一种用于涡轮增压器启停冲击试验的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于涡轮增压器启停冲击试验的装置，属于动力机械技术领域。包括第一回路、第二回路和中间连接阀门17，两回路中的两套涡轮增压器和燃烧室完全相同。本发明专利技术同时公开了涡轮增压器启停冲击的测试方法，为涡轮启停冲击可靠性提供了依据。本发明专利技术试验台方案科学合理，容易实现，稳定可靠，对提高涡轮增压器可靠性具有重要应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于涡轮增压器启停冲击试验的装置，属于动力机械

技术介绍
在内燃机的发展历程中，涡轮增压技术的应用在提高内燃机的比功率和燃油经济性、降低排放等方面发挥了重要的作用，被誉为内燃机发展史上的重要里程碑。伴随着增压器在内燃机上的广泛应用，由增压器故障造成的整个发动机的故障和损坏事件越来越多，目前针对涡轮的可靠性试验主要有增压器120h耐久热循环考核试验、冷热冲击测试，和高低周疲劳测试等。为了解决汽车在怠速工况下燃油消耗的问题，新型节能汽车都采用了发动机启停技术。汽车在遇到红灯时完全熄火停机，增压器也随之停转，之后快速启动。在应用该技术下，发动机启动时增压器在短时间内从静止状态加速到高速状态，转子将受到强烈的冲击，汽车在当下车流密度较高的城市道路行驶过程中，频繁启停，转子因此不断受到强烈冲击，这对涡轮增压器的可靠性是一个巨大挑战。仅依靠现有的测试方法将不能够考核城市车辆涡轮增压器在频繁启停工况下的可靠性。目前国内外均未有针对涡轮增压器启停工况测试涡轮可靠性的试验方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种用于涡轮增压器启停冲击试验的装置，该装置能够完成涡轮启停冲击试验，从而考核涡轮增压器在启停工况下的可靠性。本专利技术的目的是通过下面技术方案实现的。一种用于涡轮增压器启停冲击试验的装置包括第一回路、第二回路和中间连接阀门，两回路中的两套涡轮增压器和燃烧室完全相同，每个涡轮增压器都配有各自的润滑系统，根据试验要求，可以在停止涡轮增压器工作的同时自动切断润滑油供给，在启动增压器时自动接通润滑油供给。第一涡轮增压器包括第一压气机与第一涡轮；第二涡轮增压器包括第二压气机与第二涡轮，这两个增压器即为被测试的涡轮增压器；第一回路包括第一燃烧室、第一燃烧室出口管道、第一涡轮、第一涡轮出口管道、第一压气机进气管道、第一压气机、第一压气机出口管道、第一带有单向阀的气流引射器、第一阀门、第一燃烧室进气管道；第二回路包括第二燃烧室、第二燃烧室出口管道、第二涡轮、第二涡轮出口管道、第二压气机、第二压气机进气管道、第二压气机排气管、第二带有单向阀的气流引射器、第二阀门、第二燃烧室进气管道；连接关系:第一燃烧室通过第一燃烧室出口管道与第一涡轮增压器的第一涡轮连接；第一压气机分别与第一压气机进气管道、第一压气机出口管道连接；第一压气机出口管道的另一端与第一带有单向阀的气流引射器的A 口连接；第一带有单向阀的气流引射器的C 口与第一阀门连接；第一阀门通过第一燃烧室进气管道与第一燃烧室连接；第二燃烧室通过第二燃烧室出口管道与第二涡轮增压器的第二涡轮连接；第二压气机分别与第二压气机进气管道、第二压气机出口管道连接；第二压气机出口管道另一端与第二带有单向阀的气流引射器的D 口连接；第二带有单向阀的气流引射器的F 口与第二阀门连接；第二阀门通过第二燃烧室进气管道与第二燃烧室连接；第一带有单向阀的气流引射器的B 口和第二带有单向阀的气流引射器的E 口分别与中间连接阀门连接；第一带有单向阀的气流引射器中气体能够单向从A 口流到B 口，第二带有单向阀的气流引射器中气体能够单向从D 口流到E 口。工作过程:(I)启动:打开第一阀门，关闭中间连接阀门，关闭第二阀门，此时第一回路接通，第二回路断开，启动第一燃烧室，在第一燃烧室提供的热能驱动下达到预定的稳定转速。(2)切换过程:第一阀门关闭，与此同时，中间连接阀门打开并停止第一燃烧室的燃油供给，第二阀门打开，此时第一回路断开，第二回路接通；第一回路中的第一涡轮和第一压气机从高速状态逐渐减速至静止状态，第一压气机出口管道中的气体在第一压气机剩余能量的带动下进入第一带有单向阀的气流引射器的A 口，通过单向阀从B 口流出，再依次通过中间连接阀门、第二带有单向阀的气流引射器的E 口、第二带有单向阀的气流引射器的F 口、第二阀门和第二燃烧室进气管道进入第二燃烧室，适时喷油点火并关闭中间连接阀门；第二回路接通后，第二涡轮和第二压气机逐渐从静止状态加速至高速状态，第二压气机排气管中的气体在第二压气机的带动下流入第二带有单向阀的气流引射器的D 口，从F 口流出，再依次通过第二阀门和第二燃烧室进气管道进入第二燃烧室，在第二燃烧室提供的热能驱动下达到预定的稳定转速。