【技术实现步骤摘要】
本申请涉及单缸机，具体涉及一种单缸机进排气压力边界控制装置及方法。
技术介绍
1、单缸机作为模拟整机燃烧系统性能和验证零部件基本可靠性的平台，可以大幅减少整机的试验工作量。单缸机能够准确模拟整机性能的关键在于单缸机内油气室与整机燃烧系统的匹配一致，为此，燃油喷射系统、燃烧室与整机配置保持一致以确保燃烧过程的准确模拟。同时，由于单缸机是独立工作的，没有整机的进排气系统，因此需要设置进排气模拟装置来模拟单缸机的进排气压力边界。
2、目前，进排气模拟装置采用进排阀门开度调节，通过控制单缸机各个工况下的阀门比例来控制进排气压力边界，实现对常规水面环境边界的模拟。然而，这种方式的控制精度有限。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种单缸机进排气压力边界控制装置，通过设置进气波动阀和排气波动阀，实现对单缸机进排气的波动幅值、波形和周期的控制，进而控制单缸机的进排气压力边界，解决现有技术中进排气压力边界控制精度有限的问题；本申请实施例还提供一种单缸机进排气压力边界控制方法。
2、本申请实施例提供一种单缸机进排气压力边界控制装置，包括：
3、单缸机，与单缸机的进气端连接的空压机以及与单缸机的出气端连接的排气总管；
4、进气控制模块，所述进气控制模块包括进气波动阀，所述进气波动阀连接于所述空压机和所述单缸机之间，用于调节由所述空压机提供的第一气体的控制参数，以使所述第一气体满足所述单缸机的进气要求；所述控制参数包括波动幅值、波形和周期；
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6、在一些实施例中，
7、所述进气控制模块还包括进气稳压单元，所述进气稳压单元连接于所述空压机和所述进气波动阀之间，用于稳定所述第一气体的压强；
8、所述排气控制模块还包括排气稳压单元，所述排气稳压单元连接于所述单缸机和所述排气波动阀之间，用于稳定所述第二气体的压强。
9、在一些实施例中，
10、所述进气控制模块还包括第一压力传感器，所述第一压力传感器连接于所述进气波动阀和所述单缸机之间，所述进气波动阀通过所述第一压力传感器检测所述单缸机的进气压力，并根据所述进气压力、预先设置的进气波动阀硬件设计和进排气压力边界控制模式，实现对所述第一气体的所述波动幅值、所述波形和所述周期的控制；
11、所述排气控制模块还包括第二压力传感器，所述第二压力传感器连接于所述单缸机和所述排气波动阀之间，所述排气波动阀通过第二压力传感器检测排气稳压单元出口压力，并根据所述排气稳压单元出口压力、预先设置的排气波动阀硬件设计和进排气压力边界控制模式，实现对所述第二气体的所述波动幅值、所述波形和所述周期的控制。
12、在一些实施例中，所述进气波动阀和所述排气波动阀结构相同，均包括：
13、阀本体；
14、阀盖，所述阀盖与所述阀本体连接，所述阀盖内部具有调节腔；
15、阀杆，所述阀杆设置于所述调节腔内；
16、填料函，所述填料函设置于所述阀盖背离所述阀本体的一侧的调节腔内，且所述填料函连接所述阀杆和所述阀盖，所述填料函背离所述阀本体的一侧设置隔环。
17、在一些实施例中，所述进气稳压单元包括：
18、进气边界模拟单元，所述进气边界模拟单元具有第一进气口和第一出气口；
19、多个进气稳压桶，其中，至少一个所述进气稳压桶设置于所述第一进气口和所述空压机之间，至少一个所述进气稳压桶设置于所述第一出气口和所述进气波动阀之间。
20、在一些实施例中，所述进气边界模拟单元包括：
21、进气调节阀，所述进气调节阀具有第二进气口和第二出气口，所述第二进气口与所述进气稳压桶连通；
22、进气加热器，所述进气加热器包括第三进气口和第三出气口，所述第三进气口与所述第二出气口连通，所述第三出气口与所述进气稳压桶连通。
23、在一些实施例中，多个所述进气稳压桶包括：
24、一级稳压桶，所述一级稳压桶包括第四进气口和第四出气口，所述第四进气口连接所述空压机；
