CN105758647B - 一种排气背压测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了排气背压测试系统，包括过渡管、前背压测试装置和后背压测试装置，前背压测试装置设置于过渡管上，后背压测试装置设置于三元催化器和排气系统之间，过渡管上下分别设置有第一和第二连接法兰，第一与第二连接法兰存在偏转角度，第一连接法兰与发动机连接，第二连接法兰与三元催化器连接，过渡管上设置有排气温度测量端口和前背压测试端口，前背压测试装置通过前背压测试端口与过渡管内部连通。本发明的排气背压测试系统结构简单、将排气系统延伸方向由发动机台架实验室的宽度方向调整为长度方向、三元催化器出口到排气管入口区域管路布置与整车布置相同、排气气流均匀、排气背压测试数据准确、减少误差。

Description

一种排气背压测试系统

技术领域

本发明涉及一种压力测试系统，特别是涉及一种在汽车制造业中使用的排气背压测试系统。

背景技术

如图1所示，横置、前驱发动机1的排气系统3穿过发动机1的油底壳，其延伸方向与发动机曲轴轴线方向接近垂直，而发动机台架试验室中发动机曲轴轴线方向与试验室长度方向5平行；当前发动机台架试验室空间有限，其宽度方向4较短而长度方向5较长，由于发动机台架试验室空间的局限性，在进行排气背压测试时无法按照整车布置方案布置排气系统零件；为完成排气背压测试，必须将排气系统延伸方向更改到与发动机曲轴轴线方向基本平行，才能利用台架试验室长度方向5的较大空间。目前现有技术中采用的技术方案是通过改制排气管法兰角度及管路的技术方案，该方案存在如下不足：(1)、如图2所示，通过改制排气管管路走向实现台架试验室的布置需求，将导致三元催化器2出口与排气管进气端入口区域排气气流发生三维连续扭曲，气流紊乱，导致背压剧增；(2)、如图3所示，采用临时改制的过渡管6并采用台架常用的密封环7(非整车设计状态的)，其法兰为不带密封环安装槽的平面法兰1.1，由于重力作用经常发生密封垫不对中的情况，从而导致排气气流阻遏区域9的出现，导致排气背压增大；(4)、如图4所示，根据整车布置方案，三元催化器2前端缺少必要的直线段，当前技术方案的排气背压测点10及排气温度测点8只能选择在三元催化器2的进气端锥2.1上，由于三元催化器2进气端锥2.1内部气流不均匀，导致背压及排温数据准确度降低。由于以上问题的存在，导致排气背压数据不准确，难以判断排气系统背压是否满足设计要求，对排气系统调音方案的冻结造成较大的困扰。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中的不足而完成的，本发明的目的是提供一种结构简单、将排气系统延伸方向由发动机台架实验室的宽度方向调整为长度方向、三元催化器出口到排气管入口区域管路布置与整车布置相同、排气气流均匀、排气背压测试数据准确、减少误差的排气背压测试系统。

本发明的一种排气背压测试系统，包括设置于发动机后和三元催化器之前的过渡管、前背压测试装置和后背压测试装置，所述前背压测试装置设置于所述过渡管上，所述后背压测试装置设置于所述三元催化器后端和排气系统前端之间的排气管道上，所述过渡管的上下两端分别设置有第一连接法兰和第二连接法兰，所述第一连接法兰与所述第二连接法兰沿过渡管轴线方向存在偏转角度，所述第一连接法兰与发动机连接，所述第二连接法兰与所述三元催化器连接，所述过渡管上设置有排气温度测量端口和前背压测试端口，所述前背压测试装置通过所述前背压测试端口与所述过渡管内部连通。

