一种可调节的进气预热装置试验系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可调节进气预热装置试验系统，该系统包括：供气子系统、供油子系统、供电子系统、数据采集子系统和控制子系统。整个试验系统可实现空气量可调、燃油量可调、电压可调、加热及供油时间可调、数据自动采集和控制。通过应用本发明专利技术的系统，可对发动机的进气加热过程进行模拟，针对各种不同的进气预热装置进行工作特性的测试，确定其最佳工作区域，优化其工作特性，为进气预热装置的改进和应用提供精准的依据，从而提高发动机的低温起动性能。

An adjustable intake preheating device test system

【技术实现步骤摘要】
一种可调节的进气预热装置试验系统
本专利技术涉及一种发动机进气预热装置的试验系统，具体而言涉及一种可调节的优化火焰进气预热装置工作性能的试验系统。
技术介绍
柴油机在发展的过程中，冷起动性能受到很大关注。随着经济发展和国防建设的不断深入，柴油机必须具备良好的低温工作性能，以便保证装备在我国全地域范围内具有良好的使用效能。我国天气寒冷的地域广阔，尤其是在东北和西南地区，严寒天气持续的时间更长。低温会使柴油机的起动力矩减小，阻力矩增大，起动过程中的热损失增大，有害排放物增加。多年来国内外人员广泛研究了改善柴油机低温起动性能的措施，包括辅助装置的应用，火焰进气预热装置就是其中的一种。火焰进气预热装置是通过电热棒点燃柴油加热进气的装置。在现有的柴油机中，火焰进气预热装置已得到广泛的应用，其通常安装在柴油机的进气管或进气歧管中，工作过程为：首先通电将进气预热装置的电热棒加热至一定温度，然后电热棒点燃进入预热装置的燃油，加热进气，提升发动机的冷起动性能。火焰进气预热装置是柴油机冷起动的重要部件，若进气预热装置工作性能不佳，会造成一定程度上进气量及燃油的浪费，并且对发动机的低温起动性能造成一定的负面影响。目前，对进气预热装置进行测试的试验系统较少且不完善，无法准确测定进气预热装置在低环境温度下的工作性能及规律。鉴于上述情况，开发对进气预热装置性能进行测试的试验系统具有十分重要的意义。因此，本专利技术提出了一种用于测试进气预热装置工作特性的试验系统，对进气预热装置进行全面测试并确定其最佳工作区域，实现对进气预热装置工作的精确控制，从而为进气预热装置的改进和应用提供精准的依据，具有重大实用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种可调节的用于测试进气预热装置工作特性的试验系统，特别是用于测试火焰进气预热装置工作特性的试验系统。此系统可设定空气流量、预热装置供油压力、供电电压、加热及供油时间，全面测试火焰进气预热装置的工作特性，并确定其最佳工作区域，同时可以实现进气预热装置的优化控制，使进气预热装置保持最佳工作状态。所述系统包括：供气子系统、供油子系统、供电子系统、数据采集子系统和控制子系统。所述供气子系统包括风机、管道、空气滤清器、燃烧室；所述供油子系统包括燃油箱、油泵、油滤、油管；所述供电子系统包括220V电源、稳压电源；所述数据采集子系统包括采集软件、硬件模块、传感器、空气流量计、显示仪表、摄影机；所述控制子系统包括控制台、控制旋钮、变频器、时间控制器；整个试验系统可实现空气量可调、燃油量可调、电压可调、加热及供油时间可调、数据自动采集和控制。本专利技术可通过模拟发动机进气加热工况，改变风量、油量、电压、加热和供油时间，分析火焰进气预热装置的工作特性及最佳工作区域。优选地，所述供气子系统模拟发动机进气工况，并为火焰进气预热装置的燃烧提供空气，所述风机为变频风机，通过调节风机频率改变风机转速，实现空气量可调。优选地，所述供油子系统为进气预热装置燃烧提供燃油，所述油泵可通过步进电机调节泵油压力，实现油量可调。优选地，所述供电子系统为试验系统供电，供电子系统包括220V电源和稳压电源，220V电源为风机、油泵及仪表供电，稳压电源为进气预热装置和电磁阀供电，稳压电源可通过调节旋钮实现电压可调。优选地，所述数据采集子系统可通过传感器采集空气相应的温度和压力信号，空气流量计测量空气流量，摄影机记录燃烧情况。硬件模块对采集的数据进行转换，然后经采集软件对试验数据进行保存及二次处理。优选地，所述控制子系统中变频器可改变风机和油泵频率，实现空气量和燃油量可调，所述时间控制器可实现加热时间和供油时间控制。附图说明图1是本专利技术具体实施方式的总系统框图。图2是供气子系统组成图。图3是供油子系统组成图。图4是供电及控制子系统组成图。图5是数据采集子系统组成图。具体实施方式为了对本专利技术进行更好地说明，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行进一步地阐述。然而，下述具体实施方式仅仅是本专利技术优选技术方案的举例，其并不能够理解为对本专利技术保护范围的限制。