一种发动机扫气系数在线检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种发动机扫气系数在线检测装置，包括箱体、采样管、气体成分浓度传感器；所述箱体分为上下两个腔，下腔为采样稳压腔，上腔为恒定压力腔，且两腔连通；采样测量时，气体通过中通管由下腔进入上腔；所述采样稳压腔与采样管相连；所述恒定压力腔与出气接口相连；所述箱体的恒定压力腔的侧壁安装有气体成分浓度传感器；在采样测量时对采样气体的成分浓度进行瞬时测量；所述箱体两侧壁均设有加热棒。本发明专利技术所述的在线检测装置，结构简单、设置合理可靠，能够方便地对发动机扫气系数进行在线检测，拓展应用范围宽，可以广泛应用于发动机试验室以及道路行驶的车辆上。

An On-line Detection Device for Engine Scavenging Coefficient

The invention provides an on-line detection device for engine scavenging coefficient, including a box, a sampling tube and a gas component concentration sensor; the box body is divided into two chambers, the lower chamber is a sampling stabilization chamber, the upper chamber is a constant pressure chamber, and the two chambers are connected; when sampling and measuring, the gas enters the upper chamber through the lower chamber through the middle through tube; the sampling stabilization chamber is connected with the sampling tube; The pressure chamber is connected with the outlet interface; the side wall of the constant pressure chamber of the box body is equipped with a gas composition concentration sensor; the component concentration of the sampled gas is measured instantaneously during sampling measurement; and the two sides of the box body are equipped with heating rods. The on-line detection device of the invention has simple structure, reasonable and reliable setting, can conveniently carry out on-line detection of engine scavenging coefficient, expand the application scope, and can be widely used in engine laboratories and road vehicles.

