软件的不断丰富，必将不断完善。
2、检测仪表显示与记录方式的宏样化
检测系统的智能化程度也在计算机技术渗透进检测仪表领域之前，检测设备的显示方式基本上是示波管、记录仪等模拟显示方式。它无法将信号留在屏幕上，也不可能重现某一时刻的信号波形。要将信号永久保存下来，只能依靠光敏相纸、热笔等几种方式。这些方法既复杂又不能对所检测信号进行有效的灵活的记录。计算机技术的介入使得检测设备在上述两个方面都发生了革命性的变化。在显示方面，有液晶数字显示、发光二极管数字显示、图形数字混合显示等多种多样的显示方式，而且能够具有数据重现、波形放大等多种功能。打印输出设备也具有针式打印机、喷墨打印机、激光打印机、笔绘仪等多种终端设备，使得信号的输出能够变得图文并茂。
3、检测设备的层次化
由于数字设备之间通过中行口可以方便地进行通信与联络。这样，就为复杂的检测系统划分成若干较为简单的子系统创造了条件。这些子系统各自完成属于自己的任务，并将检测结果送报主控设备，而且从主控设备那里接受命令，对不同的情况采取不同的检测方法。
4、软件在检测设备中占有重要的比重
随着检测设备智能化程度的不断提高，计算机在其中不仅仅只承担加、减、乘、除等数学运算，从对检测设备硬件的控制到对检测信号进行数字滤波、模式识别、信号存贮、显示、打印等各项工作都离不开软件的工作。可以说，一个智能化检测设备水平的高低，软件起着重要的作用．
5、检测设备的小型化
由于现代大规模集成电路技术的飞速发展，以前用多个芯片搭接起来才能完成的功能，现在都可以集成在一个芯片里。也就是说，新型号的芯片越来越多地出现使得检测系统得以小型化、模块化。
总之,智能测试系统已彰显出了极大的优越性。但目前国内大部分的阀门生产厂家仍沿用手工方法测试,效率低、误差大,且只能对静态性能作出测试,对动态试验往往无能为力,现代工业和科学技术不仅对元件的静态性能提出了更高的要求,对直接影响产品精度的动态特性也提出了愈来愈高的要求。只有配备高速Ａ/Ｄ转换装置及相应的处理设备的高精度计算机测试系统才能以规定精度测得元
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件的静态特性,也只有计算机测试系统才能较为准确地测得元件的动态性能,并对之进行分析处理,从中获取表征元件性能的有关信息,为产品的设计提供依据。
由以上分析可知，阀门的智能检测系统的研制具有广泛、明显的市场潜力。与传统方法——手工测试手段相比,计算机辅助测试的优点是其具有强大的数据处理功能、较高的测试精度、可保证测量的实时性、防止人为误差、补偿传感器的非线性、实现整个测试过程的自动控制、严格控制试验条件、提高试验效率等。
1.3课题的来源、意义及主要研究内容
燃油泵在汽车行业应用的范围广，数量多，因此燃油泵阀门的检测对汽车的安全具有十分重要的意义。长期以来，对阀门启闭特性的检测一直使用六，七十年代的传统方法——油液手动或者半自动方式。传统检测方法模拟燃油泵工作情况，在出油管道中充入油液，然后通过几天的时间来观察安全溢流阀的泄漏情况。这种检测系统结构复杂，很难满足生产自动化的要求；其检测精度低，工作量大，测试效率低，且产品检测完后，很难完全清洗还原。
随着汽车工业在国内不断发展，各种智能检测技术在汽车领域的应用日益广泛。高效率、节能和环保是汽车零部件生产厂家和消费者共同关心的问题，也是技术革新的动力之一。然而，燃油泵阀门启闭特性的自动检测一直未被引起足够重视，如今对节能、环保以及智能化要求越来越高，寻求一种新的检测方法代替传统检测方法，有着深刻的意义。计算机技术的迅猛发展,使得计算机技术应用于液压测试技术中，已显示出测试精度高,测试速度快,工作量大大减小的优越性。
本文所研究的课题在这种构思的基础上，以浙江某汽车零配件厂的燃油泵为研究对象，依据本厂现有的技术能力和技术装备，借鉴相关试验台研制过程的经验，开发了符合燃油泵装配生产线需求的燃油泵阀门启闭特性的在线检测试验台。研究内容如下：
1、对燃油泵单向阀溢流阀的理论进行研究，掌握其结构及工作原理。 2、分析阀门特性，以及阀门失效对燃油泵工作的影响，提出一种新型的智能测试方案。
3、用Pro/E软件设计机械夹具部分，以及选择系统测试所需的各种硬件设备，例如传感器，继电器，电磁阀等。
4、根据项目的要求，进行电气系统设计，包括气路原理设计，信号放大电路和系统控制电路等。
5、用VC语言编写程序对整个试验台进行控制并对采集到的数据进行处理。 设计过程中，特别要注意的问题是：
