[实用新型]内燃机三通进排气管的流动性能特征试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种内燃机的试验装置，具体涉及一种内燃机三通进排气管的流动性能特征试验装置。

背景技术

内燃机的进排气管路作为增压系统的重要组成部分，其流动性能特征直接影响到柴油机的性能水平。关键管路和阀件流通能力测试是发动机进排气管路设计优化的必经之路，也是发动机性能开发的重要一环。目前，大部分研究集中于车用发动机的进气岐管及缸盖进排气道，形成了一批成熟的产品，如天津大学内燃机国家重点实验室开发的气道吹风试验台即是一种已经广泛应用的成熟平台(中国专利02128945.X)。

但是，进排气管路与气道吹风试验的要求存在着差异。从结构来看，进排气管路的拓扑结构更复杂，一般可看作多个三通单元组成；而气道形状复杂但拓扑结构相对简单(单通结构)。从研究内容来看，气道吹风试验研究气道的流通能力以及其组织缸内气体涡流的能力，而进排气管路主要关注管路的流通能力，尤其是聚合及分支流动时气流间的相互影响，这一点在气道试验台上是无法展开研究的。

对于进排气管的三通单元，其流型可以分为六种，如图1所示。这六种流型中，前三种流动为分支流，后三种为聚合流。针对三通管路单元六种流型的流通特征测量已有报道。如，英国学者Bassett等在文献《Modeling Engines with Pulse Converted Exhaust Manifolds Using One-Dimensional Techniques》中公开了一种用于船用柴油机的流动试验台，能够进行脉冲转换器、MPC排气管等三通管路的流动特征测量。中国华中科技大学的张小矛等在文献《发动机进排气系统稳流试验装置的设计与研制》中也公开了一种柴油机进排气管路测量的试验台设计方案。但这种试验台是针对某一种特定接口试验件的专门设计，而对于三通管，不但要考虑接口直径的变化，还要考虑三通空间结构的变化，因此这种结构的试验台存在接口不灵活、不具有通用性等缺点。

现有的流动测量试验台存在以下问题：

1、技术成熟的缸盖稳流吹风试验台，只能同时进行单通管路的流动特征测量(一进口一出口，不出现流动的聚合及分支现象)；

2、针对三通类管路开发的流动测量试验台，一般系统庞大，管系复杂，不能够直接进行不同直径或不同接口空间位置的三通管流动特征测量；

3、针对某一流型下，不能实现支路不同流量比例下的流动测量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种内燃机三通进排气管的流动性能特征试验装置，它可以进行内燃机进排气三通类管路的流动特征测量。

为解决上述技术问题，本实用新型内燃机三通进排气管的流动性能特征试验装置的技术解决方案为：

包括风机W，风机W通过变频电机M实现驱动；风机W的吸风口连接吸气稳压桶L2的出口管线，风机W的吹风口连接吹气稳压桶L1的入口管线；吹气稳压桶L1的出口通过管线连接第一稳流流量计K1的入口，第一稳流流量计K1的出口分别连接第二主管线以及第二稳流流量计K2的入口，第二稳流流量计K2的出口连接吸气稳压桶L2的入口管线；第二主管线连接试验件第二端口B；吹气稳压桶L1设有通向外界环境的旁路，旁路上设置有第四手动阀F4；吸气稳压桶L2设有通向外界环境的旁路，旁路上设置有第五手动阀F5；试验件第一端口A通过第一主管线分支为两路，一路支管线上设置有第四稳流流量计K4和第二电动阀F2，另一路支管线上设置有第三稳流流量计K3和第一电动阀F1；第三稳流流量计K3和第四稳流流量计K4的出口分别通向外界环境；试验件第三端口C连接通向外界环境的第三主管路，第三主管路上设置有第三电动阀F3；试验件三个端口分别设置有第二传感器J2、第一传感器J1、第三传感器J3；吹气稳压桶L1和吸气稳压桶L2分别设置有第四传感器J4、第五传感器J5。

所述试验件为MPC排气管；MPC排气管的三个端口分别连接第一过渡管a、第二过渡管b、第三过渡管c，其中第一过渡管a为支管，第二过渡管b、第三过渡管c为主管；第二过渡管b连接试验件第二端口B；第一过渡管a通过PVC钢丝管e连接试验件第一端口A；第三过渡管c通过设置有波纹管f的管道连接试验件第三端口C。

所述试验件为MPC排气管；MPC排气管的三个端口分别连接第一过渡管a、第二过渡管b、第三过渡管c，其中第一过渡管a为支管，第二过渡管b、第三过渡管c为主管；第三过渡管c连接试验件第二端口B；第一过渡管a通过PVC钢丝管e连接试验件第一端口A；第二过渡管b通过设置有波纹管f的管道连接试验件第三端口C。