一种用于检测发动机高海拔排气微粒浓度的试验系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于检测发动机高海拔排气微粒浓度的试验系统，其中进气稳压箱一端与发动机进气管连接，进气稳压箱通过安装电动阀门的管路与泵气装置进口相连；发动机排气与热交换器相连，热交换器与排气稳压箱相连，排气稳压箱通过安装电动蝶阀一的管路与真空泵连接；排气支管两端分别安装电动阀门一和电动阀门二；取样接头钢管端头斜插入排气支管封闭连接，取样接头软管端通过尾气预加热采集管与微粒测试仪进气口相连，取样接头的稀释喷口与泵气装置出口相连；微粒测试仪出气接头伸入发动机排气支管下游做封闭连接。本实用新型专利技术解决了高海拔时由于发动机排气管压力过低而无法将废气吸入微粒测试仪中的问题。无法将废气吸入微粒测试仪中的问题。无法将废气吸入微粒测试仪中的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测发动机高海拔排气微粒浓度的试验系统


[0001]本技术涉及柴油发动机研究领域，更具体的说，是涉及一种用于检测发动机高海拔排气微粒浓度的试验系统。

技术介绍

[0002]由于高海拔地区空气稀薄，气压下降，大气含氧少，导致柴油机进气压力不足，进气含氧量下降，进而引发燃烧恶化，微粒排放增加，因此高海拔的微粒排放污染问题变得更加突出，对人类健康也会造成持续性的、巨大的损害。
[0003]我国在国
Ⅵ
排放标准(GB 18352.6
‑
2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第
Ⅵ
阶段)》、GB 17691
‑
2016《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第
Ⅵ
阶段)》)中，明确强调了将其适用环境条件扩展到2440m海拔。
[0004]目前，国内对柴油机高海拔排放特性研究采用的方法主要集中在如下几个方面：一是利用了自身所处的海拔优势建立柴油机排放实验室，进行柴油机低海拔排放试验研究，如昆明理工大学、中国汽车研究院等；二是在平原地区建立高原环境模拟试验室，在环境模拟舱内或进排气模拟试验台上，开展发动机高海拔排放特性试验研究；三是利用移动台架到高海拔地区进行实地排放特性试验。
[0005]研究表明，利用移动台架和到高海拔地区进行实地试验，对人力财力需求极大，且受环境条件制约严重，试验周期较长，试验难度非常大，没有专业的试验团队难以完成；在高原地区建立发动机排放检测实验室，海拔高度固定，试验条件单一，无法实现不同海拔条件下发动机排放特性的试验与评价；而在平原地区建立高原环境模拟试验室，建设经费和试验消耗都非常大。因此，目前应用较多的是基于进排气模拟的发动机高原环境模拟试验台，这种试验台对开展发动机动力性、经济性研究较准确和方便，但存在的弊端是排放检测设备无法从低气压排气管中抽取废气进行检测，因此无法开展高海拔(尤其是2500m以上)的排放特性研究。