本发明的一种排气背压测试系统还可以是：

所述过渡管为直通管。

所述第一连接法兰和所述第二连接法兰为三元催化器法兰，所述第一连接法兰上表面和所述第二连接法兰的下表面上均设置有密封环安装槽。

所述第一连接法兰和所述第二连接法兰周边设置有至少两个安装孔，所述安装孔均为弧形长条形孔。

所述排气温度测量端口上设置有排气温度测试点安装座，所述排气温度测试点安装座为温度传感器螺母座，所述排气温度传感器通过排气温度测试点安装座与所述过渡管内部连通。

所述三元催化器后端连接有排气通管，所述后背压测试装置设置于所述排气通管后端与所述排气系统前端之间。

所述前背压测试端口上设置有前背压测试点安装座，所述前背压测试点安装座为后氧传感器螺母，所述前背压测试装置通过所述前背压测试点安装座与所述过渡管内部连通。

所述前背压测试装置和后背压测试装置均包括公接头、螺旋盘绕的前端引管、气路接头、后端引管和压力传感器，所述公接头分别与所述过渡管上的前背压测试端口和所述排气管道上的后背压测试端口连接，所述螺旋盘绕的前端引管的前端与所述公接头连接，所述前端引管的后端与所述后端引管之间通过所述气路接头连接，所述后端引管的后端与所述压力传感器连接。

所述前端引管由金属材料制成，所述后端引管由塑料材料制成。

所述前端引管由金属铜制成。

本发明的一种排气背压测试系统，包括设置于发动机后和三元催化器之前的过渡管、前背压测试装置和后背压测试装置，所述前背压测试装置设置于所述过渡管上，所述后背压测试装置设置于所述三元催化器后端和排气系统前端之间的排气管道上，所述过渡管的上下两端分别设置有第一连接法兰和第二连接法兰，所述第一连接法兰与所述第二连接法兰沿过渡管轴线方向存在偏转角度，所述偏转角度的大小是根据发动机台架试验室布置确定的，可以为锐角、也可以是钝角，还可以是直角，所述第一连接法兰与发动机连接，所述第二连接法兰与所述三元催化器连接，所述过渡管上设置有排气温度测量端口和前背压测试端口，所述前背压测试装置通过所述前背压测试端口与所述过渡管内部连通。这样，所述第一连接法兰与所述第二连接法兰沿过渡管轴线方向存在偏转角度。这样在不改制三元催化器及排气系统的情况下将排气系统延伸方向旋转至发动机台架试验室长度方向，实现在台架试验室中使用整车设计状态排气系统。而在三元催化器前的过渡管上设置排气温度测量端口及前排气背压测试端口连接前背压测试装置，在三元催化器之后的排气系统前端之间的排气管道上设置后背压测试装置，前背压测试装置和后背压测试装置可实时监控排气温度及三元催化器前、后端的排气背压实现排气背压测试。相对于现有技术而言具有的优点是：结构简单、将排气系统延伸方向由发动机台架实验室的宽度方向调整为长度方向、三元催化器出口到排气管入口区域管路布置与整车布置相同、排气气流均匀、排气背压测试数据准确、减少误差。