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（1）设计合理的工作台，确定几何尺寸并进行强度计算和可靠性计算。提高在线检测系统运行的安全可靠性。由于涉及到气缸的选取，所以要对工件所需的压紧力进行计算，满足测试装置的要求。
（2）研究一种可靠的气路检测方法。为确保气路的密封性，保证气路检测的可靠性，气路中电磁阀的选择显得很重要。
（3）在信号放大电路的设计中，涉及到正压和负压两路放大倍数的计算，确定使用芯片AD620后，根据芯片的参数设计放大电路。
新型的自动化检测技术，实现了阀门检测的自动化过程，具有检测精度高、效率高、节省人力物力等功能。
1.4技术路线
本论文所研究课题的技术路线如图1-1所示：
图1-1 技术路线图
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第2章 燃油泵系统概述
在排气净化和节油两个因素的制约下，汽油发动机的燃油喷射系统历经近半个世纪的不断完善和发展，才逐步形成当今卓越的电子控制燃油喷射系统，并广泛应用于现代汽车的发动机上。
电子控制燃油喷射系统通常由空气供给系统，燃油供给系统，点火系统和电子控制系统四个部分组成。其中燃油供给系统的作用是供给发动机燃烧过程中所需的燃油。燃油供给系统主要是由燃油泵，燃油滤清器，油压脉动阻尼器，油压调节器，喷油器等组成。本章主要探讨燃油供给系统,研制开发燃油泵阀门工作特性的智能测试装置有必要先了解燃油供给系统的工作原理。
2.1电喷系统的主要元件结构和工作原理
2.1.1 电喷系统的分类
电子控制的燃油喷射系统按照燃油供应方式分类可分单点喷射系统和多点喷射系统，如图2-1所示：
图2-1 (a)单点喷射系统 (b)多点喷射系统
1单点喷射（SPI）系统：在进气管节流阀上方安装一个中央喷射装置，用○
1~2个喷油器集中喷射。汽油喷入进气气流中，形成的可燃混合气由进气歧管分配到各个气缸中。单点喷射又称为节流阀体喷射（TBI）或中央燃油喷射（CFI）。单点喷射系统成本较低，仅略高于传统的化油器。目前，在国内外普及型轿车上被广泛应用。
2多点喷射（MPI）系统：在每个汽缸内装一个喷油器，电控单元（ECU）○
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控制并按顺序对各缸进行单独喷射或分组喷射，将汽油直接喷射到各缸进气门上方。多点喷射系统的燃油分配均匀性好，进气管可按最大气量来设计。由于它直接喷射到各缸进气门上方，因此，无论发动机处于冷态或热态，其过渡的响应及燃油经济性都是最佳的。但其缺点是，控制系统较复杂，成本较高。主要用于一些豪华轿车上。
电子控制的燃油喷射系统按照有无反馈信号分类可分为开环控制系统和闭环控制系统：
1开环控制系统：○把实验得到的发动机各种工况下的最佳供油参数预先存入
计算机内，发动机运行时，计算机根据各个传感器的输入信号，判断自身所处的运行工况，计算出最佳供油量。经功率放大器控制喷油器的喷射时间从而精确的控制混合气空燃比的大小，使发动机处于最佳工作状态。
2闭环控制系统：○根据安装在排气管上的氧传感器的信号确定出混合气空燃
比的大小，通过计算机与设定的目标空燃比值进行比较，再将误差信号经放大器，控制电磁喷油器喷油量，使空燃比值保持在设定的目标值附近。
2.1.2 电喷系统的结构和工作原理
电子控制的燃油喷射系统简称“电喷系统”，通常由供油系统、空气供给系统和电子控制系统组成，其结构如图2-2所示。
图2-2 电子控制式燃油喷射系统
在20世纪六七十年代大多只控制汽油喷射，20世纪80年代开始与点火控制一起构成发动机集中控制系统。电子控制单元通过各种传感器来检测发动机运行参数（包括发动机的进气量、转速、负荷、温度、排气中的氧含量等）的变化，再由电子控制单元（ECU）根据输入信号和数学模型来确定所需的燃油喷射量，
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并通过控制喷油器的开启时间来控制喷入气缸内的每循环喷油量，进而实现对气缸内可燃混合气空燃比进行精确配制的目的。最佳点火时刻也用同样的方法计算，修正后送给点火电子组件，控制点火时刻。此外，根据发动机的要求，ECU还可控制怠速(ISC)和废气再循环(EGR)等其他系统。由于电子控制式燃油喷射系统在发动机各种工况下均能精确计量所需的燃油喷射量，且使用精度高，稳定性好，能实现发动机的优化设计和优化控制。因此，在汽车发动机燃油泵喷射系统中得到广泛应用。