技术实现思路

[0006]本技术为克服上述现有技术中存在的不足，提供一种用于检测发动机高海拔排气微粒浓度的试验系统。
[0007]本技术一种用于检测发动机高海拔排气微粒浓度的试验系统，包括进气稳压箱6、排气稳压箱7、微粒测试仪8、泵气装置9、稳压电源10、取样接头钢管和微粒测试仪出气接头；
[0008]新鲜空气通过进气电动蝶阀二2进入进气稳压箱，进气稳压箱一端通过管路与发动机进气管连接，进气稳压6箱通过安装电动阀门5的管路与泵气装置9进口相连；
[0009]发动机12排气经由发动机排气管13和与其并联的排气支管14与热交换器15相连，热交换器通过管路与排气稳压箱相连，排气稳压箱7通过安装电动蝶阀一1的管路与真空泵11连接；排气支管两端分别安装电动阀门一3和电动阀门二4；
[0010]取样接头钢管16端头斜插入排气支管封闭连接，取样接头软管端通过尾气预加热采集管17与微粒测试仪8进气口相连，取样接头的稀释喷口与泵气装置出口相连；
[0011]微粒测试仪出气口通过微粒测试仪出气管18与微粒测试仪出气接头19相连，微粒测试仪出气接头不锈钢管伸入发动机排气支管下游做封闭连接。
[0012]所述泵气装置由稳压电源10供电。
[0013]所述取样接头钢管端头斜插入排气支管至管内中心位置成45
°
封闭连接。
[0014]本技术具有如下有益效果：
[0015]本技术的优势在于一是将泵气装置的进气口与进气稳压箱相连，使得泵气装置进气压力与发动机在不同海拔工作时进气压力保持一致；二是将微粒测试仪的出气接头与发动机的排气支管下游封闭相连，使得微粒测试仪的出气压力与发动机排气压力相同。由于微粒测试仪取样探头钢管端斜插入排气支管上游，从而是实现了微粒测试仪取样探头端的压力、出气探头端压力和泵气装置进气压力相同，使得发动机排气能够通过泵气装置的高压气流送入微粒测试仪中，实现了不同海拔下测试发动机微粒浓度的目的，解决了高海拔时由于发动机排气管压力过低而无法将废气吸入微粒测试仪中的问题。
附图说明
[0016]图1发动机高海拔排气微粒的试验系统原理示意图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图对本技术做进一步说明。
[0018]本技术一种用于检测发动机高海拔排气微粒的试验系统如图1所示。该系统主要由发动机高海拔低气压工作状态模拟装置、高海拔低气压排气微粒测试装置组成；包括进气稳压箱6、排气稳压箱7、微粒测试仪8、泵气装置9、稳压电源10、取样接头钢管和微粒测试仪出气接头；
[0019]新鲜空气通过进气电动蝶阀二2进入进气稳压箱，进气稳压箱一端通过管路与发动机进气管连接，进气稳压6箱通过安装电动阀门5的管路与泵气装置9进口相连；
[0020]发动机12排气经由发动机排气管13和与其并联的排气支管14与热交换器15相连，热交换器通过管路与排气稳压箱相连，排气稳压箱7通过安装电动蝶阀一1的管路与真空泵11连接；排气支管两端分别安装电动阀门一3和电动阀门二4；
[0021]取样接头钢管16端斜插入排气支管至管内中心位置成45
°
封闭连接，取样接头软管端通过尾气预加热采集管17与微粒测试仪8进气口相连，取样接头的稀释喷口与泵气装置出口相连，泵气装置由稳压电源10供电；
[0022]微粒测试仪出气口通过微粒测试仪出气管18与微粒测试仪出气接头19相连，微粒测试仪出气接头不锈钢管伸入发动机排气支管下游做封闭连接。
[0023]一种用于检测发动机高海拔排气微粒浓度的具体实施方式如下：
[0024](1)发动机工作前，关闭电动阀门三3、电动阀门四4和电动阀门五5，开启真空泵，确保排气支管不漏气；
[0025](2)同时调节进气电动蝶阀二2和排气电动蝶阀一1，使发动机在试验海拔高度和试验工况下稳定运转，发动机进气稳压箱压力、排气稳压箱压力和排气管路压力与试验海
拔高度压力相同；
[0026](3)开启微粒测试仪、泵气装置、电动阀门五5，此时泵气装置的进气压力为发动机进气稳压箱压力，即试验海拔高度的压力；
[0027](4)当微粒测试仪工作稳定后，迅速打开电动阀门三3和电动阀门四4，发动机排气通过排气支管上游的取样接头送入微粒测试仪，然后通过微粒测试仪出气接头回到发动机排气支管下游，微粒测试仪进行微粒浓度测量；
[0028](5)待微粒测试完成后，立即关闭电动阀门三3和电动阀门四4，将可能带来的排气压力变化减到最低。
[0029]该技术通过将泵气装置的进气口与进气稳压箱相连，微粒测试仪的出气接头与发动机的排气支管下游封闭相连，使微粒测试仪取样探头端的压力、出气探头端压力和泵气装置进气压力相同，确保微粒测试仪能够抽取足量的废气进行检测分析，实现了在模拟海拔0～6000m环境下发动机工作过程中排气微粒的检测。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于检测发动机高海拔排气微粒浓度的试验系统，其特征是，包括进气稳压箱、排气稳压箱、微粒测试仪、泵气装置、稳压电源、取样接头钢管和微粒测试仪出气接头；新鲜空气通过进气电动蝶阀二进入进气稳压箱，进气稳压箱一端通过管路与发动机进气管连接，进气稳压箱通过安装电动阀门的管路与泵气装置进口相连；发动机排气经由发动机排气管和与其并联的排气支管与热交换器相连，热交换器通过管路与排气稳压箱相连，排气稳压箱通过安装电动蝶阀一的管路与真空泵连接；排气支管两端分别安装电动阀门一和电动阀门二；取样接头钢管端头斜插入排气支管封闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：董素荣，周广猛，张众杰，刘瑞林，刘泽坤，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军军事交通学院，
类型：新型
国别省市：