[发明专利]柴油机高海拔冷却空气模拟系统及模拟方法

权利要求书

1.一种柴油机高海拔冷却空气模拟系统，包括柴油机、散热器和ECU，柴油机出气口和散热器之间通过冷却液管路循环连接，冷却液管路上安装节温器和冷却水泵、在柴油机出口与节温器之间的冷却液管路上安装冷却液温度传感器和冷却液流量传感器，在节温器的两个出口处分别安装冷却液流量传感器，在散热器出口的冷却液管路上安装冷却液温度传感器，ECU分别控制冷却水泵控制电机和节温器，且接收上述各个冷却液温度传感器和冷却液流量传感器采集的实际冷却液温度信号和流量信号；其特征在于：还包括柴油机变海拔变流量冷却系统和柴油机低密度介质环境模拟系统；所述柴油机变海拔变流量冷却系统包括液压油箱、液压油泵、比例溢流阀、液压马达和冷却风扇，其中液压油箱、液压油泵和液压马达组成液压循环管路，且该液压循环管路上跨接比例溢流阀，液压马达与液压风扇连接，比例溢流阀接收ECU的控制信号；所述的柴油机低密度介质环境模拟系统包括柴油机高海拔进气模拟系统和柴油机高海拔排气模拟系统，其中，柴油机高海拔进气模拟系统包括进气稳压箱和电动蝶阀，在进气稳压箱入口处安装电动蝶阀，进气稳压箱出口通过连接管路与发动机进气口相连，柴油机高海拔排气模拟系统包括排气稳压箱、电动蝶阀和真空泵，在排气稳压箱出口与真空泵之间连接电动蝶阀，排气稳压箱入口通过连接管路与发动机排气口相连。

2.一种根据权利要求1所述的柴油机高海拔冷却空气模拟系统所用的模拟方法，其特征在于，根据相似原理，若高原冷却空气模拟系统中空气的雷诺数与原型中的雷诺数一致，那么模拟系统与原型中的冷却空气具有相似的流动状态，作用于散热器的冷却空气雷诺数如公式(1)、(2)所示，

式中，u为空气流速，m/s；l为散热器特质尺度，m；v为冷却空气运动粘度，m²/s；η为冷却空气动力粘度，N·s/m²；ρ为空气密度，kg/m³，

故模型与原型的试验转速比为：

式中，n_m、n_o为模型、原型风扇转速，r/min；u_m、u_o为模型、原型冷却空气流速，m/s；ρ_m、ρ_o为模型、原型冷却空气密度，kg/m³；η_m、η_o为模型、原型冷却空气动力粘度，N·s/m²；

原型与模型中冷却空气的动力粘度可由萨特兰公式计算得到，

式中，η₀为空气在288.15K时的动力粘度，1.789e^-5N·s/m²；T为冷却空气温度，K；B为常数，110.4K；

不同海拔下温度可有下式得到，

T＝T₀-6h (4)

式中，T₀为海拔0m时的环境温度(一般取值为288.15K)，K；h为海拔高度，km。

3.根据权利要求1所述的柴油机高海拔冷却空气模拟系统，其特征在于：所述由液压油箱、液压油泵和液压马达组成的液压循环管路上安装滤油器和节油器。