涡轮增压器排气制动抗负压试验装置和试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及涡轮增压器设计技术领域，公开一种涡轮增压器排气制动抗负压试验装置和试验方法，涡轮增压器的涡轮机端接废气排出管，废气排出管上设排气制动阀，涡轮增压器的压气机端连接排气管，排气管上设排气阀；排气管在排气阀和涡轮增压器压气机端之间的管段上设旁通管路，旁通管路包括截止阀、真空压力装置和监测真空压力装置压力的第一压力检测器；排气管在涡轮增压器压气机端和旁通管路之间的管段上设第二压力检测器；涡轮增压器压气机端设转速检测器；废气排出管上设第三压力检测器和温度检测器。本试验装置模拟涡轮增压器整车排气制动工况，通过监测转速、涡轮机出口压力、温度及压气机出口压力等掌握制动运行状况，验证压气机抗负压能力。证压气机抗负压能力。证压气机抗负压能力。

【技术实现步骤摘要】
涡轮增压器排气制动抗负压试验装置和试验方法


[0001]本专利技术涉及涡轮增压器设计
，具体地，涉及一种涡轮增压器排气制动抗负压试验装置和试验方法。

技术介绍

[0002]随着排放标准的不断升级，各主机厂对涡轮增压器开发提出了越来越高的要求。其中涡轮增压器在整车排气制动工况下,增压器转速急速降低，涡轮机出口压力、温度升高；同时，发动机活塞仍高速泵气运行，压气机出口迅速失压。在该条件下可能导致增压器压气机端漏油、轴系异常磨损、以及涡轮机在热冲击作用下的故障，所以涡轮增压器在排气制动工况下的结构可靠性，特别是压气机的抗负压能力，是增压器匹配成功的关键环节。公告号为CN104296996B的专利技术专利公开一种涡轮增压器台架排气制动试验方法及装置，该装置和试验方法主要是通过在涡轮增压器台架上模拟汽车排气制动工况，检测涡轮增压器的转速、温度、压力等参数，掌握涡轮增压器的运行状况，为增压器的设计提供可靠依据。但该试验装置无法为涡轮增压器的抗负压能力提供参考，因此在前期无法对涡轮增压器进行抗负压评估，一旦在路试阶段发现抗负压功能欠缺，这样不仅延长了涡轮增压器的开发周期，同时也提高了增压器在开发过程中路试试验的成本费用
[0003]为了快速、方便地掌握涡轮增压器在路试排气制动的运行状况下的可靠性，特别是在该工况下的抗负压能力，亟需开发一种最有效和最直接的试验方法和试验装置来模拟整车排气制动工况。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服现有技术的上述不足，提供一种涡轮增压器排气制动抗负压试验装置，通过该装置模拟整车排气制动工况，监测相关运行数据，为涡轮增压器的抗负压能力提供评估参考，为涡轮增压器的研制提供数据支持。
[0005]本专利技术的技术方案是：一种涡轮增压器排气制动抗负压试验装置，涡轮增压器的涡轮机端连接废气排出管，废气排出管上设有排气制动阀，涡轮增压器的压气机端连接排气管，排气管上设有排气阀；
[0006]排气管在排气阀和涡轮增压器压气机端之间的管段上设有旁通管路，旁通管路包括依次设置的截止阀和真空压力装置，还包括用于监测真空压力装置压力的第一压力检测器；排气管在涡轮增压器压气机端和旁通管路之间的管段上设有第二压力检测器；涡轮增压器压气机端设置有转速检测器；废气排出管上安装有第三压力检测器和温度检测器。
[0007]本专利技术进一步的技术方案是：真空压力装置包括真空压力罐、真空泵和真空泵控制系统，第一压力检测器与真空泵控制系统信号连接。
[0008]本专利技术进一步的技术方案是：截止阀在旁通管路上的安装位置为旁通管路距离排气管4～6倍旁通管路管径处。
[0009]本专利技术进一步的技术方案是：第二压力检测器在排气管上的安装位置为距离涡轮
增压器压气机端出口1～1.5倍排气管管径处。
[0010]本专利技术进一步的技术方案是：第三压力检测器在废气排出管上的安装位置为距离涡轮增压器涡轮机端出口1～1.5倍废气排出管管径处。
[0011]本专利技术更进一步的技术方案是：温度检测器靠近第三压力检测器设置且和第三压力检测器之间的距离为0.5～1倍废气排出管管径。
[0012]本专利技术进一步的技术方案是：第一压力检测器和/或第二压力检测器和/或第三压力检测器为压力传感器。
[0013]本专利技术进一步的技术方案是：温度检测器为温度传感器。
[0014]本专利技术进一步的技术方案是：转速检测器为转速传感器。
[0015]本专利技术同时提供的一种技术方案是：一种采用如前所述的试验装置进行涡轮增压器排气制动抗负压试验的方法，包括如下步骤：
[0016]1)运行排气制动试验工况一：通过高温高压燃气将涡轮增压器调节至试验要求的初始转速，调节排气制动阀开度，将涡轮增压器调节到试验要求的初始涡轮机出口压力P
t0
，此时排气制动阀开度a0；保持高温高压燃气的流量及温度不变，调节排气制动阀开度，在t0时间内，使涡轮增压器涡轮机端出口压力达到试验要求值P
t1
