柴油机废气再循环系统冷却模拟装置制造方法及图纸

技术编号:15614826 阅读:253 留言:0更新日期:2017-06-14 03:02
本发明专利技术涉及车辆研发模拟试验领域,尤其涉及一种中冷器模拟装置。一种柴油机废气再循环系统冷却模拟装置,包括控制单元和壳体,所述冷却液出口腔上设置有冷却液出口,所述冷却液出口腔与冷却液返回腔之间通过若干根穿过气液换热腔的温水管连通;所述气液换热腔上设置有进气口和出气口;所述冷却液进口上设置有电磁阀,所述出气口上设置有温度传感器,所述控制单元根据温度传感器的信号控制连接电磁阀。本发明专利技术根据出气口的温度控制冷却液的流量,实现对排气温度的调节,冷却液在进入返程段之前在冷却液返回腔内再次混合,使返程段的冷却液温度更加均匀,以便于对排气温度的精确控制,能够更加精确的模拟中冷器的效果,加快了车辆的研发进度。

【技术实现步骤摘要】
柴油机废气再循环系统冷却模拟装置
本专利技术涉及车辆研发模拟试验领域,尤其涉及一种中冷器模拟装置。
技术介绍
增压中冷柴油机实现废气再循环一般有两种方式:一种是高压废气再循环系统,一种是低压废气再循环系统;其中,高压废气再循环系统将涡轮前的排气引入中冷器之后,称为高压废气反向。此时,柴油机排气再循环系统EGR的中冷器冷却后的温度直接影响到了柴油机排放,但是在设计车辆时,因为中冷器设计制造周期长,EGR不可能等中冷器完成设计后再进行设计,因此需要用到冷却模拟装置来模拟中冷器。现有的模拟装置最终结果准确性、匹配性不高,直接影响到性能开发排放结果的可信度,增大了柴油机开发的难度,制约了试验效率的提高,需要一种新的EGR冷却模拟装置。中冷器生成厂商在设计制造中会根据要求设计建立数学模型进行仿真运算,得出若干组不同废气流量、废气进气温度、废气进气压力、进水温度、水流量、进水压力情况下,中冷后废气的温度以及中冷效率。所谓中冷效率η=(废气进气温度-中冷后废气温度)/(废气进气温度-进水温度)X100%。在实际EGR中冷器中,进水温度即为发动机水温。进水流量与进水压力与发动机水泵及本体水道设计直接相关,在相同发动机下这两者即为发动机转速的单值函数,可以通过实验测试得到相关数据。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种柴油机废气再循环系统冷却模拟装置,该模拟装置根据出气口的温度控制冷却液的流量,实现对排气温度的调节,出气口温度根据台架控制柜、排放控制柜传输过来相关数据以及根据中冷器本身数模数据拟合得到的公式进行实时计算,冷却液在进入返程段之前在冷却液返回腔内再次混合,使返程段的冷却液温度更加均匀,以便于对排气温度的精确控制,能够更加精确的模拟中冷器的效果,加快了车辆的研发进度。本专利技术是这样实现的:一种柴油机废气再循环系统冷却模拟装置,包括控制单元和壳体,所述壳体包括相互隔绝且顺次相连的冷却液进出腔、气液换热腔和冷却液返回腔,所述冷却液进出腔内通过隔液板分隔成为相互隔绝的冷却液进口腔和冷却液出口腔,所述冷却液进口腔上设置有冷却液进口,冷却液进口腔与冷却液返回腔之间通过若干根穿过气液换热腔的冷水管连通;所述冷却液出口腔上设置有冷却液出口,所述冷却液出口腔与冷却液返回腔之间通过若干根穿过气液换热腔的温水管连通;所述气液换热腔上设置有进气口和出气口;所述冷却液进口上设置有电磁阀,所述出气口上设置有温度传感器,所述控制单元根据温度传感器的信号控制连接电磁阀。所述气液换热腔内通过隔气板分隔出连续的气道,所述气道交替经过冷水管和温水管,所述进气口和出气口分别位于气道的两端。所述温度传感器为热电偶。所述冷却液进出腔和冷却液返回腔分别通过法兰固定连接在气液换热腔的两端。本专利技术柴油机废气再循环系统冷却模拟装置根据出气口的温度控制冷却液的流量,实现对排气温度的调节,冷却液在进入返程段之前在冷却液返回腔内再次混合,使返程段的冷却液温度更加均匀,以便于对排气温度的精确控制,能够更加精确的模拟中冷器的效果,加快了车辆的研发进度。附图说明图1为本专利技术柴油机废气再循环系统冷却模拟装置的结构示意图;图中:1控制单元、2壳体、3温度传感器、4冷却液进口、5冷水管、6冷却液出口、7温水管、8进气口、9出气口、10电磁阀、21冷却液进出腔、22气液换热腔、23冷却液返回腔、24隔液板、25隔气板。具体实施方式下面结合具体实施例,进一步阐述本专利技术。应理解,这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解,在阅读了本专利技术表述的内容之后,本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1如图1所示,一种柴油机废气再循环系统冷却模拟装置,包括控制单元1和壳体2,所述壳体2包括相互隔绝且顺次相连的冷却液进出腔21、气液换热腔22和冷却液返回腔23,所述冷却液进出腔21内通过隔液板24分隔成为相互隔绝的冷却液进口腔和冷却液出口腔,所述冷却液进口腔上设置有冷却液进口4,冷却液进口腔与冷却液返回腔23之间通过若干根穿过气液换热腔22的冷水管5连通;所述冷却液出口腔上设置有冷却液出口6,所述冷却液出口腔与冷却液返回腔23之间通过若干根穿过气液换热腔22的温水管7连通;所述气液换热腔22上设置有进气口8和出气口9;所述冷却液进口4上设置有电磁阀10,所述出气口9上设置有温度传感器3,所述控制单元1根据温度传感器3的信号控制连接电磁阀10;实际控制时,控制单元1根据温度传感器3的信号配合发动机相关信号和排放相关信号对电磁阀10进行控制;根据中冷器生成厂商仿真计算出若干组数据建立中冷效模型,η=f(废气流量、废气进气温度、废气进气压力、进水温度、水流量、进水压力)。变形可得η=f(废气流量、废气进气温度、废气进气压力、进水温度、发动机转速)。由台架控制柜采集的发动机相关信号包括排气总管温度、排气总管压力、发动机转速、发动机冷却液温度、发动机进气量。其中中排气总管温度即为EGR中冷器的废气进气温度,排气总管压力即为EGR中冷器的废气进气压力、发动机冷却液温度即为EGR中冷器的进水温度。由排放控制柜采集的相关信号包括发动机排气总管CO2浓度以及发动机进气总管CO2浓度。根据排放控制柜的CO2浓度信号即可计算发动机的EGR率;通过EGR率和发动机进气量即可计算出发动机EGR流量即为EGR中冷的废气流量。通过以上数据即可通过该中冷器的模型计算出发动机该时刻的中冷器效率η,通过中冷效率公式的定义变形即可求出废气出气温度即为期望的模拟装置出气口温度;最终通过对电磁阀的调节实现对出气口温度的精确控制。在本专利技术中,为了使气流能够尽可能的与冷却液管路接触,提升冷却效能,以降低模拟装置的体积,在本实施例中,所述气液换热腔22内通过隔气板25分隔出连续的气道,所述气道交替经过冷水管5和温水管7,所述进气口8和出气口9分别位于气道的两端。在本实施例中,为了安装方便和简化结构,所述冷却液进出腔21和冷却液返回腔23分别通过法兰固定连接在气液换热腔22的两端,所述温度传感器3为热电偶。在进行模式实验室和,将发动机进气压力、进气温度、充气效率、EGR率、EGR进气温度、气缸体积、发动机转速、中冷器冷却功率、中冷器形式等参数输入计算软件,通过计算得到了EGR中冷后期望温度;然后将EGR中冷后期望温度输入控制单元1,当温度传感器3测量出的出气口9的温度小于期望温度时,则控制冷却液进口4上的电磁阀10开度关小,减小冷却液流量,从而降低换热量,提高出气口9处的温度;当出气口9处的温度大于期望温度时,则控制冷却液进口4上的电磁阀10开度开大,增加冷却液流量,从而提高换热量,降低出气口9处的温度;通过PID闭环控制将出气口温度控制在期望值附近,保证冷却器功率达到目标值。本文档来自技高网...
柴油机废气再循环系统冷却模拟装置