针对现有进气预热装置测试系统的不足，本专利技术提出了一种可调节进气预热装置试验系统，其主要用于进气预热装置综合性能试验，目的是分析进气预热装置在不同条件下的工作性能及最佳工作区域，提高发动机的低温起动性能。该系统可模拟发动机进气工况，实现空气流量、预热装置供油压力、预热装置供电电压、加热和供油时间可调。如图1所示，该试验系统包括供气子系统、供油子系统、供电子系统、数据采集子系统和控制子系统。其中，供气子系统可模拟发动机进气工况，并为火焰进气预热装置燃烧提供空气，供油子系统为火焰进气预热装置提供燃烧所需燃料，供电子系统为试验系统供电，数据采集子系统采集试验数据及燃烧图像，并经采集软件对采集的数据进行保存及二次处理，控制子系统控制试验过程中的供气量、供油压力、加热电压、加热及供油时间。试验时，火焰进气预热装置先经供电子系统通电加热，加热一段时间后，供气子系统和供油子系统分别为火焰进气预热装置提供空气和燃料，通过燃料的燃烧对流入的空气进行加热，数据采集子系统对整个试验过程中的试验数据进行采集。如图2所示，供气子系统包括风机、管道、空气滤清器、燃烧室，供气子系统模拟发动机进气工况，为火焰进气预热装置燃烧供气。流入的空气从入口进入变频风机，经空气滤清器进入燃烧室，燃烧室中的进气预热装置加热进气。通过改变风扇驱动电机的频率，改变风机的供气量。进气管道上装有空气流量计、压力传感器、温度传感器等测试装置，分别测试进气流量、进气压力、进气温度、预热装置内部温度、火焰温度、混合气温度。如图3所示，供油子系统包括油箱、油滤、油泵、油管，供油子系统为火焰进气预热装置燃烧供油。燃油泵在变频电机的带动下，将燃油从油箱中吸出，进入燃油管路，并经过供油电磁阀进入进气预热装置。时间控制器可以控制电磁阀通电时间，从而间接控制供油时间。当电磁阀在通电时会自动打开，为进气预热装置供油。油泵出口处装有油压传感器，测量油压。如图4所示，供电子系统包括220V电源、稳压电源。供电子系统分为高压电源和低压电源。高压电源为总电源，即220V电源，总电源首先接向配电箱，接着连接控制台，控制台控制所有供电开关，并直接为风机电机及油泵电机供电，同时可为低压电源充电，低压电源为稳压电源，稳压电源可以为进气预热装置和供油电磁阀提供不同数值的电压。如图5所示，数据采集子系统包括采集软件、硬件模块、温度传感器、压力传感器、空气流量计、显示仪表、摄影机。传感器自动测量进气压力及温度、预热装置内部温度、火焰温度、混合气温度、供油压力等试验数据，空气流量计测试空气流量，摄影机记录燃烧现象。当整个系统运转时，数据采集子系统可通过各个传感器和摄影机分别采集整个试验过程中的试验数据及燃烧现象，并将采集到的数据信号经硬件模块处理转换成便于观察的数字信号或图片信号进行显示，最后通过采集软件将转换后的数据进行保存及二次处理，以便进一步研究进气预热装置的工作性能及最佳工作区域。如图4所示，控制子系统包括控制台、控制旋钮、变频器、时间控制器。控制台上安装有电源开关、风机频率调节旋钮、油泵频率调节旋钮、时间控制器、显示仪表。风机频率调节旋钮通过变频器调节风机电机频率改变电机转速，间接控制风量；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可调节的用于测量进气预热装置工作性能的测试系统。所述系统包括：供气子系统、供油子系统、供电子系统、数据采集子系统和控制子系统。供气子系统包括风机、管道、空气滤清器、燃烧室。供油子系统包括油箱、油泵、油滤、油管。供电子系统包括220V电源、稳压电源。数据采集子系统包括采集软件、硬件模块、传感器、空气流量计、显示仪表、摄影机。控制子系统包括控制台、控制仪、变频器、时间控制器。整个试验系统可实现空气量可调、燃油量可调、电压可调、加热及供油时间可调、数据自动采集和控制。

【技术特征摘要】
1.一种可调节的用于测量进气预热装置工作性能的测试系统。所述系统包括：供气子系统、供油子系统、供电子系统、数据采集子系统和控制子系统。供气子系统包括风机、管道、空气滤清器、燃烧室。供油子系统包括油箱、油泵、油滤、油管。供电子系统包括220V电源、稳压电源。数据采集子系统包括采集软件、硬件模块、传感器、空气流量计、显示仪表、摄影机。控制子系统包括控制台、控制仪、变频器、时间控制器。整个试验系统可实现空气量可调、燃油量可调、电压可调、加热及供油时间可调、数据自动采集和控制。2.根据权利要求1所述的试验系统，其特征在于，所述供气子系统模拟发动机进气工况，并为进气预热装置燃烧提供空气，所述风机为变频风机，通过调节风机频率改变风机转速，实现风量可调。3.根据权利要求1所述的试验系统，其特征在于，所述供油子系统为进气预热装置燃烧提供燃油，所述油泵可通过步进电机调节泵油压力，实现油量可调。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜巍，张乾坤，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11