1空气供给系统。空气供给系统主要由空气滤清器，进气管道，节气门及节○
气门体，怠速辅助空气通道及怠速调节电磁阀，进气歧管等组成（参见图2-2）。在气缸进气行程真空吸力作用下，适量的空气经空气滤清器滤清后，经节气门和怠速通道到进气歧管，与喷油器喷出的汽油混合后从进气门进入气缸。
在汽车运行时，空气的流量由节气门开度控制。发动机处于怠速工况时，节气门关闭，空气由怠速旁通道和怠速辅助通道进入气缸。通过怠速调节螺钉改变怠速旁通道的通气量，可调整发动机的怠速；电子控制器通过控制怠速调节电磁阀，可调节怠速辅助空气通道的空气流量，以实现发动机怠速的自动控制。
2供油系统。燃油供给系统的作用是供给发动机燃烧过程所需的燃油。燃油○
供给系统主要由燃油泵、燃油滤清器、油压脉动阻尼器、油压调节器、喷油器等组成．如图2-3所示。燃油从燃油箱中被燃油泵吸出，先由燃油滤清器将杂质滤除后再通过输油管送到各个喷油器。喷油器根据Ecu发出的指令，将计量后的燃油喷入各进气歧管或稳压室中与流入发动机内的空气进行混合，形成可燃混合气。
图2-3 燃油供给系统图
此外，利用压力调节器可将喷油压力控制在250~300kPa范围内，而将多余的燃油从调压器经回油管送回油箱。为了消除燃油泵泵油时或喷油器喷油时引起管路中的油压产生微小扰动，在有些发动机的燃油供给系统中还装有油压脉动阻尼器，用于吸收管路中油压波动时的能量。以此抑制管路中油压的脉动，提高系
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统的喷油精度。
发动机正常工况下的喷油量由安装在进气门前的喷油器(MPI)或位于节气门体位置的喷油器(SPI)通电时间的长短决定。为了改善发动机的冷启动性能，在进气总管处安装一个冷启动喷油器，冷启动喷油器的喷油时间由热敏定时开关或者ECU控制。
3电子控制系统。○电子控制系统的功用是根据发动机运转状况和车辆运行状
况确定汽油最佳喷射量。该系统由传感器、电子控制装置(ECU)、执行装置三部分组成。
控制系统的核心是ECU。ECU根据发动机中各种传感器送来的信号控制喷油时间、点火定时等。传感器监测发动机的实际工况，计量各种信号并传输给ECU。ECU输出的各种控制指令由执行装置执行。主要有：喷油脉宽控制、点火提前角控制、怠速控制、自诊断、故障备用程序启动、仪表显示等。
2.2燃油泵在电喷系统的作用
在整个电控燃油喷射系统中，燃油泵的作用是把燃油从油箱内吸出并通过
喷油器供给发动机各个气缸。电动燃油泵主要由泵体、永磁电动机、安全阀、单向阀和外壳组成。其结构如图2-4所示。
1.安全阀；2.外壳； 3.单向阀；4.出油口
5.永磁电动机；6.电连接器；7.泵体
图2-4 电动燃油泵的结构
由于燃油泵的安装位置不同，燃油泵可分油箱内安装燃油泵和油箱外安装油
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泵两种。
装在油路上的油泵是装在油箱外的底盘上或结构较强的梁上，油泵与固定架间装有橡胶减振垫，用于减小传至车体上的振动。但要选择不易受石头、水打到的地方，必要时设计保护板来保护油泵。
在油箱内的油泵是直接将油泵浸置在油箱中。油泵装在油箱内时，为了防止油泵振动和噪音，必须在油箱与油泵间放置防振橡胶。此外，油泵与油箱的底部间需有几毫米的间隙，以防止油泵的振动传至车身。一般在油箱内还有一个副油箱包围着油泵，此作用有两点：一是为了防止油泵吸入空气。当油箱内残留的汽油很少时，车子做转弯及爬坡动作时，副油箱可防止汽油因这些动作而移动，使油泵吸到空气。二是使较难产生蒸气的汽油吸入油泵，继续供给发动机使用。汽油经过发动机室内时，由于受到高温而加热，而一些沸点较高的汽油则又由油箱而流至油箱内的副油箱，油泵再次吸油时则将这些高沸点的燃油再送至发动机，使汽阻较难产生。
外装燃油泵装载油箱外，目前已很少应有。油箱内式燃油泵将油泵设计在油箱内，此种形式的燃油泵与油箱外的油泵比较，其优点：一是不容易产生气阻；二是对漏油时产生的危害少。
其中，单向阀的作用主要用于防止燃油倒流，并可保持管路残余压力，以便发动机下次容易启动，并可防止由于温度较高时，油路产生气阻现象，影响发动机热启动性能。若油泵输出压力超过400kPa时，安全阀会自动打开，高压燃油可回至油泵的进油室，并在油泵和电动机内循环，以此可避免由于油路堵塞而引起管路油压过高造成管路破裂或燃油泵损坏等现象。
2.3出油座组件结构及工作特性分析
