[发明专利]一种航空活塞发动机内流高空模拟试验装置及其试验方法

权利要求书

1.一种航空活塞发动机内流高空模拟试验装置，其特征在于：所述的模拟试验装置包括进气高空模拟系统和排气高空模拟系统，还包括一个吸功器，所述的进气高空模拟系统由制冷设备和节流调节阀构成，所述的排气高空模拟系统由比例调节阀和真空泵构成，所述的制冷设备和节流调节阀通过密封管路顺序连接在航空活塞发动机的进气口，用于为航空活塞发动机提供低温低压空气；所述的吸功器与航空活塞发动机的输出轴连接，用于吸收和测量航空活塞发动机运行时输出的扭矩和功率；所述的比例调节阀和真空泵通过密封管路顺次连接的航空活塞发动机的排气口，用于模拟航空活塞发动机的排气环境。

2.根据权利要求1所述的航空活塞发动机内流高空模拟试验装置，其特征在于：所述的制冷装置采用膨胀涡轮制冷或液氮制冷。

3.根据权利要求1所述的航空活塞发动机内流高空模拟试验装置，其特征在于：所述的吸功器为测功机或螺旋桨。

4.一种航空活塞发动机内流高空模拟试验方法，其特征在于：所述的模拟试验方法包括下步骤：

步骤一、试验准备：将航空活塞发动机按照正常地面试验连接到发动机试验台上，包括将航空活塞发动机输出轴连接至吸功器；将航空活塞发动机的进气口与进气高空模拟系统的输出管路相连，所需要的航空活塞发动机工作进气由进气高空模拟系统供给；将航空活塞发动机的排气口与排气高空模拟系统通过密封管路相连，航空活塞发动机排气不直接排入试验室大气环境，而是由排气高空模拟系统抽走；

步骤二、在地面进气条件下航空活塞发动机启动开车，航空活塞发动机正常运转起来后，调整航空活塞发动机运行于需要进行高空模拟试验的某一个工作状态；

步骤三、航空活塞发动机稳定工作在当前工作状态下，调节进气高空模拟系统和排气高空模拟系统，使得航空活塞发动机位于当前工作状态下的一个试验模拟高度；

步骤四、通过吸功器测量当前工作状态时航空活塞发动机的输出扭矩和功率；

步骤五、重复步骤三和步骤四，完成航空活塞发动机在当前工作状态下所有高度的高空模拟试验；

步骤六、改变发动机工作状态，重复步骤三～步骤五进行高空模拟试验，完成航空活塞发

动机所有工作状态下所有高度的模拟试验。

步骤七、试验结束。

5.根据权利要求4所述的一种航空活塞发动机内流高空模拟试验方法，其特征在于：步骤三中调节进气高空模拟系统和排气高空模拟系统，使得航空活塞发动机位于当前工作状态下的一个试验模拟高度，具体调节过程为：提高排气高空模拟系统工作功率，则航空活塞发动机排气口压力逐步降低，所对应的标准大气高度逐步升高，同时，通过进气高空模拟系统的调节，航空活塞发动机运转状态下，活塞配合汽缸抽吸空气导致航空活塞发动机进气口压力逐步降低，所对应的标准大气高度也逐步升高，所对应的进气温度由进气高空模拟系统调节输出功率以达到所需要的低温，排气口压力调节和进气高口压力、温度调节采用自动同步调节，或者采用异步手动调节。

6.根据权利要求5所述的一种航空活塞发动机内流高空模拟试验方法，其特征在于：所述的异步手动方式调节需要按照先调节排气压力使发动机排气口处压力低于发动机进气口处压力，然后再调节节流调节阀使发动机进气口处压力与发动机排气口处压力同步，先调节排气压力降低时，保证排气压力比进气压力低，差值保持在3～5kPa。

7.根据权利要求4所述的一种航空活塞发动机内流高空模拟试验方法，其特征在于：步骤六中改变发动机的工作状态，如果航空活塞发动机是从小功率工作状态改变至大功率工作状态，需要采用调节节流调节阀使更多气体流量进入发动机或者调节比例调节阀配合真空泵加大真空度输出，从而保证航空活塞发动机工作状态改变时，发动机进气口处压力不低于发动机排气口处压力；反之，发动机从大功率工作状态改变至小功率工作状态，需要采用调节比例调节阀配合真空泵减小真空度输出，保证发动机排气口处压力低于发动机进气口处压力的差值保持在3～5kPa。