CN101592556A - 气道稳流试验台校准装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气道稳流试验台校准装置。在涡流调节器圆环四周钻有多个外侧大内侧小的锥形涡流孔，涡流调节器的两端均钻有螺栓孔，涡流调节器的一端设有盖板垫，用螺栓将涡流调节器、盖板垫和盖板压紧密封固定。每个锥形涡流孔的中心轴线与所述涡流调节器圆环轴心至锥形涡流孔出口连线呈30°。当涡流孔进出口有一定的压差时，气流经过涡流孔形成绕涡流调节器圆环轴心旋转的涡流，当压差保持不变时，通过堵塞涡流孔的数量来调节产生的涡流大小，本发明能够对高灵敏性动量计和孔板流量计进行动态检测，增加了气道稳流试验台的可靠性。同时可以统一不同气道稳流试验台测试标准，确保非标设备关键参数测试一致性。

Description

气道稳流试验台校准装置

技术领域

本发明属于内燃机性能检测技术，具体涉及到对衡量内燃机气道中气体流动特性的流量计和涡流动量计的动态校准装置。

技术背景

内燃机气道流动性能稳流试验台可以测量发动机气缸盖进气道的流量系数、涡流比、滚流比等流动参数。发动机为了获得良好的动力性、经济性和排放特性，要求发动机的气缸盖必须有足够高的流量系数和合适的涡流比、滚流比等参数，因此气道试验台历来就是发动机开发、发动机质量检测的重要工具。内燃机气道流动性能稳流试验台包括工作台、气流管道、孔板流量计、涡流动量计等一套较复杂的流动测试系统。内燃机气道稳流试验时，要求模拟发动机气缸盖气门连续或断续打开气门，在每一个控制点，严密测试此时的气门开启量、气体流量、气道两端的压差、气体扭矩等与气道流量系数、涡流比等有关的参数。其中测试气体流量、气体扭矩大小的主要装置为流量计和涡流动量计。在每一个试验控制点下，流量计测量气体流量的大小，涡流动量计测量扭矩大小，这两个数据直接决定了气道的流动性能参数如流量系数、涡流比等。

气道试验台对发动机气道性能的检测涉及到机械、电子、气流运动和内燃机燃烧等多种技术，所以气道试验台属于非标准装置。另外发动机排量不一，导致发动机气缸盖气道的差别也很大，因此测量发动机气缸盖气道性能时，由于气道试验台的非标准化，造成试验结果没有可比性，所以对其测试结果存疑。为了消除这种现象，本发明开发一种对不同气道试验台都适用的、可定量提供进气流量和气体扭矩的标准装置。每一套气道试验台建成后，利用该装置对其进行校准，确保其核心测量数据，如流量和扭矩等有个标准，针对气道试验要在不同气门升程下测试的特点，该装置也具备实现不同进气流量和扭矩的能力。最终达到衡量气道中气体流动特性的流量计和涡流动量计的动态校准，统一不同气道稳流试验台测试标准，确保非标设备关键参数测试一致性的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于气道稳流试验时，针对不同系列的气道稳流试验台的进气流量和涡流强度的校准装置，此外还可以对衡量气道中气体流动特性的高灵敏性动量计和测量气体流量的孔板流量计进行动态检测。

以下结合图1和图2对本发明的技术结构及原理予以说明：

涡流调节器具有圆环结构(如图1)，圆环四周钻有多个涡流孔，涡流孔在涡流调节器四周均匀分布，涡流孔外侧大内侧小形成锥孔，涡流孔的轴心不经过涡流调节器圆环轴心，即涡流孔的轴心与涡流调节器圆环轴心有一定的偏心距，所以当涡流孔进出口有一定的压差时，气流经过涡流孔形成绕涡流调节器圆环轴心旋转的涡流，当压差保持不变时，通过堵塞涡流孔的数量来调节产生的涡流大小。涡流调节器的上下两端均钻有螺栓孔，用螺栓将涡流调节器、盖板垫和盖板压紧密封固定。校准使用时，将气道稳流试验台校准装置的开口端与气道稳流试验台上的模拟缸套上端同轴连接(如图2)，由于气道稳流试验台校准装置的开口端向下，有涡流产生时，由于气道稳流试验台校准装置的上端被盖板密封，气体被迫从气道稳流试验台校准装置的开口端流出。如果将气道稳流试验台校准器密封端更改在另一端，安装时仍然保持开口端在下侧，气体从气道稳流试验台校准器的开口端流出时，则会形成反方向的涡流。