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1.出油座 2.单向阀芯 3.单向阀弹簧 4.单向阀支架
5.钢球 6.溢流阀弹簧7.溢流阀垫片
图2-5 出油座组件示意图
2.3.1出油座组件结构
出油座组件是安装在试验台上被检测的对象，它是由出油座、单向阀芯、单向阀弹簧、单向阀支架、钢球、溢流阀弹簧、溢流阀垫片组成,具体结构示意图如图2-5所示。在燃油泵装配生产线上,将单向阀芯、单向阀支架、钢球、溢流阀弹簧、溢流阀垫片按照装配流程一一装配在出油座里后,就要对溢流阀和单向阀进行检测。在研制开发燃油泵阀门工作特性的智能测试装置的过程中,需要对出油座组件的结构、单向阀和溢流阀的结构以及工作原理进行研究。
2.3.2 单向阀的分类及特性
单向阀是液压系统方向控制阀中的一类,其主要作用是限制油液只能向一个方向流动,不能向反方向流动。单向阀结构和工作原理都比较简单,但却是液压系统中应用最多的元件之一,正确选择、合理应用单向阀不仅可以满足液压系统不同应用场合的多种功能要求,而且还可使液压系统设计简化。
单向阀按其结构特点不同,一般分为普通单向阀和液控单向阀两类。普通单向阀的图形符号如图2-6上所示,其功能是只允许油液向一个方向流动(从A到B) ,而不允许反向(从B 到A) 流动；液控单向阀的图形符号如图2-6下所示,其功能是允许油液在一个方向流动(从A到B) ,而反向流动(从B到A) 必须通过控制油(C) 来实现。但是在实际应用中，液控单向阀在液压系统中可作普通单向阀使用，也可通过先导控制压力油，使控制活塞推开单向阀芯实现油液的反向流动，在系统中实现保压，液压缸锁紧，大流量排油等功能。
图2-6 单向阀图形符号
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简式的液控单向阀的结构如图2-7所示。当油液沿PA（正向进油腔）和PB（正向出油腔）方向流动，与普通单向阀的功能一样。当油液从PA腔反向进入时，由于阀芯锥面紧压阀座而使油液不能通过，此时可从下部的控制油口K处接入控制压力油，将控制活塞顶起，并将单向阀芯打开，而使油液能从PB到PA腔反向通过。
图2-7 简式液控单向阀结构图
对单向阀的性能要求主要有:当油液通过单向阀流动时阻力要小,也就是压力损失要小;而当油液反向流入时,阀口的密封性要好,无泄漏;工作时不应有振动、冲击和噪声。
2.3.3单向阀的应用
单向阀在液压系统中的应用非常广泛，笔者通过研究，共有以下几种用途： 1在液压系统的回油管路上安装普通单向阀，○可防止系统停止工作后管路中的油液流回油箱而使油溢出油箱,这对保护一些油箱比较小的液压系统显得非常重要。同时,在系统检修时,回油路上的单向阀还可防止因管路拆开油箱中的油液经回油路外流,避免虹吸现象的发生。
2将普通单向阀安装在液压缸的回油管路中，○可以使液压缸的回油腔中保持一定的压力，这样可以增强液压缸运动的平稳性，减小液压缸的爬行和前冲现象。因为背压压力一般要求比较大，0.12—0.16MPa，故用作背压阀的单向阀应换上较硬的弹簧。
3单向阀也可起保持低压回路压力。○将单向阀出口接在主系统上，进油口与
控制油路相连接，当主系统空载或者回油时，利用单向阀的背压作用，可控制油路仍能保持一个较低的控制压力。
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4液控单向阀可作大流量排油功能。如图2-8所示的回路，液压缸4 两腔○
的有效工作面积相差很大,在活塞缩回时,液压缸无杆腔的排油流量比较大,而此时换向阀1 的通径又小时,会产生节流作用,限制活塞的缩回速度;若在活塞缩回的过程中,控制油路通过换向阀2 作用在液控单向阀3 上,使大通径的液控单向阀3 也打开排油,则可减小液压缸的排油阻力,从而可有效提高活塞的回程速度。
图2-8 大流量排油 图2-9 闭锁液压缸
5闭锁液压缸。如图2-9 所示,当换向阀1 处于中位时,液控单向阀2、3 闭○
锁液压缸6 两腔的油液,使液压缸停留并且在外力作用下也不能窜动,液控单向阀起液压缸锁紧的作用。液控单向阀的这种闭锁功能也常常应用在具有重力负载的平衡回路中,用液控单向阀使立式液压缸活塞在任意位置悬停,从而可防止立式液压缸与垂直运动的工作部件由于自重而自行下落。
6如图2-10所示,液压缸7 外伸工作时,蓄能器5 充液储蓄高压油,当压力达○