【技术实现步骤摘要】
一种发动机扫气系数在线检测装置
本专利技术属于内燃机工作测试
，具体涉及一种能够对发动机扫气过程进行在线检测的装置。
技术介绍
内燃机的性能很大程度上依赖其换气过程。在换气过程中，进气门和排气门有一段重叠开启期，称为“气门重叠期”。在气门重叠期内，新鲜空气从进气门进入气缸，同时将气缸内的废气从排气门排挤出气缸，完成扫气过程。扫气过程直接影响发动机气缸内压缩气体的成分，对接下来的燃烧过程产生重要影响。扫气不充分时，气缸内留有较多的残余废气，阻碍燃烧过程发展，导致燃烧不充分、发动机工作不稳定、功率下降、未燃HC和碳烟排放急剧升高等问题。过度扫气时，部分新鲜进气不参与燃烧直接进入排气管内，称为“进气短路”，导致换气损失增加、泵气效率下降、油耗上升、排气成分变化、排气温度下降、后处理器不能正常工作等问题。在增压发动机上，进气压力和排气压力随工况变化较大，压差不稳定，扫气过程的优化是一个难题。随着发动机小型强化程度的提高，发动机的增压压力也相应大幅增加。越来越多的产品发动机出现扫气效率不高的问题，出现扫气不完全、进气短路并存的现象。在实际车辆运行过程中，由于工况和环境条件较为复杂，在发动机设计开发阶段对扫气过程的仿真计算结果与实际情况在一些工况上的差距较大，使得相应工况下燃烧系统的标定产生困难。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种可以在线测量发动机扫气效率的装置，实现对各种工况下发动机的扫气效率进行实时检测。应用本专利技术可根据扫气效率实测值对发动机充气效率和燃烧过程进行改善，达到降低油耗和碳烟排放的目的。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种发动机扫气系数在线检测装置，包括箱体、采样管、气体成分浓度传感器；所述箱体分为上下两个腔，下腔为采样稳压腔，上腔为恒定压力腔，且两腔连通；采样测量时，气体通过中通管由下腔进入上腔；所述采样稳压腔与采样管相连；所述恒定压力腔与出气接口相连；所述箱体的恒定压力腔的侧壁安装有气体成分浓度传感器；在采样测量时对采样气体的成分浓度进行瞬时测量；所述箱体两侧壁均设有加热棒。本专利技术所述的气体成分浓度传感器为市场采购的即可，本专利技术不对其结构进行限定，其工作原理也是常规的。进一步的，所述箱体的采样稳压腔与恒定压力腔由中通管相连通。进一步的，所述采样稳压腔由下端盖涂胶密封，并与采样管相连，起到稳定采样气体压力的作用。进一步的，所述恒定压力腔由上端盖涂胶密封。进一步的，所述上端盖上安装有一个真空调压阀。所述真空调压阀可根据设定值在采样过程中确保恒定压力腔中的压力稳定。进一步的，所述加热棒在采样测量时对箱体进行加热，确保采样气体在到达气体成分浓度传感器时的温度不低于250摄氏度。进一步的，所述出气接口与一真空泵连接，作为采样时抽气的出口。本专利技术还提供一种使用如上所述的发动机扫气系数在线检测装置进行安装测试的方法，包括如下步骤，所述发动机扫气系数检测装置安装于发动机排气侧，在排气歧管上表面钻孔后，将采样管伸入到气缸盖的排气道内接近排气门背面的位置；所述发动机扫气系数检测装置的出气接口与一个真空泵相连；所述气体成分浓度传感器线束与控制器相连。相对于现有技术，本专利技术所述的发动机扫气系数在线检测装置，具有以下优势：(1)本专利技术所述的在线检测装置，通过从发动机排气道内对尾气进行快速采样，并同时对气体成分浓度进行实时测量，经过计算分析可得到发动机每个循环的扫气系数，解决对发动机扫气系数在线测量的问题。(2)本专利技术所述的在线检测装置，结构简单、设置合理可靠，能够方便地对发动机扫气系数进行在线检测。通常情况下对发动机扫气过程的评价多通过发动机工作过程仿真计算得到，无法进行在线检测，本专利技术可以实现在车辆上安装并对实际工况下发动机扫气系数进行实时在线检测，结构轻便、成本较低，对发动机本体改动小，易于实施；拓展应用范围宽，可以广泛应用于发动机试验室以及道路行驶的车辆上。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例所述的发动机扫气系数在线检测装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例所述的发动机扫气系数在线检测装置在发动机上安装的结构示意图。附图标记说明：1-真空调压阀；2-上端盖；3-出气接口；4-箱体；5-加热棒；6-采样管；7-恒定压力腔；8-中通管；9-气体成分浓度传感器；10-采样稳压腔；11-下端盖；12-进气管；13-气缸盖；14-进气道；15-进气门；16-真空泵；17-排气门；18-排气道；20-发动机扫气系数在线检测装置；21-排气管；22-控制器；23-气缸；24-活塞；25-燃烧室。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。如图1所示，一种发动机扫气系数在线检测装置，包括箱体4、采样管6、气体成分浓度传感器9；所述箱体4分为上下两个腔，下腔为采样稳压腔10，上腔为恒定压力腔7，且两腔连通；所述箱体4的采样稳压腔10与恒定压力腔7由中通管8相连通。采样测量时，气体通过中通管8由下腔进入上腔；所述采样稳压腔10与采样管6相连；所述恒定压力腔7与出气接口3相连；所述箱体4的恒定压力腔7的侧壁安装有气体成分浓度传感器9，在采样测量时对采样气体的成分浓度进行瞬时测量；所述箱体2两侧壁均设有加热棒5。所述采样稳压腔10由下端盖11涂胶密封，并与采样管6相连，起到稳定采样气体压力的作用；所述恒定压力腔7由上端盖2涂胶密封，并与出气接口3相连；所述上端盖2上安装有一个真空调压阀1。所述真空调压阀1可根据设定值在采样过程中确保恒定压力腔中的压力稳定；所述加热棒5在采样测量时对箱体进行加热，确保采样气体在到达气体成分浓度传感器9时的温度不低于250摄氏度。所述出气接口3与一真空泵连接,作为采样时抽气的出口。一种使用如上所述的发动机扫气系数在线检测装置进行安装测试的方法，包括如下步骤，所述发动机扫气系数检测装置20安装于发动机排气侧，在排气歧管上表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机扫气系数在线检测装置，其特征在于：包括箱体(4)、采样管(6)、气体成分浓度传感器(9)；所述箱体(4)分为上下两个腔，下腔为采样稳压腔(10)，上腔为恒定压力腔(7)，且两腔连通；所述采样稳压腔(10)与采样管(6)相连；所述恒定压力腔(7)与出气接口(3)相连；所述箱体(4)的恒定压力腔(7)的侧壁安装有气体成分浓度传感器(9)；所述箱体(4)两侧壁均设有加热棒(5)。

【技术特征摘要】
1.一种发动机扫气系数在线检测装置，其特征在于：包括箱体(4)、采样管(6)、气体成分浓度传感器(9)；所述箱体(4)分为上下两个腔，下腔为采样稳压腔(10)，上腔为恒定压力腔(7)，且两腔连通；所述采样稳压腔(10)与采样管(6)相连；所述恒定压力腔(7)与出气接口(3)相连；所述箱体(4)的恒定压力腔(7)的侧壁安装有气体成分浓度传感器(9)；所述箱体(4)两侧壁均设有加热棒(5)。2.根据权利要求1所述的发动机扫气系数在线检测装置，其特征在于：所述箱体(4)的采样稳压腔(10)与恒定压力腔(7)由中通管(8)相连通。3.根据权利要求1所述的发动机扫气系数在线检测装置，其特征在于：所述采样稳压腔(10)由下端盖(11)涂胶密封。4.根据权利要求1所述的发动机扫气系数在线检测装置，其特征在于：所述恒定压力腔(7)由上端盖(2)涂胶密封...

【专利技术属性】
技术研发人员：张岩，王子玉，尹艳君，于波，李玉峰，
申请(专利权)人：中国北方发动机研究所天津，
类型：发明
国别省市：天津,12