(3)反向切换过程:第一阀门打开，与此同时，打开中间连接阀门，第二阀门关闭，此时第一回路接通，第二回路断开，同时停止第二燃烧室的燃油供给；第二回路中的第二涡轮和第二压气机从高速状态逐渐减速至静止状态，第二压气机出口管道中的气体在第二压气机剩余能量的带动下进入第二带有单向阀的气流引射器的D 口，通过单向阀从E 口流出，再依次通过中间连接阀门、第一带有单向阀的气流引射器的B 口、第一带有单向阀的气流引射器的C 口、第一阀门和第一燃烧室进气管道进入第一燃烧室，适时喷油点火；第一回路接通后，第一涡轮和第一压气机逐渐从静止状态加速至高速状态，第一压气机排气管中的气体在第一压气机的带动下流入第一带有单向阀的气流引射器的A 口，从C 口流出，再依次通过第一阀门和第一燃烧室进气管道进入第一燃烧室。至此，实现了第一回路中的第一涡轮增压器由运转到停止、第二回路中的第二涡轮增压器由静止到运转的切换过程。如此反复，可以进行涡轮增压器的多循环启停冲击试验。切换过程中，流经燃烧室的气体流量会有波动，可以通过自动调节喷油量适应气体流量的波动，从而实现稳定燃烧和平稳过渡。有益效果1、一种用于涡轮增压器启停冲击试验的装置，能够有效地用来考核涡轮增压器在启停工况下的可靠性，并且不需要提供外气源，极大地降低了试验成本。2、本专利技术的涡轮增压器启停冲击试验台，能够促进涡轮增压器可靠性工作的开展，对提高涡轮增压器性能，满足内燃机对涡轮增压器日益严格的技术性能要求具有重要的应用价值。【附图说明】图1为本专利技术试验台结构俯视图，用于涡轮启停冲击测试。图2为第一带有单向阀的气流引射器的放大示意图。图3为第二带有单向阀的气流引射器的放大示意图。其中，1-第一燃烧室，2-第一燃烧室出口管道，3-第一压气机进气管道，4-第一压气机，5-第一涡轮，6-第一涡轮出口管道，7-第二涡轮出口管道，8-第二涡轮，9-第二压气机，10-第二压气机进气管道，11-第二燃烧室出口管道，12-第二燃烧室，13-第二压气机排气管，14-第二燃烧室进气管道，15-第二阀门，16-第二带有单向阀的气流引射器，17-中间连接阀门，18-第一带有单向阀的气流引射器，19-第一阀门，20-第一燃烧室进气管道，21-第一压气机出口管道。【具体实施方式】为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方法对本
技术实现思路
作进一步的详细说明。如图1所示，装置包括第一回路、第二回路和中间连接阀门17，两回路中的两套涡轮增压器和燃烧室完全相同。第一涡轮增压器包括第一压气机4与第一涡轮5 ;第二涡轮增压器包括第二压气机9与第二涡轮8，这两个涡轮增压器即为被测试的涡轮增压器。第一回路包括第一燃烧室1、第一燃烧室出口管道2、第一涡轮5、第一涡轮出口管道6、第一压气机进气管道3、第一压气机4、第一压气机出口管道21、第一带有单向阀的气流引射器18、第一阀门19、第一燃烧室进气管道20。第二回路包括第二燃烧室1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于涡轮增压器启停冲击试验的装置，其特征在于：包括第一回路、第二回路和中间连接阀门(17)，两回路中的两套涡轮增压器和燃烧室完全相同，每个涡轮增压器都配有各自的润滑系统，根据试验要求，可以在停止涡轮增压器工作的同时自动切断润滑油供给，在启动增压器时自动接通润滑油供给；第一回路包括第一燃烧室(1)、第一燃烧室出口管道(2)、第一涡轮(5)、第一涡轮出口管道(6)、第一压气机进气管道(3)、第一压气机(4)、第一压气机出口管道(21)、第一带有单向阀的气流引射器(18)、第一阀门(19)、第一燃烧室进气管道(20)；第二回路包括第二燃烧室(12)、第二燃烧室出口管道(11)、第二涡轮(8)、第二涡轮出口管道(7)、第二压气机(9)、第二压气机进气管道(10)、第二压气机排气管(13)、第二带有单向阀的气流引射器(16)、第二阀门(15)、第二燃烧室进气管道(14)；连接关系：第一燃烧室(1)通过第一燃烧室出口管道(2)与第一涡轮增压器的第一涡轮(5)连接；第一压气机(4)分别与第一压气机进气管道(3)、第一压气机出口管道(21)连接；第一压气机出口管道(21)的另一端与第一带有单向阀的气流引射器(18)的A口连接；第一带有单向阀的气流引射器(18)的C口与第一阀门(19)连接；第一阀门(19)通过第一燃烧室进气管道(20)与第一燃烧室(1)连接；第二燃烧室(12)通过第二燃烧室出口管道(11)与第二涡轮增压器的第二涡轮(8)连接；第二压气机(9)分别与第二压气机进气管道(10)、第二压气机出口管道(13)连接；第二压气机出口管道(13)另一端与第二带有单向阀的气流引射器(16)的D口连接；第二带有单向阀的气流引射器(16)的F口与第二阀门(15)连接；第二阀门(15)通过第二燃烧室进气管道(14)与第二燃烧室(12)连接；第一带有单向阀的气流引射器(18)的B口和第二带有单向阀的气流引射器(16)的E口分别与中间连接阀门(17)连接；第一带有单向阀的气流引射器(18)中气体能够单向从A口流到B口，第二带有单向阀的气流引射器(16)中气体能够单向从D口流到E口。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马朝臣，张志强，张亚杰，曲荀之，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11