到压力继电器4 的设定值时,液压泵1 停机,而蓄能器5 和单向阀3 则可保持系统压力。由于蓄能器5 补偿泄漏的作用,系统保压而使液压泵1 可停机,从而达到节能的目的。
图2-10 保压 图2-11 防止油路干扰
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7防止油路干扰如图2-11所示的双泵供油系统,当系统压力低时,泵1 和泵2 ○
输出的油汇合,共同向系统供油,满足系统大流量的需要;当系统压力高于卸荷阀5 的设定压力时,低压泵2 卸载,只有高压泵1 向系统供油,此时,单向阀4 把高压油路和低压油路隔开,不互相影响。
○8保护液压泵如图2-12 示,单向阀3 安装在液压泵1 的出口,可防止系统压力突然升高(如蓄能器4 释压等) 反向传给液压泵,避免泵反转或损坏,起保护液压泵的作用。
图2-12 保护液压泵 图2-13 作液流方向选择
9作液流方向选择如图2-13 所示双向闭式回路,当泵5 正转或反转时,单○
向阀2、3 组成的补油选择油路均可保证补油泵1 向闭式回路正常补油;在正转或反转过程中,当系统高压管路的压力超过安全阀8 的设定值时,单向阀6、7 组成的安全保护油路可使高压管路的油通过安全阀8 溢流,从而可防止系统高压管路因超压而损坏。
2.3.4溢流阀的分类及特性
溢流阀是压力控制阀中的一类,广泛应用于各种液压系统中。溢流阀主要是通过阀口的溢流,使被控制系统或回路的压力维持恒定,从而达到调压、稳压和限压的目的。正确选择、合理使用溢流阀不仅可以满足液压系统在不同应用场合的多种功能要求,而且还可以使液压系统设计简化。对溢流阀的主要性能要求是:调压范围大,调压偏差小,压力振摆小,动作灵敏,过流能力大,压力损失小,噪声小。
溢流阀按其结构原理，一般分为直动型和先导型两种。直动型溢流阀如图2-14（a）所示,压力油直接作用于阀芯,当液压力超过弹簧力时,阀口打开,液体溢流,使入口压力维持恒定。调节弹簧的预压力便可调整压力,改变弹簧的刚度可方便地改变调压范围。
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图2-14 溢流阀的图形符号
直动型溢流阀按阀芯结构,可分为座阀和滑阀两种形式。座阀结构又分为球阀和锥阀两种;滑阀结构又有滑阀、带阻尼孔的滑阀和差动滑阀三种。直动型溢流阀结构简单,灵敏度高,但稳定性差、噪声大,因此直动型溢流阀一般只用于低压(<2.5ＭＰａ)、小流量处,通常作安全阀或用于调压精度要求不高的场合。
先导型溢流阀其符号如图2-14(ｂ)所示,由先导阀和主阀组成。先导阀用于控制和调节溢流压力,主阀则主要用于溢流。先导型溢流阀的稳压性能优于直动型溢流阀,但灵敏度低于直动型溢流阀,主要用于中、高压,甚至超高压。其中Ｋ为外控口。充分利用此外控口,可实现先导型溢流阀的多种功能。
先导型溢流阀的主阀按其结构形式分为锥阀和滑阀两种。锥阀按主阀芯的配合情况,又分为平衡活塞式(三节同心式)溢流阀和单向阀式(二节同心式)溢流阀。平衡活塞式溢流阀加工精度要求高,成本高,其压力滞后现象小,振动也较直接动作式小,能够正常操作和无负荷操作。如果加工精度高,则稳定性好,但超调(起动时的最高压力超过所需的调整压力)幅度大,动作迟缓。单向阀式溢流阀的工艺性好,加工、装配精度容易保证,结构简单。主阀为单向阀结构,过流面积大,流量大,阀的启闭特性好,阀性能稳定,噪声小。
2.3.5溢流阀的应用
溢流阀是压力控制阀中的一类,广泛应用于各种液压系统中，笔者归纳了一下，一共有以下几种用途：
1作背压阀和加载阀用。把溢流阀安装在油缸的回油路中,使液压缸回油腔○
中保持一定的压力，这样可以增加液压缸运动的平稳性,减小液压缸的爬行和前冲现象。作为背压阀使用时，溢流阀的调定压力一般为0.2—0.6MPa。
2作溢流型调速阀的压力补偿阀。溢流节流阀由溢流阀和节流阀并联而成,○
通过溢流阀的工作使节流阀前后的压力差基本保持不变,从而维持调速的稳定性。其中的溢流阀起着压力补偿。
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3作顺序阀用。将先导式溢流阀的顶盖加工出一个泄油口,同时堵死主阀与○
顶盖相连的轴向孔，并将主阀溢油口作为二次压力出油口,即可作顺序阀用。
图2-15 （a）为定量泵系统溢流稳压(b)为变量泵系统提供过载保护
4为定量泵系统溢流稳压。在定量泵系统中,溢流阀通常接在泵的出口处,○
