一种可模拟极端气候下动力机械工作过程的试验系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种可模拟极端气候下动力机械工作过程的试验系统，包括：进气模拟系统，其包括：导气管，与导气管连接的混合箱，与混合箱连接的氮气箱，与混合箱连接的空气‑冷水热交换器，与空气‑冷水热交换器连接且互相并联的加湿器和干燥器，与加湿器和干燥器连接的减压箱，与减压箱连接的进气稳压箱；排气模拟系统，包括排气稳压箱；冷却系统，其包括：燃油‑冷水热交换器、冷却水‑冷水热交换器、机油‑冷水热交换器和冷源装置。本实用新型专利技术能够全面模拟极端气候(低压、低含氧量、低温、高/低湿度的进气状态以及排气低压状态)、燃油低温状态和机体低温状态，与现有的高原试验室相比，简化系统结构，极大地降低建造、使用和维护成本。

【技术实现步骤摘要】
一种可模拟极端气候下动力机械工作过程的试验系统
本技术涉及动力机械的测试领域，尤其涉及一种可模拟极端气候下动力机械工作过程的试验系统。
技术介绍
我国西部地区，包括云南、贵州、青海、西藏以及四川、重庆等部分地区处于高原/高海拔地区，其气候环境相对于平原地区，较为复杂及恶劣：气压仅为平原地区的50％-70％；空气中的含氧量只有海平面的50％～80％；气温偏低5℃-10℃，在冬季时极端温度可达到-30℃及以下；一些地区常年气候干燥，湿度低，而在山区则气候多变，经常下雨，湿度大。对于在高海拔地区使用的动力机械(移动式，如车用发动机，或固定式，如柴油发电机，或较少移动的工程机械的动力系统等)，如果不做相应调整或匹配，通常会出现性能恶化，作业能力下降，故障率升高，可靠性下降等问题。为适应汽车/工程机械在高原地区使用，要进行重新调整和试验。通常有两种方法：建立专业的高原试验室，或者是仅模拟进、排气系统的大气状态。建设高原试验室，资源投入大，使用成本较高，且由于试验室内外的压差较大，对试验室要求较高，如操作不慎，有可能出现事故。而模拟进、排气系统(特别是进气系统)的大气状态，仍不够全面；在高原地区的山区，气候多变，湿度变化大(从干燥到潮湿)，而现有的模拟设备对进气湿度状态模拟不够全面，多数只是除湿；对于燃油，以及机体，在试验中为常温状态，而实际状态多为低温状态(机体在启动时为低温，工作后为热状态)。因此，仅是对进、排气模拟显然不足。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可模拟极端气候下动力机械工作过程的试验系统，从而克服现有高原试验室建设、使用及维护成本高，以及进、排气系统模拟功能不全面的缺点。为实现上述目的，本技术提供了一种可模拟极端气候下动力机械工作过程的试验系统，其中，包括：进气模拟系统，其包括：导气管，其设置有一调节阀；混合箱，其进口与所述导气管连接，且该混合箱内设置有一氧浓度传感器；氮气箱，其出口与所述混合箱的进口连接，且该氮气箱的出口设置有一调节阀；空气-冷水热交换器，其空气通道的进口与所述混合箱的出口连接，且该空气-冷水热交换器的空气通道的出口设置有一温度传感器和一湿度传感器；干燥器，其进口与所述空气-冷水热交换器的空气通道的出口连接，且该干燥器的进口设置有一控制开关；加湿器，其进口与所述空气-冷水热交换器的空气通道的出口连接，且该加湿器的进口设置有一控制开关；减压箱，其进口分别与所述干燥器的出口和所述加湿器的出口连接，该减压箱设置有一真空泵和一节流阀，且该减压箱内设置有一压力传感器；进气稳压箱，其进口与所述减压箱的出口连接，该进气稳压箱的出口与动力机械的进气管连接，且该进气稳压箱内设置有压力传感器、温度传感器、湿度传感器以及氧浓度传感器；排气模拟系统，其包括排气稳压箱，该排气稳压箱的进口与所述动力机械的排气管连接，该排气稳压箱设置有一抽气泵，且该排气稳压箱内设置有一压力传感器；冷却系统，其包括：燃油-冷水热交换器，所述动力机