【技术保护点】
一种柴油机废气再循环系统冷却模拟装置,其特征是:包括控制单元(1)和壳体(2),所述壳体(2)包括相互隔绝且顺次相连的冷却液进出腔(21)、气液换热腔(22)和冷却液返回腔(23),所述冷却液进出腔(21)内通过隔液板(24)分隔成为相互隔绝的冷却液进口腔和冷却液出口腔,所述冷却液进口腔上设置有冷却液进口(4),冷却液进口腔与冷却液返回腔(23)之间通过若干根穿过气液换热腔(22)的冷水管(5)连通;所述冷却液出口腔上设置有冷却液出口(6),所述冷却液出口腔与冷却液返回腔(23)之间通过若干根穿过气液换热腔(22)的温水管(7)连通;所述气液换热腔(22)上设置有进气口(8)和出气口(9);所述冷却液进口(4)上设置有电磁阀(10),所述出气口(9)上设置有温度传感器(3),所述控制单元(1)根据温度传感器(3)的信号控制连接电磁阀(10)。

【技术特征摘要】
1.一种柴油机废气再循环系统冷却模拟装置,其特征是:包括控制单元(1)和壳体(2),所述壳体(2)包括相互隔绝且顺次相连的冷却液进出腔(21)、气液换热腔(22)和冷却液返回腔(23),所述冷却液进出腔(21)内通过隔液板(24)分隔成为相互隔绝的冷却液进口腔和冷却液出口腔,所述冷却液进口腔上设置有冷却液进口(4),冷却液进口腔与冷却液返回腔(23)之间通过若干根穿过气液换热腔(22)的冷水管(5)连通;所述冷却液出口腔上设置有冷却液出口(6),所述冷却液出口腔与冷却液返回腔(23)之间通过若干根穿过气液换热腔(22)的温水管(7)连通;所述气液换热腔(22)上设置有进气口(8)和出气口(9);所述冷却液进口(4...

【专利技术属性】
技术研发人员:尚明高祥欧阳煦夏豪张宝东胡建月胡俊
申请(专利权)人:上海汽车集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:上海,31

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1