一种多燃料汽车冷起动进气预热性能检测实验系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多燃料汽车冷起动进气预热性能检测实验系统，包括具有温度控制功能的发动机冷起动实验舱、进气加热模块、用于采集外界大气温度、进气加热模块的加热温度以及预热后的发动机冷起动实验舱预热后的空气温度的温度采集模块、用于显示大气温度及预热后进气温度变化及预热时间的温度检测模块、用于根据预先选择的燃料类型来判断加热器的工作起始时间的燃料类型选择模块；用于防止加热器温度过高导致损坏的加热保护模块。该测试实验系统可有效的检测相应冷起动预热系统的工作性能，具有结构简单，检测精度高的优点，便于企业或高校在生产领域和研究开发领域内应用。

【技术实现步骤摘要】
一种多燃料汽车冷起动进气预热性能检测实验系统
本技术涉及汽车冷起动性能研究与检测领域，特别涉及一种多燃料汽车冷起动进气预热性能检测实验系统。
技术介绍
在内燃机实验性能研究中，发动机的冷起动性能是发动机性能研究指标中重要的一个研究内容，而发动机的冷起动性能对汽车的动力性和经济性有着重要的影响。因此，对于发动机冷起动进气温度的测量与预热装置的控制和加热温度测量对开发一种发动机冷起动预热装置是十分关键的。但在传统的汽车冷起动预热性能检测实验中，一般采用发动机台架测试方式，在外界温度调节下，根据发动机的冷起动次数和时间判断预热装置的性能。该实验方式虽然能够在一定程度上反映预热装置的进气加热性能，但不能准确反映冷起动进气温度和预热加热温度，很难为后期开发较高精度的预热装置提供一定研究参数。因此，为进一步扩展在发动机冷起动预热性能的研究，提高发动机进气预热产品的温度控制精度，有必要设计一种发动机进气预热性能检测实验系统。
技术实现思路
本技术的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种多燃料汽车冷起动进气预热性能检测实验系统，可实现汽车冷起动进气温度检测实验、汽车冷起动进气预热装置性能检测实验，该检测实验系统的开发与应用可以为汽车冷起动预热装置设计起到一定作用。本技术的技术方案是：一种多燃料汽车冷起动进气预热性能检测实验系统，包括具有环境温度控制功能的发动机冷起动实验舱、用于实现进气预热的进气加热模块、用于采集外界大气温度、进气加热模块中电加热片表面温度以及预热后的发动机进气温度的温度采集模块；用于根据温度采集模块提供的温度信号来控制加热器工作的温度检测模块；用于根据预先选择的燃料类型来判断加热器的工作起始时间的燃料类型选择模块；用于防止加热器温度过高导致损坏的加热保护模块；所述发动机冷起动实验舱、进气加热模块、温度采集模块、温度检测模块、燃料类型选择模块以及加热保护模块分别与控制器信号连接。上述发动机冷起动实验舱是独立通过外部控制台实施舱内环境温度控制的实验装置，该系统与汽车冷起动进气预热系统相互独立，是提供实验所需的外界大气温度需求，该发动机冷起动实验舱具体采用锦华LQD型发动机冷起动实验舱，实验舱实现温度控制范围为-40℃-50℃。上述温度采集模块包括STC90C52RC控制芯片以及分别与STC90C52RC控制芯片信号连接的进气测温模块和加热器测温模块，所述STC90C52RC控制芯片与控制器信号连接；所述进气测温模块包括大气温度测量测温电桥和预热空气温度测量测温电桥，其中该两个测温电桥中均采用PT100温度传感器测温；所述加热器测温模块包括用于测量加热器温度的K型热电偶电路结构。上述加热保护模块包括K型热电偶以及与该K型热电偶信号连接的MAX6675温度处理模块，MAX6675温度处理模块与温度检测模块的STC90C52RC控制芯片信号连接。上述的燃料类型选择模块包括三个选择开关电路，每个选择开关电路均包括一控制指示灯，并且各选择开关电路分别与不同类型的燃料供应系统信号连接。上述进气加热模块为240W和480W两种功率类型的空气预热加热器。上述温度检测模块包括型号为STC90C52RC的控制芯片以及分别与该控制芯片信号连接的信号放大器LM324、AD转换电路以及LCD1602液晶显示屏。本技术的有益效果：本技术实施例中，提供了一种多燃料汽车冷起动进气预热性能检测实验系统，该系统采用单片机控制，通过安置温度传感器和热电偶装置并配合小型温度控制系统实现对发动机冷起动进气温度与预热加热装置温度进行测量与控制。本系统不仅提高了发动机冷起动预热温度的测量精度，同时系统便于针对不同燃料发动机实现进气温度与预热温度的控制扩展，有较强的可塑性及研究价值。附图说明图1为本技术的硬件结构框图；图2为本技术的工作流程图；图3为本技术的测温电桥电路图；图4为本技术的加热保护电路；图5为本技术的燃料类型选择模块电路；图6为本技术的加热器控制电路；图7为本技术的功率放大模块电路；图8为本技术的温度检测模块电路；图9为本技术的显示模块电路。具体实施方式下面结合附图，对本技术的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。