由于本发明的开口端与模拟缸套上端同轴连接，模拟缸套下端通过连接装置与高灵敏性动量计同轴对接，当气流经过涡流孔形成绕涡流调节器圆环轴心产生的涡流，通入高灵敏性动量计或气流经过孔板时，都会产生读数。

附图说明

图1本发明结构原理及部件的简图。

图2涡流孔布置示意图。

图3本发明安装在气道稳流试验台上的示意图。

图4是校准原始数据曲线图。

具体实施方式

以下通过实施例并结合附图对本发明的结构装置做进一步的说明。气道稳流试验台校准装置具有：涡流调节器、盖板垫片、盖板、螺栓等(如图1)。涡流调节器1圆环四周钻有多个外侧大内侧小的锥形涡流孔2，涡流调节器的1两端均钻有螺栓孔。涡流调节器1的一端设有盖板垫3，用螺栓5将涡流调节器1、盖板垫3和盖板4压紧密封固定。每个锥形涡流孔2之间的间距相同；每个锥形涡流孔2的中心轴线与涡流调节器1圆环轴心至涡流孔出口连线呈30°(如图2)。对于本实施例，涡流调节器1圆环四周钻有12个锥形涡流孔，涡流孔在涡流调节器四周均匀分布，锥形涡流孔2的轴心与涡流调节器1圆环的轴心有70mm的偏心距。气流经过涡流孔形成绕涡流调节器圆环轴心旋转的涡流，当此压差保持不变时，通过堵塞涡流孔的数量来调节产生的涡流大小。涡流调节器的上下两端均钻有6个螺栓孔，用6个螺栓5把盖板4固定在涡流调节器的一端，涡流调节器和盖板通过压紧盖板垫片3以防止两者之间漏气。

图2是本发明安装在气道稳流试验台上的示意图。校准时，气道稳流试验台校准装置的开口端与气道稳流试验台上的模拟缸套6上端同轴连接，模拟缸套下端通过气道稳流试验台上的连接盘7与高灵敏性动量计8同轴对接，管道9后端装有孔板流量计。启动气道稳流试验台，将气道压差设定为2KPa，气道压差为大气压力和模拟缸套6内部压力之差，堵塞11个锥形涡流孔，使其中一个锥形涡流孔保持畅通，由于该锥形涡流孔2进出口压差，气流经过锥形涡流孔形成绕涡流调节器1圆环轴心旋转的涡流，该涡流通过模拟缸套6后进入高灵敏性动量计8，会产生读数，气流经过管道9后端的孔板流量计，也会产生读数。读数的大小与未堵塞的涡流孔数量应该呈线形关系。分别记录两者的读数，然后再打开一个涡流孔(即堵塞10个涡流孔)，使其中两个涡流孔保持畅通，调节气道稳流试验台，使气道压差依旧保持2KPa，待高灵敏性动量计8和孔板流量计中的读数稳定后，记录读数。接着按上述方法依次记录3、4、5、6......12个涡流孔保持畅通时在高灵敏性动量计和孔板流量计中的读数。记录完毕后，更换孔板流量计和高灵敏动量计，按上述方法再做一次校准，两次的校准记录如下表所示。如果两次校准结果的偏差值在3％之内，则把这两次的校准结果作为该系列气道试验台的原始数据，在检测该系列其他气道试验台时以该原始数据的平均值作为检测标准。如果两次校准结果的平均值与检测结果偏差在3％之内，则认为被检测气道稳流试验台工作正常。

本发明的有益效果及特点在于：能够对高灵敏性动量计和孔板流量计进行动态检测，大大增加了气道稳流试验台的可靠性。同时可以统一不同气道稳流试验台测试标准，确保非标设备关键参数测试一致性。

Claims (2)

1.气道稳流试验台校准装置，具有涡流调节器、盖板垫片、盖板、螺栓，其特征在于涡流调节器(1)圆环四周钻有多个外侧大内侧小的锥形涡流孔(2)，涡流调节器的(1)两端均钻有螺栓孔，涡流调节器(1)的一端设有盖板垫(3)，用螺栓(5)将涡流调节器(1)、盖板垫(3)和盖板(4)压紧密封固定。

2.按照权利要求1所述的气道稳流试验台校准装置，其特征在于所述每个锥形涡流孔(2)之间的间距相同，每个锥形涡流孔(2)的中心轴线与所述涡流调节器(1)圆环轴心至锥形涡流孔出口连线呈30°。

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