与节流元件及负载并联,如图2-15（a）所示。此时阀的口是常开的,常溢油,随着工作机构需油量的不同,阀口的溢油量时大时小,以调节及平衡进入液压系统中的油量,使液压系统中的压力基本保持恒定。但由于溢流部分损耗功率,故一般只应用于小功率带定量泵的系统中。作此用途时,溢流阀的调整压力应等于系统的工作压力。
5为变量泵系统提供过载保护变量泵系统如图2-15(ｂ)所示,执行元件速度○
由变量泵自身调节,不需溢流,泵压可随负载变化,也不需稳压。但变量泵出口常并联一溢流阀,其调定压力约为系统最大工作压力的1.1倍。阀口是常闭的,系统一旦过载,溢流阀立即打开,油即流回油箱或低压回路,从而保证了系统的安全。此时的溢流阀又称为安全阀。
6实现远程调压如图2-16所示,在先导型溢流阀2的外控口上连接一个微型○
(小流量)溢流阀4,只要阀4的调定压力小于阀2的调定压力,就可以对主阀2的调定压力进行远距离调节。远程调压回路在实验台和一些大型设备的集中控制系统中应用较广。在此种应用中,首先要注意远程调压阀4所能调节的最高压力不得超过阀2的先导阀的调定压力。另外,为了获得较好的远程控制效果,还需注意二阀之间的油管不宜太长(最好在3ｍ以内),要尽量减小管内的压力损失,并防止管道振动。
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图2-16 实现远程调压
7用于多级调压。如果用换向阀将溢流阀的外控口和多个远程调压阀连接,○
即可实现高低压的多级控制。如图3-14所示,将先导型溢流阀2的外控口通过三位四通换向阀3与远程调压阀4，5相连,就构成了三级调压回路。其前提条件就是溢流阀4，5的调定压力均要低于阀2的先导阀的调定压力。在这个三级调压的回路中,液压泵的最大工作压力随三位四通阀3左，右，中位置的不同而分别由远程调压阀4，5及溢流阀2调定
8使泵卸荷。用换向阀将先导型溢流阀的外控口和油箱相连,就可达到使油○
路卸荷的目的。如图2-18所示,当换向阀3处于图示位置时,溢流阀2起溢流稳压作用。当换向阀动作后,溢流阀2的外控口即接油箱,此时主阀芯后腔压力接近于零,主阀芯便移动到最大开口位置。由于主阀弹簧很软,进口压力很低,泵输出的油便在此低压下经溢流阀流回油箱,这时泵接近于空载运转,功耗很小,即处于卸荷状态。在此种用途中,阀2与阀3的连接管道的通径以4mm为宜,而且管道愈短,阀2卸荷时的动态性能愈好。实际应用中常将先导型溢流阀和一个微型的两位两通电磁换向阀。
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图2-17 用于多级调压 图2-18 用于使泵卸荷
图2-19 作卸荷溢流阀用 图2-20 作制动溢流阀用
9 作卸荷溢流阀用。此用途常用于泵，蓄能器系统中,如图2-19所示，泵○
在正常工作时,向蓄能器4供油,当蓄能器中的油压达到需要压力时,通过系统压力,操纵溢流阀2,使泵卸荷,系统就由蓄能器供油而照常工作;当蓄能器油压下降时,溢流阀2关闭,油泵继续向蓄能器供油,从而保证系统的正常工作。
10作制动阀用。溢流阀常用于制动回路中,对执行机构进行缓冲，制动。如○
图2-20所示,液压缸4在二位四通换向阀3(自左向右)切换时,在缓冲溢流阀6调定的背压作用下实现制动，值得注意的是调压时必须保证阀6的调定压力约为阀2的1.05—1.1倍。作此用途时,要求溢流阀的灵敏度要高,因此宜采用直动型溢流阀。
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第3章 燃油泵阀门工作特性的智能测试装置
总体设计与关键技术
3.1燃油泵阀门工作特性的智能测试装置开发的可行性分析
在任何项目的研究之前必然要进行必要的可行性分析，本课题也不例外。可行性分析一般包括技术可行性分析、组织可行性分析、经济可行性分析和法律可行性分析等等。因为该项目所合作的对象，合作内容，合作方式等均较明确，而且有强大的领导组织队伍，所以至于组织，经济，法律可行性就不再进行具体分析了。
只对该项目实现其功能，进行技术可行性分析。对于本测试装置，所需要的硬件设备主要有动力装置—气缸，压力传感器，电磁阀，功能强大的工业控制计算机等在市场上均有销售，所需要的数据采集卡，实验室能自己做出来。随着IT产业的飞速发展，市场上出现的系统开发工具相当丰富，利用各种工控组态软件可以较为轻松地完成系统所要求的各种功能，所以在硬件和软件上已经具备开发条件。
基于上述分析，从技术可行性角度上来讲，该项目的实施是可行的。
3.2单向阀、溢流阀的性能要求和试验方法
