一种模拟高原海拔气候下的内燃机进气、排气压力模拟试验系统及其试验方法技术方案

一种模拟高原海拔气候下的内燃机进气、排气压力模拟试验系统，包括主管路、新风管路、进气管路、排气管路；所述主管路上依次连接有空气预处理单元、一号罗茨风机、一号散热器、进气系统稳压罐、加热器、排气系统稳压罐、二号散热器、二号罗茨风机、降噪器；所述新风管路一端与排气系统稳压罐相通，另一端设有过滤器、输入泵，过滤器位于新风管路的最外端；所述进气管路的一端与进气系统稳压罐相连，另一端与内燃机的进气口相连；内燃机进气口处设有双通阀，所述排气管路一端与内燃机的排气口相连，另一端与排气系统稳压罐相连；能很好的对进气压力进行模拟，适应不同类型的内燃机；输入泵可发电，实现节能；散热器内外结构分离，可以更换内胆，提高工作效率；减少占地面积。

A Simulated Test System for Intake and Exhaust Pressure of Internal Combustion Engines under Simulated Altitude Climate and Its Test Method

【技术实现步骤摘要】
一种模拟高原海拔气候下的内燃机进气、排气压力模拟试验系统及其试验方法
本专利技术涉及内燃机试验系统，具体为一种模拟高原海拔气候下的内燃机进气、排气压力模拟试验系统及其试验方法。
技术介绍
车辆、工程机械等动力装备在不同海拔地区作业时，通常会出现不同程度的动力变化、冷却系统性能变化、机体散热性能变化等问题，这些问题可以归结为内燃机在不同海拔地区运行时由于海拔压力条件的变化，影响内燃机进气压力、温度、湿度变化，进而影响内燃机性能，并将最终导致内燃机在不同海拔地区持续作业能力和作业强度均存在不同程度变化。传统的压力实验室通常在一个密闭的实验室内调整压力，内燃机在实验室内直接吸气工作，完成模拟实验。但随着压力的变化，实验室的密封墙也要加厚，抵抗压力，同时在工作时，内部不能有人员逗留，造价昂贵且极其不便。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种可精确模拟汽车内燃机在不同海拔下(尤其是高原海拔气候下)的进气试验的非密闭进气试验系统。本专利技术采用的技术方案是：一种模拟高原海拔气候下的内燃机进气、排气压力模拟试验系统，包括主管路、新风管路、进气管路、排气管路；所述主管路上依次连接有空气预处理单元、一号罗茨风机、一号散热器、进气系统稳压罐、加热器、排气系统稳压罐、二号散热器、二号罗茨风机、降噪器；所述新风管路一端与排气系统稳压罐相通，另一端设有过滤器、输入泵，过滤器位于新风管路的最外端；所述进气管路的一端与进气系统稳压罐相连，另一端与内燃机的进气口相连；内燃机进气口处设有双通阀，所述排气管路一端与内燃机的排气口相连，另一端与排气系统稳压罐相连。进一步的，所述一号散热器、二号散热器均为内外分离结构，其内胆可取出更换清洗。进一步的，在内燃机进气管和排气管之间有一个旁通管保证进气系统的恒定的流量。进一步的，所述进气管路、排气管路上分别设有设有一个防止气体倒流的一号单向阀、二号单向阀。本专利技术的有益效果和特点是：1、通过两个风机的转速差产生的压力差，在内燃机进气系统稳压罐和内燃机排气系统稳压罐内产生了一个稳定的压力，能很好的对进气压力进行模拟。2、由于系统内产生的压力不同于环境压力(始终较高或较低)，输入泵有时不作电动机，而是被带动旋转，驱动风机内部的发电单元工作发电，实现节能。3、散热器内外结构分离，可以更换内胆，内燃机工作时可使用干净内胆，旧内胆同时在另一房间清洗，节省时间1-2h，提高工作效率。4、一套压力系统能供多台内燃机实验单元分别使用，减少占地面积，提高效率。5、由于系统通过调节风机转速控制压力，能减少系统反应时间；通过改变风机转速控制流量，使系统适应不同型号内燃机的试验；或者根据模拟的海拔高度满足对应的进气量。附图说明图1是本专利技术熄烟功能筒体较佳实施例的原理示意图；图2是本专利技术一号散热器或二号散热器的结构简图。