[发明专利]一种用于发动机高原低气压性能试验的台架系统

说明书

本发明公开了一种用于测试发动机高原低气压性能的台架系统。本发明由进气压力模拟系统、排气压力模拟系统和控制系统组成，新风送风管路分别连接进气电动调节阀和旁通调节阀，进气电动调节阀连接设置进气流量计的进气管路，进气管路与进气稳压箱连接；排气稳压调节系统由烟气捕集器、尾气降温换热器、发动机排气调节阀组以及连接进气稳压箱的加热换热器、排气调节阀、流量计组成，进气稳压箱分别连接加热换热器和发动机；发动机与测功机连接，发动机的排气收集口通过管路依次连接烟气捕集器、尾气降温换热器、排气稳压箱、发动机排气流量调节阀组和真空泵。本发明可以满足不同海拔的高原低气压进排气实验的需求，为发动机关键技术研究及相关标准的制定提供支撑。

技术领域

本发明涉及发动机领域，更具体地说，是涉及一种用于发动机高原低气压性能试验的台架系统。

背景技术

发动机在高原运行时，海拔高度的变化对发动机性能有明显的影响。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，且不同型号和用途的发动机，性能下降的程度不同。究其原因，主要是由于高海拔(低气压)大气条件的影响。

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。目前，国内发动机高海拔环境实验条件建设的滞后性严重制约了内燃机工业的发展，国内相关研究机构和企业的发动机高原模拟实验室建设水平总体不高。在模拟低气压环境，发动机变工况过程中，如何控制发动机进排气协同问题，保证低气压模拟系统的压力稳定性，国内目前还没有相对较精确的试验方法。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，针对高原环境提供一种用于发动机高原低气压性能试验的台架系统。

本发明用于发动机高原低气压性能试验的台架系统，包括进气调节系统和排气稳压调节系统；进气调节系统由进气电动调节阀1、旁通调节阀2和进气流量计3组成，新风送风管路分别连接进气电动调节阀1和旁通调节阀2，电动调节阀1连接设置进气流量计3的进气管路，进气管路与进气稳压箱6连接；排气稳压调节系统由烟气捕集器9、尾气降温换热器10、发动机排气调节阀14和4以及进气稳压箱6的加热换热器11、排气调节阀12、流量计13组成，进气稳压箱6分别连接加热换热器11和发动机8；发动机8与测功机7连接，发动机8的排气收集口通过管路依次连接烟气捕集器9、尾气降温换热器10、排气稳压箱16、发动机排气流量调节阀组和真空泵15，发动机排气小流量调节阀4与发动机排气大流量调节阀14并联组成调节阀组；所述加热换热器11、排气调节阀12、流量计13依次通过管路连接，流量计13连接的后端管路与排气稳压箱16连接。

任意压力条件下，发动机变速过程中，排气流量在20％范围内用排气小流量调节阀调控，大于20％时用排气大流量调节阀调控，保证低气压台架模拟系统的瞬态压力稳定性。

进排气低气压是通过真空泵抽气的方式实现，而气压的稳定性通过气压调节阀组实现。进排气通过管道联通，从而保证进排气压力的一致性，并且当发动机启动和变速时，也不会影响进排气气压。本发明可以满足不同海拔的发动机高原低气压进排气实验的需求。

与现有技术相比，本发明具有如下的优点和积极效果：

1.任意压力条件下，发动机加速过程中，发动机内部的压力变化不超过±1kPa，即保证低气压台架模拟系统的瞬态压力稳定性。

2.能够模拟海拔0-6000m(101～47kPa)大气压力下的发动机进排气压力，以及-45℃～+70℃的发动机进气温度。具体的技术指标为：

(1)压力范围：101～47kPa；

(2)压力稳定性：≤3min(发动机不工作时，改变设定压力后，自第一次达到设定压力点与压力稳定在设定值±500Pa范围内的时间)，稳态时压力波动小于±0.5kPa；