械的燃油通过连接管流经该燃油-冷水热交换器的燃油通道，且在燃油流出该燃油-冷水热交换器的燃油通道的连接管上设置有一温度传感器；冷却水-冷水热交换器，所述动力机械的冷却水通过连接管流经该冷却水-冷水热交换器的冷却水通道，且在冷却水流出该冷却水-冷水热交换器的冷却水通道的连接管上设置有一温度传感器；以及机油-冷水热交换器，所述动力机械的机油通过连接管流经该机油-冷水热交换器的机油通道，且在机油流出该机油-冷水热交换器的机油通道的连接管上设置有一温度传感器；冷源装置，其用于给所述空气-冷水热交换器的冷水通道，所述燃油-冷水热交换器的冷水通道、所述冷却水-冷水热交换器的冷水通道和所述机油-冷水热交换器的冷水通道提供低温的冷水。优选地，上述技术方案中，所述冷源装置包括：制冷机，其进口设置有一压力传感器，所述空气-冷水热交换器的冷水通道的出口、所述燃油-冷水热交换器的冷水通道的出口、所述冷却水-冷水热交换器的冷水通道的出口以及所述机油-冷水热交换器的冷水通道的出口分别通过带有一温度传感器的连接管与该制冷机的进口连接；储水罐，其进口与所述制冷机的出口连接，且该储水罐的出口设置有一压力传感器和一温度传感器，所述空气-冷水热交换器的冷水通道的进口、所述燃油-冷水热交换器的冷水通道的进口、所述冷却水-冷水热交换器的冷水通道的进口以及所述机油-冷水热交换器的冷水通道的进口分别通过带有一调节阀的连接管与该储水罐的出口连接。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：对进气系统设计：外部空气依次通过混合箱、热交换器、干燥器或加湿器、减压箱，最后到进气稳压箱。经过以上转换后的气体，完全达到极端气候状态(低压、低含氧量、低温、高/低湿度)。对燃油和机体温度控制设计：通过热交换方式给燃油降温并保持低温状态，与极端气候的低温状态一致；通过热交换方式给冷却水和机油降温，并循环，可迅速从里到外降低机体温度，与极端气候的低温状态一致，并可在动力机械工作时，关闭热交换，进入工作状态(机体在启动时为低温，工作后为热状态)。对排气系统进行设计：增加了排气稳压箱，使得排气状态与极端气候的低压状态一致。通过对进、排气系统，燃油与机体温度控制的冷却系统进行设计，简化系统结构，把握模拟极端气候下的工作核心要素，极大地降低系统的建造、使用和维护成本，且动力机械的试验过程与极端气候下的真实状态基本一致。附图说明图1是根据本技术一种可模拟极端气候下动力机械工作过程的试验系统的结构示意图。主要附图标记说明：1-导气管，2-调节阀，3-氮气箱，4-氧浓度传感器，5-混合箱，6-温度传感器，7-空气-冷水热交换器，8-湿度传感器，9-控制开关，10-干燥器，11-加湿器，12-减压箱，13-压力传感器，14-节流阀，15-真空泵，16-进气稳压箱，17-燃油-冷水热交换器，18-动力机械，19-排气管，20-抽气泵，21-排气稳压箱；22-冷却水-冷水热交换器；23-连接管；24-储水罐；25-制冷机；26-控制系统；27-机油-冷水热交换器。具体实施方式下面结合附图，对本技术的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。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。图1显示了根据本技术优选实施方式的一种可模拟极端气候下动力机械工作过程的试验系统的结构示意图。该试验系统包括进气模拟系统、排气模拟系统以及冷却系统。参考图1，进气模拟系统包括导气管1、氮气箱3、混合箱5、空气-冷水热交换器7、干燥器10、加湿器11、减压箱12和进气稳压箱16。导气管1用于导入外界空气，导气管1上设置有一调节阀2，调节阀2为电动调节阀，用于调节空气的流量。混合箱5的进口与导气管1连接，氮气箱3的出口与混合箱5的进口连接，且氮气箱3的出口设置有一调节阀2。