附图说明

图1现有技术的排气背压测试系统测试总体图。

图2现有技术中排气背压测试系统改制方案的布置状态图。

图3现有技术中排气背压测试系统中过渡管密封结构图。

图4现有技术中排气背压测试系统中测点布置图。

图5本发明一种排气背压测试系统背压测试总体图。

图6本发明一种排气背压测试系统示意图。

图7本发明一种排气背压测试系统过渡管示意图。

图8本发明一种排气背压测试系统过渡管俯视图。

图9本发明一种排气背压测试系统过渡管与前背压测试装置和排气温度传感器连接示意图。

图10本发明一种排气背压测试系统前后背压测试装置示意图。

图号说明

11…发动机 12…三元催化器 13…过渡管

14…前背压测试装置 15…后背压测试装置 16…排气系统

17…排气管道 18…第一连接法兰 19…第二连接法兰

20…排气温度测量端口 21…前背压测试端口 22…密封环安装槽

23…安装孔 24…排气温度测试点安装座 25…排气通管

26…排气温度传感器 27…前背压测试点安装座 28…公接头

29…前端引管 30…气路接头 31…后端引管

32…压力传感器 5…台架试验室长度方向 4…台架实验室宽度方向

具体实施方式

下面结合附图的图5至图10对本发明的一种排气背压测试系统作进一步详细说明。

本发明的一种排气背压测试系统，请参考图5至图10，包括设置于发动机11后和三元催化器12之前的过渡管13、前背压测试装置14和后背压测试装置15，所述前背压测试装置14设置于所述过渡管13上，所述后背压测试装置15设置于所述三元催化器12后端和排气系统16前端之间的排气管道17上，所述过渡管13的上下两端分别设置有第一连接法兰18和第二连接法兰19，所述第一连接法兰18与所述第二连接法兰19沿过渡管13轴线方向存在偏转角度，所述第一连接法兰18与发动机11连接，所述第二连接法兰19与所述三元催化器12连接，所述过渡管13上设置有排气温度测量端口20和前背压测试端口21，所述前背压测试装置14通过所述前背压测试端口21与所述过渡管13内部连通。这样，所述第一连接法兰18与所述第二连接法兰19沿过渡管13轴线方向存在偏转角度，所述偏转角度的大小是根据发动机台架试验室布置确定的，可以为锐角、也可以是钝角，还可以是直角，这样在不改制三元催化器12及排气系统16的情况下将排气系统16延伸方向旋转至发动机台架试验室长度方向，实现在台架试验室中使用整车设计状态排气系统16与整车布置方向一致。而在三元催化器12前的过渡管13上设置排气温度测量端口20及前排气背压测试端口连接前背压测试装置14，在三元催化器12之后的排气系统16前端之间的排气管道17上设置后背压测试装置15，前背压测试装置14和后背压测试装置15可实时监控排气温度及三元催化器12前、后端的排气背压实现排气背压测试。相对于现有技术而言具有的优点是：结构简单、将排气系统16延伸方向由发动机台架实验室的宽度方向调整为长度方向、三元催化器12出口到排气管入口区域管路布置与整车布置相同、排气气流均匀、排气背压测试数据准确、减少误差。

本发明的一种排气背压测试系统，请参考图5至图10，在前面描述的技术方案的基础上具体可以是：所述过渡管13为直通管。由于过渡管13为直通管，因此过渡管13内部区气流比较均匀，在过渡管13上设置排气温度测量端口20和前背压测试端口21，进而连通前背压测试装置14和排气温度测量装置相比在现有技术的三元催化器12进气端椎上设置排气温度测点和排气背压测点而言，测量的排气温度和压力数据更加准确，提高整体排气背压测试系统的测试精度和准确性，进一步减小误差。

本发明的一种排气背压测试系统，请参考图5至图10，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：所述第一连接法兰18和所述第二连接法兰19为三元催化器12法兰，所述第一连接法兰18上表面和所述第二连接法兰19的下表面上均设置有密封环安装槽22。密封环安装槽22的作用是在安装的过程中选用整车设计状态密封环快速地完成密封环的同心定位和装配，排气背压测试装置的装配效率和可靠性得到提高。进一步优选的技术方案为所述第一连接法兰18和所述第二连接法兰19周边设置有至少两个安装孔23，所述安装孔23均为弧形长条形孔。这样，在安装的过程中可以利用弧形长条形孔的余量调整范围对排气系统16的安装角度进行小范围的调整，使得在发动机台架试验室中装配排气系统16时能有一定的调整余量，实现快速装配，提高效率。

本发明的一种排气背压测试系统，请参考图5至图10，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：所述排气温度测量端口20上设置有排气温度测试点安装座27，所述排气温度测试点安装座27为温度传感器26螺母座，所述排气温度传感器26通过排气温度测试点安装座27与所述过渡管13内部连通。这样排气温度传感器26通过排气温度测试点安装座27安装到过渡管13上并与过渡管13内部连通，进而使得排气温度传感器26能够测量排气温度。而温度传感器26螺母座的设置是便于安装排气温度传感器26。还可以是所述三元催化器12后端连接有排气通管25，所述后背压测试装置15设置于所述排气通管25后端与所述排气系统16前端之间。这样后背压测试装置15可以测量三元催化器12后端的排气背压。

本发明的一种排气背压测试系统，请参考图5至图10，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：所述前背压测试端口21上设置有前背压测试点安装座27，所述前背压测试点安装座27为后氧传感器螺母，所述前背压测试装置14通过所述前背压测试点安装座27与所述过渡管13内部连通。这样，前排气背压测试装置通过前背压测试点安装座27与过渡管13内部连通，进而可以对过渡管13内排气进行背压测试。