3.2.1 单向阀和溢流阀的性能要求
在燃油泵里，单向阀的作用主要是用于防止燃油倒流，并可保持管路残余压力，以便发动机下次容易启动，并可防止由于温度较高时，油路产生气阻现象，影响发动机热启动性能。
因此对单向阀的性能要求主要有：当油液通过单向阀流动时阻力要小,也就是压力损失要小；而当油液反向流入时, 阀口的密封性要好, 无泄漏。
当燃油泵输出压力超过额定值时，安全溢流阀会自动打开，高压燃油可回至油泵的进油室，并在油泵和电动机内循环，以此可以避免由于油路堵塞而引起管路油压过高造成管路破裂或燃油泵损坏等现象。
因而对溢流阀的主要性能要求是:调压范围大,调压偏差小,压力振摆小,动作灵敏,过流能力大,噪声小。
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3.2.2 单向阀，溢流阀的性能检测标准
在阀的弹簧刚度和预压缩量一定时，溢流阀从开启到最大开口，以及从最大开口到闭合过程中的流量——压力关系，称为溢流阀的启闭特性。其动态性能是指当系统压力突变而超过溢流阀的调定压力时，阀的压力变化和稳定过程。一般用压力超调量，升压时间和稳压时间来衡量。我们以浙江某汽车配件厂的燃油泵为研究对象，在12V的工作电压下，其额定流量Q=1L/min，冲开压力p=0.45-0.63Mpa。根据测试数据可得到溢流阀启闭特性，其特性曲线如图3-1所示，同理，可得到溢流阀动态特性，其动态特性如图3-2所示：
图3-1 溢流阀启闭特性曲线 图3-2 溢流阀动态特性曲线
为了弄清楚以上实验结果的本质，笔者从理论上对溢流阀的启闭特性做一定性的理论分析。
图3-3 溢流阀简图
当溢流阀处于稳定的工作状态，忽略整个阀芯移动时的摩擦力Ff，在这种工况下，阀芯的受力平衡方程式为：
K(X0+X)=pA−Fx （3-1）
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式中， K——调压弹簧刚度 X0——调压弹簧预压缩量 X——阀芯的开口量 P——进口压力 A——阀芯有效承压面积
Fx——阀芯所受稳态液动力（其方向为使阀关闭的方向） 通过到阀口的流量方程为：
Q=Cdav （3-2）
式中 Cd——阀口流量系数
a——阀口通流面积
a=πdmsinω （3-3）
v——阀口处液流速度
v=
2P （3-4） p将a,v代入式3-2中可得式3-5
Q=Cdxdxsinω2P （3-5） p为了简化计算,将式3-1改写成:
K(X0+X)=pAf （3-6）
式中f为推力系数,其计算为：
f=1−4CdCv
X
sinω （3-7） dm
其中Cv为速度修正系数，dm过流断面处的平均直径
当X=0时,即溢流阀处于开,闭的临界状态,此时液动力FX=0, 推力系数f=1,因此,可得式3-8：
KX0=p0A （3-8）
式中 p0为不计摩擦力时的开启压力。
通过式3-6可解出X,代入式3-5中即能得到溢流阀在不计摩擦时的压力-流量特性方程为：
1
⎛3⎞A222
=C⎜pf−pp0⎟ （3-9） Q=CdπdmsinωXp⎝⎠
溢流阀在不计摩擦时的压力—流量特征方程，是一条立方抛物线。如果给定弹簧预紧力为KX0，忽略摩擦力的影响，则无论是升压还是降压，其流量—压
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力曲线是唯一的一条曲线，但是由于阀芯相对阀体的运动，不可避免地存在着摩擦力的影响，使溢流阀的启闭特性曲线不重合。
在工作过程中，单向阀开启性即流通性要求好，这样能及时使管道中油液流通，且对密封性要求高，如果单向阀泄漏量超过了要求值，管道中没有足够存留的油液，会直接影响汽车的下一次发动。溢流阀的启闭性是一项综合性性能指标，
本燃油泵阀门工作特性的智能测试装置根据厂家的要求可进行如下检测项目：
（1）溢流阀开启压力Pk
当限压前期溢油口开始喷油时的压力值，MPa 。 （2）溢流阀闭合压力Pj
当燃油泵出口处流量为零时的压力值，MPa。 （3）单向阀流通性 （4）单向阀密封性
它反映了生产厂家的制造工艺和装配水平，其合格对汽车安全有明显的影响。
3.2.3单向阀、溢流阀性能的检测方法
为了提高产品的可靠性, 确保设备的正常运行, 必须正确地检测出出油座阀门是否失效。长期以来，对阀门启闭特性的检测一直沿用六，七十年代的传统方法——采用油液检测且测试过程中以人工操作为主。
1.燃油泵单向阀传统检测方法