，此时排气制动阀开度a1；关闭排气阀，开启截止阀，涡轮增压器压气机端出口空气经旁通管路上的截止阀和真空压力装置排出；监控第二压力检测器的压力值，若压力值高于试验要求，调低真空压力装置工作压力值；若压力值低于试验要求，调高真空压力装置工作压力值；同时通过第一压力检测器监测真空压力装置内压力值变化，直至第二压力检测器的压力值达到试验要求压力P
c1
；
[0017]2)运行排气制动试验工况二：在排气制动试验工况一终了时，持续运行时间t2；
[0018]3)运行排气制动试验工况三：截止阀关闭，排气阀开启，涡轮增压器压气机端出口压力升至P
c0
；排气制动阀在时间t3内由开度a1开大到a0，随着排气制动阀的动作，涡轮增压器涡轮机端出口压力由P
t1
到P
t0
时；
[0019]4)运行排气制动试验工况四：在排气制动试验工况三终了时，持续运行时间t4；
[0020]按所述工况一、工况二、工况三、工况四的顺序，循环往复，同时监测涡轮增压器压气机端转速和涡轮机端出口温度的变化，检验涡轮增压器在排气制动工况下的抗负压能力。
[0021]本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：
[0022]本专利技术的试验装置能完全模拟涡轮增压器的整车排气制动工况，通过启动排气制动阀后产生的压气机出口迅速失压条件，观察压气机是否发生漏油、轴系异常磨损、以及涡轮机在热冲击下是否发生故障等问题，同时实时监测增压器转速、涡轮机出口压力、温度及压气机出口压力等，从而预先掌握涡轮增压器在路试排气制动时的运行状况，验证增压器在该条件下结构可靠性和压气机在该工况下的抗负压能力，为涡轮增压器的研制提供数据支持。
[0023]以下结合附图和具体实施方式对本专利技术的详细结构作进一步描述。
附图说明
[0024]图1为实施例1所述的涡轮增压器排气制动抗负压试验装置的结构示意图。
具体实施方式
[0025]实施例1
[0026]本实施例提供一种涡轮增压器在排气制动工况下的抗负压能力试验方法，该试验方法通过设计能模拟整车排气制动工况的试验装置来监测相关运行数据，为涡轮增压器的抗负压能力提供评估参考，进而为涡轮增压器的研制提供数据支持。
[0027]具体地，如图1所示，试验装置包括用于接收高温高压燃气进行试验的涡轮增压器1，涡轮增压器的涡轮机端11连接废气排出管2，废气排出管2上设有排气制动阀21，涡轮增压器的压气机端12连接排气管3，排气管3上设有排气阀31；在排气制动阀21工作时，涡轮增压器转速、涡轮机端出口温度和压力会随着排气制动阀21开度不同而变化，为了监控涡轮增压器转速及涡轮机端出口压力和温度，可在压气机端12设置转速检测器4，同时在废气排出管2上依次安装第三压力检测器51和温度检测器52，转速检测器4优选为转速传感器，第三压力检测器51选用压力传感器，温度检测器52选用温度传感器。其中，第三压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涡轮增压器排气制动抗负压试验装置，其特征是：涡轮增压器的涡轮机端连接废气排出管，废气排出管上设有排气制动阀，涡轮增压器的压气机端连接排气管，排气管上设有排气阀；排气管在排气阀和涡轮增压器压气机端之间的管段上设有旁通管路，旁通管路包括依次设置的截止阀和真空压力装置，还包括用于监测真空压力装置压力的第一压力检测器；排气管在涡轮增压器压气机端和旁通管路之间的管段上设有第二压力检测器；涡轮增压器压气机端设置有转速检测器；废气排出管上安装有第三压力检测器和温度检测器。2.根据权利要求1所述的涡轮增压器排气制动抗负压试验装置，其特征是：真空压力装置包括真空压力罐、真空泵和真空泵控制系统，第一压力检测器与真空泵控制系统信号连接。3.根据权利要求1所述的涡轮增压器排气制动抗负压试验装置，其特征是：截止阀在旁通管路上的安装位置为旁通管路距离排气管4～6倍旁通管路管径处。4.根据权利要求1所述的涡轮增压器排气制动抗负压试验装置，其特征是：第二压力检测器在排气管上的安装位置为距离涡轮增压器压气机端出口1～1.5倍排气管管径处。5.根据权利要求1所述的涡轮增压器排气制动抗负压试验装置，其特征是：第三压力检测器在废气排出管上的安装位置为距离涡轮增压器涡轮机端出口1～1.5倍废气排出管管径处。6.根据权利要求5所述的涡轮增压器排气制动抗负压试验装置，其特征是：温度检测器靠近第三压力检测器设置且和第三压力检测器之间的距离为0.5～1倍废气排出管管径。7.根据权利要求1所述的涡轮增压器排气制动抗负压试验装置，其特征是：第一压力检测器和/或第二压力检测器和/或第三压力检测器为压力传感器。8.根据权利要求1所述的涡轮增压器排气制动抗负压试验装置，其特征是：温度检测器为温度传感器。9.根据权利要求1所述的涡轮增压器排...

【专利技术属性】
技术研发人员：王益堂，何光清，刘晓东，陈文刚，欧永健，梁选，杨策，
申请(专利权)人：湖南天雁机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：