图中标号分别表示：1-主管路、2-新风管路、3-进气管路、4-排气管路、5-空气预处理单元、6-一号罗茨风机、7-一号散热器、8-进气系统稳压罐、9-加热器、10-排气系统稳压罐、11-二号散热器、12-二号罗茨风机、13-降噪器、14-过滤器、15-输入泵、16-双通阀、17-旁通管、18-一号单向阀、19-二号单向阀、20-内燃机、21-功率计；具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行进一步说明：实施例1请参照图1，一种模拟高原海拔气候下的内燃机进气、排气压力模拟试验系统，包括主管路1、新风管路2、进气管路3、排气管路4；所述主管路上依次连接有空气预处理单元5、一号罗茨风机6、一号散热器7、进气系统稳压罐8、加热器9、排气系统稳压罐10、二号散热器11、二号罗茨风机12、降噪器13；所述新风管路2一端与排气系统稳压罐10相通，另一端设有过滤器14、输入泵15，过滤器14位于新风管路2的最外端；所述进气管路3的一端与进气系统稳压罐8相连，另一端与内燃机的进气口相连；内燃机进气口处设有双通阀16，所述排气管路4一端与内燃机的排气口相连，另一端与排气系统稳压罐10相连；进气系统稳压罐8、排气系统稳压罐10内分别设有一号压力传感器22、二号压力传感器23。实施例2与实施例1不同在于：请参考图2，所述一号散热器7、二号散热器11均为内外分离结构，其内胆可取出更换清洗；在内燃机进气管和排气管之间有一个旁通管17保证进气系统的恒定的流量；所述进气管路3、排气管路4上分别设有设有一个防止气体倒流的一号单向阀18、二号单向阀19。所述的模拟高原海拔气候下的内燃机进气、排气压力模拟试验系统的试验方法，包括以下步骤:步骤一、关闭双通阀16，打开一号罗茨风机6，空气预处理单元5；外部空气进入空气预处理单元5，空气预处理单元5对空气的湿度、温度进行调节，使得进入进气管路3的空气对进气管路3进行预热；步骤二、预热进气管路3至设定温度后，关闭双通阀16，打开内燃机20和二号罗茨风机12，待一号压力传感器22、二号压力传感器23的压力差达到试验要求，内燃机开始工作，气体进入内燃机燃烧；废气从内燃机排出后，通过二号单向阀19进入排气系统稳压罐10，同时新风在输入泵15的作用下从二号过滤器14进入排气系统稳压罐10与废气及进气系统稳压罐8中多余的空气混合，初步降温，形成混合废气；步骤三:混合废气进入二号散热器11降温，在二号罗茨风机12的作用下最后进入降噪器13消除噪音，排到用户实验室总排烟风机，排入大气。工作时，空气先进入空气预处理单元，获得所需条件的空气(由于罗茨风机的原因，空气温度不低于0℃)，然后在罗茨风机1的作用下进入散热器1进一步降温，最后进入进气系统稳压罐。内燃机进气口处有一双通阀，当内燃机启动的时候阀门关闭，反之亦然。这样是为了把调整好温度和湿度的空气通过进气管，同时减少压力损失，保证进入内燃机空气的压力，在阀门开启的时候能预热管道至设定温度，当温度达到设定温度时，关闭阀门，内燃机开始工作，气体这才进入内燃机燃烧。废气从内燃机排出后，通过单向阀进入排气系统稳压罐，同时新风在输入泵15的作用下从过滤器2进入排气系统稳压罐与废气和进气系统稳压罐中多余的空气混合，初步降温，形成混合废气，然后进入散热器2降温，在罗茨风机2的作用下最后进入消音器消除噪音，排到用户实验室总排烟风机，排入大气。系统主要通过两个罗茨风机与输入泵的转速配合在两个稳压罐内形成稳定的预设压力，当废气进入排气系统稳压罐压力过大时，输入泵转速提高，形成背压，达到动态平衡。进气系统稳压罐与排气系统稳压罐间的加热器负责加热进气系统稳压罐中多余的空气，防止冷空气与高温废气混合产生大量水汽，影响性能。散热器2负责降低高温混合废气的温度，由于与废气直接接触，内部容易积灰结垢，需要经常清洗以保证排放达标，因此散热器被设计内外分离机构，内胆可取出更换清洗，大幅节省清洗时间。本方法可提高内燃机(尤其是LNG发动机)的高原环境适应性,在目前的内燃机移动性能试验台上,通过试验方式得出变海拔环境下内燃机进气压力参数调整方法。该方法通过调节增压器旁通阀控制压力来调节增压系统压比，试验表明,该方法可大幅度降低大气压力变化对内燃机性能的影响,使内燃机的动力性和燃料经济性得到明显改善。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟高原海拔气候下的内燃机进气、排气压力模拟试验系统，其特征在于：包括主管路(1)、新风管路(2)、进气管路(3)、排气管路(4)；所述主管路上依次连接有空气预处理单元(5)、一号罗茨风机(6)、一号散热器(7)、进气系统稳压罐(8)、加热器(9)、排气系统稳压罐(10)、二号散热器(11)、二号罗茨风机(12)、降噪器(13)；所述新风管路(2)一端与排气系统稳压罐(10)相通，另一端设有过滤器(14)、输入泵(15)，过滤器(14)位于新风管路(2)的最外端；所述进气管路(3)的一端与进气系统稳压罐(8)相连，另一端与内燃机的进气口相连；内燃机进气口处设有双通阀(16)，所述排气管路(4)一端与内燃机的排气口相连，另一端与排气系统稳压罐(10)相连；进气系统稳压罐(8)、排气系统稳压罐(10)内分别设有一号压力传感器(22)、二号压力传感器(23)。