25、二级稳压桶，所述二级稳压桶包括第五进气口和第五出气口，所述第五进气口与所述第四出气口连通，所述第五出气口与所述第二进气口连通；
26、三级稳压桶，所述三级稳压桶包括第六进气口和第六出气口，所述第六进气口与所述第五出气口连通，所述第六出气口与所述进气波动阀连通。
27、在一些实施例中，所述进气稳压单元还包括：
28、第三压力传感器，所述第三压力传感器设置于所述空压机和所述一级稳压桶之间。
29、在一些实施例中，所述进气稳压单元还包括：
30、旁通阀，所述旁通阀连接于所述第四出气口和所述第五进气口之间的进气管路。
31、在一些实施例中，所述排气稳压单元包括：
32、至少一个排气稳压桶，所述排气稳压桶连通所述单缸机和所述排气波动阀；
33、排气背压阀，所述排气背压阀连通所述排气波动阀和所述排气总管。
34、相应的，本申请实施例还提供一种单缸机进排气压力边界控制方法，应用于如上述实施例中任意一项所述的单缸机进排气压力边界控制装置，所述单缸机进排气压力边界控制方法包括：
35、起动空压机产生第一气体；
36、进气波动阀调节所述第一气体的控制参数，以使所述第一气体满足单缸机的进气要求；所述控制参数包括波动幅值、波形和周期；
37、所述单缸机接受所述第一气体后，排出第二气体；
38、排气波动阀调节所述第二气体的所述控制参数，以使所述第二气体满足所述单缸机的排气要求。
39、在一些实施例中，还包括：
40、进气稳压单元稳定所述第一气体的压强；
41、排气稳压单元稳定所述第二气体的压强。
42、在一些实施例中，进气波动阀调节所述第一气体的所述控制参数，以使所述第一气体满足单缸机的进气要求的步骤，进一步包括：
43、所述进气波动阀通过第一压力传感器检测所述单缸机的进气压力；
44、所述进气波动阀根据所述进气压力、预先设置的进气波动阀硬件设计和进排气压力边界控制模式，实现对所述第一气体的所述波动幅值、所述波形和所述周期的控制。
45、在一些实施例中，所述进气波动阀硬件设计包括：
46、所述进气波动阀采用调节阀；
47、所述进气波动阀选取直线流量特性；
48、所述进气波动阀的阈权值为0.15～0.3；
49、所述进气波动阀的阀门开度为10～90％；
50、所述进气波动阀的阀杆长度和阀门通径之比大于或者等于10。
51、在一些本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种单缸机进排气压力边界控制装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的单缸机进排气压力边界控制装置，其特征在于，
3.如权利要求2所述的单缸机进排气压力边界控制装置，其特征在于，
4.如权利要求2所述的单缸机进排气压力边界控制装置，其特征在于，所述进气波动阀(410)和所述排气波动阀(510)结构相同，均包括：
5.如权利要求2所述的单缸机进排气压力边界控制装置，其特征在于，所述进气稳压单元(600)包括：
6.如权利要求5所述的单缸机进排气压力边界控制装置，其特征在于，所述进气边界模拟单元(610)包括：
7.如权利要求6所述的单缸机进排气压力边界控制装置，其特征在于，多个所述进气稳压桶(620)包括：
8.如权利要求7所述的单缸机进排气压力边界控制装置，其特征在于，所述进气稳压单元(600)还包括：
9.如权利要求7所述的单缸机进排气压力边界控制装置，其特征在于，所述进气稳压单元(600)还包括：
10.如权利要求2所述的单缸机进排气压力边界控制装置，其特征在
11.一种单缸机进排气压力边界控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至10中任意一项所述的单缸机进排气压力边界控制装置，所述单缸机进排气压力边界控制方法包括：
12.如权利要求11所述的单缸机进排气压力边界控制方法，其特征在于，还包括：