其中，混合箱5可以设置两个进口，氮气箱3和导气管1各与混合箱5的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可模拟极端气候下动力机械工作过程的试验系统，其特征在于，包括：进气模拟系统，其包括：导气管，其设置有一调节阀；混合箱，其进口与所述导气管连接，且该混合箱内设置有一氧浓度传感器；氮气箱，其出口与所述混合箱的进口连接，且该氮气箱的出口设置有一调节阀；空气‑冷水热交换器，其空气通道的进口与所述混合箱的出口连接，且该空气‑冷水热交换器的空气通道的出口设置有一温度传感器和一湿度传感器；干燥器，其进口与所述空气‑冷水热交换器的空气通道的出口连接，且该干燥器的进口设置有一控制开关；加湿器，其进口与所述空气‑冷水热交换器的空气通道的出口连接，且该加湿器的进口设置有一控制开关；减压箱，其进口分别与所述干燥器的出口和所述加湿器的出口连接，该减压箱设置有一真空泵和一节流阀，且该减压箱内设置有一压力传感器；进气稳压箱，其进口与所述减压箱的出口连接，该进气稳压箱的出口与动力机械的进气管连接，且该进气稳压箱内设置有压力传感器、温度传感器、湿度传感器以及氧浓度传感器；排气模拟系统，其包括排气稳压箱，该排气稳压箱的进口与所述动力机械的排气管连接，该排气稳压箱设置有一抽气泵，且该排气稳压箱内设置有一压力传感器；冷却系统，其包括：燃油‑冷水热交换器，所述动力机械的燃油通过连接管流经该燃油‑冷水热交换器的燃油通道，且在燃油流出该燃油‑冷水热交换器的燃油通道的连接管上设置有一温度传感器；冷却水‑冷水热交换器，所述动力机械的冷却水通过连接管流经该冷却水‑冷水热交换器的冷却水通道，且在冷却水流出该冷却水‑冷水热交换器的冷却水通道的连接管上设置有一温度传感器；机油‑冷水热交换器，所述动力机械的机油通过连接管流经该机油‑冷水热交换器的机油通道，且在机油流出该机油‑冷水热交换器的机油通道的连接管上设置有一温度传感器；冷源装置，其用于给所述空气‑冷水热交换器的冷水通道，所述燃油‑冷水热交换器的冷水通道、所述冷却水‑冷水热交换器的冷水通道和所述机油‑冷水热交换器的冷水通道提供低温的冷水。...

【技术特征摘要】
1.一种可模拟极端气候下动力机械工作过程的试验系统，其特征在于，包括：进气模拟系统，其包括：导气管，其设置有一调节阀；混合箱，其进口与所述导气管连接，且该混合箱内设置有一氧浓度传感器；氮气箱，其出口与所述混合箱的进口连接，且该氮气箱的出口设置有一调节阀；空气-冷水热交换器，其空气通道的进口与所述混合箱的出口连接，且该空气-冷水热交换器的空气通道的出口设置有一温度传感器和一湿度传感器；干燥器，其进口与所述空气-冷水热交换器的空气通道的出口连接，且该干燥器的进口设置有一控制开关；加湿器，其进口与所述空气-冷水热交换器的空气通道的出口连接，且该加湿器的进口设置有一控制开关；减压箱，其进口分别与所述干燥器的出口和所述加湿器的出口连接，该减压箱设置有一真空泵和一节流阀，且该减压箱内设置有一压力传感器；进气稳压箱，其进口与所述减压箱的出口连接，该进气稳压箱的出口与动力机械的进气管连接，且该进气稳压箱内设置有压力传感器、温度传感器、湿度传感器以及氧浓度传感器；排气模拟系统，其包括排气稳压箱，该排气稳压箱的进口与所述动力机械的排气管连接，该排气稳压箱设置有一抽气泵，且该排气稳压箱内设置有一压力传感器；冷却系统，其包括：燃油-冷水热交换器，所述动力机械的燃油通过连接管流经该燃油-冷水热交换器的燃油通道，且在燃油流出该燃油-冷水热交换器的燃油通道的连接管上设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄华，郑贵兵，徐凯，周泽鑫，
申请(专利权)人：上海冰宇信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31