【技术特征摘要】
1.一种模拟高原海拔气候下的内燃机进气、排气压力模拟试验系统，其特征在于：包括主管路(1)、新风管路(2)、进气管路(3)、排气管路(4)；所述主管路上依次连接有空气预处理单元(5)、一号罗茨风机(6)、一号散热器(7)、进气系统稳压罐(8)、加热器(9)、排气系统稳压罐(10)、二号散热器(11)、二号罗茨风机(12)、降噪器(13)；所述新风管路(2)一端与排气系统稳压罐(10)相通，另一端设有过滤器(14)、输入泵(15)，过滤器(14)位于新风管路(2)的最外端；所述进气管路(3)的一端与进气系统稳压罐(8)相连，另一端与内燃机的进气口相连；内燃机进气口处设有双通阀(16)，所述排气管路(4)一端与内燃机的排气口相连，另一端与排气系统稳压罐(10)相连；进气系统稳压罐(8)、排气系统稳压罐(10)内分别设有一号压力传感器(22)、二号压力传感器(23)。2.根据权利要求1所述的模拟高原海拔气候下的内燃机进气、排气压力模拟试验系统，其特征在于：所述一号散热器(7)、二号散热器(11)均为内外分离结构，其内胆可取出更换清洗。3.根据权利要求1所述的模拟高原海拔气候下的内燃机进气、排气压力模拟试验系统，其特征在于：在内燃机进气管和排气管之间有一个旁通管(17)保证进气系统的恒...

【专利技术属性】
技术研发人员：张希，
申请(专利权)人：武汉东测科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42