本发明的一种排气背压测试系统，请参考图5至图10，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：所述前背压测试装置14和后背压测试装置15均包括公接头28、螺旋盘绕的前端引管29、气路接头30、后端引管31和压力传感器32，所述公接头28分别与所述过渡管13上的前背压测试端口21和所述排气管道17上的后背压测试端口连接，所述螺旋盘绕的前端引管29的前端与所述公接头28连接，所述前端引管29的后端与所述后端引管31之间通过所述气路接头30连接，所述后端引管31的后端与所述压力传感器32连接。这样，公接头28分别连接到过渡管13和排气管道17上，螺旋盘绕的前端引管29则将需要测试的排气气流引出至气路接头30上再通过后端引管31引出至压力传感器32进而进行排气背压测试。螺旋盘绕的前端引管29优点是体积小尺寸短，占用空间小，另外螺旋盘绕的前端引管29可以使得排气气流在前端引管29的引导作用下输送时降低温度，提高测量的可行性并减少背压测试的误差，同时减小了装配引管所需要的空间。进一步优选的技术方案为所述前端引管29由金属材料制成，所述后端引管31由塑料材料制成。前端引管29由金属材料制成的优点是金属材料导热性好，螺旋盘绕的金属制成的前端引管29散热面积显著增大，避免气路接头30和塑料制成的后端引管31暴露在高温环境中失效，而且方便安装，塑料材料制成的后端引管31的优点是降低成本，降低重量而且后端引管31可弯曲，方便其与压力传感器32连接。更进一步优选的技术方案为所述前端引管29由金属铜制成。散热效果更好，进一步提高背压测试的精度。

上述仅对本发明中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本发明的保护范围，凡是依据本发明中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种排气背压测试系统，其特征在于：包括设置于发动机后和三元催化器之前的过渡管、前背压测试装置和后背压测试装置，所述前背压测试装置设置于所述过渡管上，所述后背压测试装置设置于所述三元催化器后端和排气系统前端之间的排气管道上，所述过渡管的上下两端分别设置有第一连接法兰和第二连接法兰，所述第一连接法兰与所述第二连接法兰沿过渡管轴线方向存在偏转角度，所述第一连接法兰与发动机连接，所述第二连接法兰与所述三元催化器连接，所述过渡管上设置有排气温度测量端口和前背压测试端口，所述前背压测试装置通过所述前背压测试端口与所述过渡管内部连通，所述第一连接法兰和所述第二连接法兰为三元催化器法兰，所述第一连接法兰上表面和所述第二连接法兰的下表面上均设置有密封环安装槽，所述第一连接法兰和所述第二连接法兰周边设置有至少两个安装孔，所述安装孔均为弧形长条形孔。

2.根据权利要求1所述的一种排气背压测试系统，其特征在于：所述过渡管为直通管。

3.根据权利要求1所述的一种排气背压测试系统，其特征在于：所述排气温度测量端口上设置有排气温度测试点安装座，所述排气温度测试点安装座为温度传感器螺母座，所述排气温度传感器通过排气温度测试点安装座与所述过渡管内部连通。

4.根据权利要求1所述的一种排气背压测试系统，其特征在于：所述三元催化器后端连接有排气通管，所述后背压测试装置设置于所述排气通管后端与所述排气系统前端之间。

5.根据权利要求1至4任意一个权利要求所述的一种排气背压测试系统，其特征在于：所述前背压测试端口上设置有前背压测试点安装座，所述前背压测试点安装座为后氧传感器螺母，所述前背压测试装置通过所述前背压测试点安装座与所述过渡管内部连通。

6.根据权利要求1至4任意一个权利要求所述的一种排气背压测试系统，其特征在于：所述前背压测试装置和后背压测试装置均包括公接头、螺旋盘绕的前端引管、气路接头、后端引管和压力传感器，所述公接头分别与所述过渡管上的前背压测试端口和所述排气管道上的后背压测试端口连接，所述螺旋盘绕的前端引管的前端与所述公接头连接，所述前端引管的后端与所述后端引管之间通过所述气路接头连接，所述后端引管的后端与所述压力传感器连接。

7.根据权利要求6所述的一种排气背压测试系统，其特征在于：所述前端引管由金属材料制成，所述后端引管由塑料材料制成。

8.根据权利要求7所述的一种排气背压测试系统，其特征在于：所述前端引管由金属铜制成。