参见图1、图2，本技术实施例提供了一种多燃料汽车冷起动进气预热性能检测实验系统，包括具有环境温度控制功能的发动机冷起动实验舱、用于实现进气预热的进气加热模块、用于采集外界大气温度、进气加热模块中电加热片表面温度以及预热后的发动机进气温度的温度采集模块；用于根据温度采集模块提供的温度信号来控制加热器工作的温度检测模块；用于根据预先选择的燃料类型来判断加热器的工作起始时间的燃料类型选择模块；用于防止加热器温度过高导致损坏的加热保护模块；所述发动机冷起动实验舱、进气加热模块、温度采集模块、温度检测模块、燃料类型选择模块以及加热保护模块分别与控制器信号连接。进一步地，所述发动机冷起动实验舱是独立通过外部控制台实施舱内环境温度控制的实验装置，该系统与汽车冷起动进气预热系统相互独立，是提供实验所需的外界大气温度需求，该发动机冷起动实验舱具体采用锦华LQD型发动机冷起动实验舱，实验舱实现温度控制范围为-40℃-50℃。进一步地，所述温度采集模块包括STC90C52RC控制芯片以及分别与STC90C52RC控制芯片信号连接的进气测温模块和加热器测温模块，所述STC90C52RC控制芯片与控制器信号连接；所述进气测温模块包括大气温度测量测温电桥和预热空气温度测量测温电桥，其中该两个测温电桥中均采用PT100温度传感器测温，其测温电桥电路结构如图3所示，其中R4，R5为定值电阻，Rpot为可变调节电阻，PT100为温度传感器。用非平衡电桥测量电阻时，是使R4、R5和Rpot保持不变，PT100变化时则U0变化。再根据U0与Rx的函数关系，通过检测U0的变化从而测得Rx。由于可以检测连续变化的U0。最后将测量的温度电压信息通过放大器及AD转换器处理后，最终传输给温度检测模块STC90C52RC控制芯片。所述加热器测温模块包括用于测量加热器温度的K型热电偶及其电路组成，其具体电路描述见图4的加热保护模块电路结构。进一步地，所述加热保护模块主要作用是保护加热器正常工作，防止工作温度过高损坏，其主要组成包括K型热电偶以及与该K型热电偶信号连接的MAX6675温度处理模块，MAX6675温度处理模块与温度检测模块的STC90C52RC控制芯片信号连接。加热保护模块的基本电路结构如图4所示，MAX6675温度处理模块采集K型热电偶的测量温度电压信号后经处理后传输给温度检测模块STC90C52RC控制芯片。进一步地，所述的燃料类型选择模块包括三个选择开关电路，每个选择开关电路均包括一控制指示灯，并且各选择开关电路分别与不同类型的燃料供应系统信号连接；通过选择开关电路的开关选择来控制燃料检测类型(汽油、柴油、醇类)如图5所示，当某一选择开关电路的选择开关闭合时，该电路的控制指示灯点亮，并将该选择开关电路的开关选择信息传输给STC90C52RC控制芯片，从而通过STC90C52RC控制芯片控制与该选择开关对应的燃料供应系统开启以供应相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多燃料汽车冷起动进气预热性能检测实验系统，其特征在于，包括具有环境温度控制功能的发动机冷起动实验舱、用于实现进气预热的进气加热模块、用于采集外界大气温度、进气加热模块中电加热片表面温度以及预热后的发动机进气温度的温度采集模块；用于根据温度采集模块提供的温度信号来控制加热器工作的温度检测模块；用于根据预先选择的燃料类型来判断加热器的工作起始时间的燃料类型选择模块；用于防止加热器温度过高导致损坏的加热保护模块；所述发动机冷起动实验舱、进气加热模块、温度采集模块、温度检测模块、燃料类型选择模块以及加热保护模块分别与控制器信号连接。

【技术特征摘要】
1.一种多燃料汽车冷起动进气预热性能检测实验系统，其特征在于，包括具有环境温度控制功能的发动机冷起动实验舱、用于实现进气预热的进气加热模块、用于采集外界大气温度、进气加热模块中电加热片表面温度以及预热后的发动机进气温度的温度采集模块；用于根据温度采集模块提供的温度信号来控制加热器工作的温度检测模块；用于根据预先选择的燃料类型来判断加热器的工作起始时间的燃料类型选择模块；用于防止加热器温度过高导致损坏的加热保护模块；所述发动机冷起动实验舱、进气加热模块、温度采集模块、温度检测模块、燃料类型选择模块以及加热保护模块分别与控制器信号连接。2.如权利要求1所述的一种多燃料汽车冷起动进气预热性能检测实验系统，其特征在于，所述发动机冷起动实验舱是独立通过外部控制台实施舱内环境温度控制的实验装置，该系统与汽车冷起动进气预热系统相互独立，是提供实验所需的外界大气温度需求，该发动机冷起动实验舱具体采用锦华LQD型发动机冷起动实验舱，实验舱实现温度控制范围为-40℃-50℃。3.如权利要求1所述的一种多燃料汽车冷起动进气预热性能检测实验系统，其特征在于，所述温度采集模块包括STC90C52RC控制芯片以及分别与STC90C52RC控制芯片信号连接的进气测温模块和加热器测温模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫，赵晨浩，
申请(专利权)人：西安航空学院，
类型：新型
国别省市：陕西,61