燃油泵进、出油阀密封不好会使排气困难，正常情况下，用手指分别堵住燃油泵进油口和出油口，然后用手油泵泵油，在进油口处应有较大的吸力，在出油口处应有较大的压力，如果出油口处有压力，而拉出手油泵手柄时进油口处没有吸力或吸力很小，说明出油阀密封不严，如果进油口有吸力，而压下手油泵手柄时出油阀处没有压力或压力很小，说明进油阀密封不严。进、出油阀的密封性也可用吹气的吸气的方法进行检查：在燃油泵出油口处吹气，正常情况应是不通的，如能吹通说明出油阀不密封；在进油口处吸气，正常情况应是不通的，否则说明进油阀不密封。进、出油阀不密封时，可以用研磨的方法进行修复。 2. 燃油泵溢流阀传统检测方法
溢油阀实际上是一只由球阀、阀座和弹簧等组成的单向阀。在回油管接在燃油泵进口接头处的燃油系中，如果溢油阀弹簧的预紧力过小或密封不严，会引起空气难以排净的现象。因为当溢油阀弹力不足或密封不严时，在放空气过程中，携有空气的燃油从溢油阀溢出后又从燃油泵进油接头处进入低压油路，在油路中循环流动，甚至在手油泵的吸力作用下，空气不但不能排出，反而从放气螺塞处吸入（这一现象很容易使人们误认为燃油泵或燃油泵至油箱的管路有问题）。在
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回油管接入油箱的燃油系中，溢油阀密封不严，停车时空气容易从溢油阀进入喷油泵低压油腔，进入油路中。溢油阀可以用吸气的方法进行检查，如不密封应予以更换。
3.本测试装置的自动检测方法
传统方法模拟燃油泵工作情况，在出油管道中充入油液，然后通过几天的时间来观察安全溢流阀的泄漏情况。这种检测系统结构复杂，难以满足生产自动化的要求。其检测精度低，工作量大，测试效率低，且产品检测完后，很难完全清洗还原。伴随计算机技术的迅猛发展，计算机技术应用于液压测试技术已显示出测试精度高，测试速度快，工作量大大减小的优越性。本项目所要解决的技术问题是：提供一种燃油泵阀门性能测试装置，该装置检测效率高、误差小，能对燃油泵阀门的静态和动态性能做出测试，适合在燃油泵生产线上对燃油泵出油口阀门进行测试。
检测方法简单示意图如图3-4所示：
在出油座工件被定位和密封好的情况下，从工件底部采用电动调压阀加压，达到给定压力后，安全溢流阀会开启，计算机显示溢流阀开启数值。停止加压，进行保压，计算机自动定时，保压过程中判断溢流阀的密封性。保压结束后，由与控制出油口单向阀密封的电磁阀卸压，可检测单向阀开启。接下来是利用抽真空检测单向阀的密封性，改变传统的方法，用气路代替油液检测。
图3-4 检测方法简单示意图
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按照以上的检测思路，理论中合格的被测工件的阀门压力变化曲线示意图如图3-5所示。
图3-5 理论上检测过程中阀门压力变化曲线示意图
对理论上检测过程中阀门压力变化曲线的分析：
11-2这个过程是检测溢流阀开启压力的过程。在单向阀被密封住，溢流阀○
尚未开启之前，通过给工件底部不断的加压，工件内腔的压力渐渐增大，压力值变化呈一曲线上升。当压力值增加到如图3-5中的Pmax时，溢流阀开启，通过溢流阀开启卸压并使内腔达到一个平衡压力，压力值变化有小幅度的下降后呈水平直线。此时，再往工件底部加压，都会通过溢流阀的阀口的溢漏掉,工件内腔压力恒定。
22-3这个过程是检测溢流阀闭合压力的过程，即检测溢流阀的密封性能。 ○
在溢流阀开启之后，关闭气压源，不再给工件底部加压。如果溢流阀的密封性是合格的话，压力变化曲线应如图3-5中的2-3过程所示，压力不外泄，内腔压力恒定，曲线呈一水平直线。
33-4这个过程是检测单向阀流通性能的过程。在溢流阀开启压力的检测和○
溢流阀闭合压力的检测过程中，出油口端单向阀一直由电磁阀控制着，并处于密封状态。在检测单向阀流通性能的时候，控制单向阀的电磁阀打开放气，如果单向阀的流通性是合格的话，工件内腔的压力值变化呈一曲线下降为零。
44-5这个过程是开始提供负压的过程。检测完单向阀流通性能后，关闭控○
制出油口端单向阀的电磁阀。从工件底部抽真空，工件内腔的压力值应为负值，并呈下降曲线。
55-6这个过程是检测单向阀密封性的过程。真空发生器停止工作，不再给○
工件提供负压。如果单向阀的密封性合格的话，压力应仍然保持负压，曲线呈一水平直线。
66-7使工件内腔压力归零，检测结束，卸工件。 ○
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