13.如权利要求12所述的单缸机进排气压力边界控制方法，其特征在于，进气波动阀(410)调节所述第一气体的所述控制参数，以使所述第一气体满足单缸机(200)的进气要求的步骤，进一步包括：
14.如权利要求13所述的单缸机进排气压力边界控制方法，其特征在于，所述进气波动阀(410)硬件设计包括：
15.如权利要求12所述的单缸机进排气压力边界控制方法，其特征在于，排气波动阀(510)调节所述第二气体的所述控制参数，以使所述第二气体满足所述单缸机(200)的排气要求，进一步包括：
16.如权利要求15所述的单缸机进排气压力边界控制方法，其特征在于，所述排气波动阀(510)硬件设计包括：
17.如权利要求13或15所述的单缸机进排气压力边界控制方法，其特征在于，所述进排气压力边界控制模式包括稳态边界控制模式和动态边界控制模式，其中：
18.如权利要求17所述的单缸机进排气压力边界控制方法，其特征在于，所述进排气压力边界控制模式还包括：
19.如权利要求12所述的单缸机进排气压力边界控制方法，其特征在于，进气稳压单元(600)稳定所述第一气体的压强的步骤，进一步包括：
20.如权利要求19所述的单缸机进排气压力边界控制方法，其特征在于，一级稳压桶(621)对所述第一气体进行第一次稳压的步骤，进一步包括：
21.如权利要求19所述的单缸机进排气压力边界控制方法，其特征在于，二级稳压桶(622)对所述第一气体进行第二次稳压的步骤，进一步包括：
22.如权利要求12所述的单缸机进排气压力边界控制方法，其特征在于，排气稳压单元(700)稳定所述第二气体的压强的步骤，进一步包括：
23.如权利要求22所述的单缸机进排气压力边界控制方法，其特征在于，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种单缸机进排气压力边界控制装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的单缸机进排气压力边界控制装置，其特征在于，
3.如权利要求2所述的单缸机进排气压力边界控制装置，其特征在于，
4.如权利要求2所述的单缸机进排气压力边界控制装置，其特征在于，所述进气波动阀(410)和所述排气波动阀(510)结构相同，均包括：
5.如权利要求2所述的单缸机进排气压力边界控制装置，其特征在于，所述进气稳压单元(600)包括：
6.如权利要求5所述的单缸机进排气压力边界控制装置，其特征在于，所述进气边界模拟单元(610)包括：
7.如权利要求6所述的单缸机进排气压力边界控制装置，其特征在于，多个所述进气稳压桶(620)包括：
8.如权利要求7所述的单缸机进排气压力边界控制装置，其特征在于，所述进气稳压单元(600)还包括：
9.如权利要求7所述的单缸机进排气压力边界控制装置，其特征在于，所述进气稳压单元(600)还包括：
10.如权利要求2所述的单缸机进排气压力边界控制装置，其特征在于，所述排气稳压单元(700)包括：
11.一种单缸机进排气压力边界控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至10中任意一项所述的单缸机进排气压力边界控制装置，所述单缸机进排气压力边界控制方法包括：
12.如权利要求11所述的单缸机进排气压力边界控制方法，其特征在于，还包括：
13.如权利要求12所述的单缸机进排气压力边界控制方法，其特征在于，进气波动阀(410)调节所述第一气体的所述控制参数，以使所述第一气体满...
【专利技术属性】
技术研发人员：底柯，王丽杰，王和旭，贺晓亮，胡军强，方昱磊，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一一研究所，
类型：发明
国别省市：
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