[实用新型]一种用于测定汽车在高海拔状态下性能的模拟装置

说明书

技术领域：

本实用新型属于一种模拟实验装置，特别涉及一种用于测定汽车在高海拔状态下性能的模拟装置。

技术背景：

汽车在高原行驶时，海拔高度的变化对发动机及整车性能有明显的影响。随着海拔高度的升高，发动机出现动力性下降、经济性恶化、排放污染严重等问题。究其原因，主要是由于高海拔(低气压)大气条件的影响。

目前，我国的高原车辆并没有使用真正意义的高原发动机，运输车辆多为进口或中外合资的替代车型。对于自然吸气发动机采用减小供油量的办法，也就是常说的“大马拉小车”，而使用增压发动机也只是对普通平原型增压发动机进行简单的供油调整。这不仅无法满足正常运输需要，更造成了资源的严重浪费，加重了生态环境的污染破坏。

探讨高海拔地区大气条件对发动机性能的影响，是开展汽车发动机高海拔性能研究的基础和前提。但是，如果现场实验会受到地理和自然气候的影响很大，就难以建立起符合实验要求的物理参数和实验条件，相比之下，在实验室内进行模拟实验，则比较容易克服上述困难。但是，目前我国汽车高海拔环境试验条件建设的滞后严重制约了汽车的发展。

发明内容：

本实用新型的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种用于测定汽车在高海拔状态下性能的模拟装置，该装置运用环境模拟技术，将分散的高海拔自然环境条件模拟集中于试验室内体现。

本实用新型的技术方案是：一种用于测定汽车在高海拔状态下性能的模拟装置，其特征在于：由进气压力模拟系统、排气压力模拟系统和控制系统组成；进气压力模拟系统由进气电动调节阀、进气稳压箱和空气流量计依次连接组成；排气压力模拟系统由空气流量计、排气稳压箱、排气电动调节阀和真空泵依次连接组成；控制系统的输出端分别与进气电动调节阀和排气电动调节阀的输入端连接。

上述排气压力模拟系统中的空气流量计连接有热交换器，真空泵连接有气水分离器。

上述控制系统中的单片机采用AWS-8248V工业控制计算机。

上述排气电动调节阀和气水分离器之间的管路上装有溢流阀。

本实用新型的工作原理是：本装置采用分别模拟发动机进、排气环境压力的方案。高海拔(低气压)模拟系统中，进气压力的模拟只考虑节流降压，排气背压的模拟也只设计真空泵抽吸降压，不再进行增压设计。

本实用新型的优点是：1、该装置能实现汽车在实验室中模拟海拔高度超过5000m低气压的环境，能够通过海拔高度的设置自动模拟低气压环境，实时控制海拔高度及气压的变化，同时可以获取模拟环境的实时状况并能够存储到数据库中，方便今后查询实验过程和结果，其模拟精度完全达到国家标准要求。2、自动化效率和质量高。控制系统调整简单，能够完成气密性测试中实时数据、曲线显示、并可打印、保存、查询系统历史数据；能够完成PID参数调整，使控制过程更加准确、合理。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是进气压力模拟系统的控制示意框图。

图3是排气压力模拟系统的控制示意框图。

具体实施方式：

如图1所示：一种用于测定汽车在高海拔状态下性能的模拟装置，由进气压力模拟系统、排气压力模拟系统和控制系统组成；进气压力模拟系统由进气电动调节阀2、进气稳压箱1和空气流量计3依次连接组成；排气压力模拟系统由空气流量计9、排气稳压箱4、排气电动调节阀5和真空泵7依次连接组成；控制系统AWS-8248V工业控制计算机12的输出端分别与进气电动调节阀和排气电动调节阀的输入端连接。上述排气压力模拟系统中的空气流量计连接有热交换器10，真空泵连接有气水分离器8。上述排气电动调节阀和气水分离器之间的管路上装有溢流阀6。底盘测功机11用来测量汽车的功率。

如图2所示：进气压力的模拟是通过进气节流降压来实现。空气经过空气流量计和进气节流阀，进入进气稳压箱，再通过进气管经涡轮增压器进入发动机。当发动机工作时，由进气节流阀的节流作用在进气稳压箱中产生进气低压。通过调节进气节流阀开度可以控制进气稳压箱中的进气压力，以模拟不同海拔高度的大气压力。

如图3所示：排气压力模拟系统是通过真空泵从排气稳压箱中抽取真空来实现的。由真空泵从排气稳压箱抽取真空，通过调节真空泵进气旁通阀开度，将排气稳压箱内的气压控制在所需模拟的压力范围内。考虑到排气温度较高，会使真空泵内工质升温，致使其相关零件性能降低或受损。因此，排气系统中增加了以水为工质的热交换器，使发动机排放的废气温度降至真空泵允许的范围之内，以确保内燃机高海拔(低气压)模拟试验台的安全运行。