CN106017910A - 一种egr阀流量测试系统 - Google Patents

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    • G—PHYSICS
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    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow

Abstract

本发明公开了一种EGR阀流量测试系统，包括发动机、测功机、进气系统、供油系统、EGR阀控制器、油耗仪、空气流量计以及控制装置，所述发动机的受控端连接测功机，发动机分别与供油系统和进气系统连接，发动机的尾气排出口通过排气总管连接待检测EGR阀，待检测EGR阀的受控端连接EGR阀控制器；控制装置分别与测功机、进气系统、供油系统和EGR阀控制器的受控端连接，控制装置的数据采集端分别与油耗仪和空气流量计连接。本发明可行性强、操作简单、成本低廉，检测过程中废气的温度可控，能够测试出符合EGR阀实际使用条件下的EGR阀流量特性，为能够与发动机合理匹配并提高发动机效率提供基础。

Description

一种 EGR 阀流量测试系统
技术领域
本发明涉及发动机尾气排放再循环技术领域，特别是一种用于检测EGR阀性能的测试系统。
背景技术
在发动机废气再循环系统（EGR 系统）中，可以通过调节EGR 阀开度的大小来调节废气流量，使废气与新鲜空气按一定比例混合后返回气缸进行再循环，以降低气缸内燃烧温度以及燃烧速度，从而减少NOx的排放量，达到排放标准。不同的EGR阀在不同压力、不同开度下能通过的尾气流量是EGR阀匹配发动机时的重要参数；不同排量、不同排放等级的发动机在各个不同工况下的EGR率都不尽相同，即通过EGR阀的流量都不一样，因此在EGR阀生产和匹配发动机时，能够准确检测出EGR阀的流量参数，是提高发动机效率的前提。
传统EGR阀的流量测试大多是以常温空气为介质，使用大型空压机提高空气压力，再使用专用设备测试EGR阀的流量。这种测试方式往往存在介质温度不可控的问题，即测试时间长温度就会逐渐变高，测试出的流量特性不贴合实际使用条件；而且设备占地面积较大，成本也较高。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种EGR阀流量测试系统，能够测试出符合EGR阀实际使用条件下的真实的EGR流量特性。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种EGR阀流量测试系统，包括用于产生检测用尾气的发动机、用于控制发动机工作状态的测功机、为发动机提供恒湿恒温气体的进气系统、为发动机提供燃油的供油系统、用于控制待检测EGR阀开度大小的EGR阀控制器以及控制装置，所述发动机的受控端连接测功机，发动机分别与供油系统和进气系统连接，发动机的尾气排出口通过排气总管连接待检测EGR阀，待检测EGR阀的受控端连接EGR阀控制器；所述发动机与供油系统之间的管路中设置有油耗仪，发动机与进气系统之间的管路中设置有空气流量计，发动机与待检测EGR阀之间的排气总管上设置有排气压力传感器；所述控制装置分别与测功机、进气系统、供油系统、EGR阀控制器以及排气背压阀的受控端连接，控制装置的数据采集端分别与油耗仪和空气流量计的输出端连接。
上述EGR阀流量测试系统，所述控制装置的输出端连接有显示装置。
上述EGR阀流量测试系统，所述待检测EGR阀的出气口安装有排气背压阀，控制装置的输出端连接排气背压阀的受控端。
由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
本发明可行性强、操作简单、成本低廉，用于检测EGR阀特性，检测过程中废气的温度可控，真实模拟了EGR阀的使用环境，能够测试出符合EGR阀实际使用条件下的EGR阀流量特性，为能够与发动机合理匹配并提高发动机效率提供基础。
附图说明
图1为本发明的结构原理图。
其中：1.发动机，2.测功机，3.供油系统，4.油耗仪，5.进气系统，6.空气流量计，7.排气总管，8.排气压力传感器，9. EGR阀，10. EGR阀控制器，11.排气背压阀，12.控制装置，13.显示装置。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
一种EGR阀流量测试系统，包括发动机1、测功机2、供油系统3、进气系统5、排气总管7、EGR阀控制器10、排气背压阀11、控制装置12以及显示装置13，发动机1的受控端连接测功机2，发动机1分别与供油系统和进气系统连接，发动机的尾气排出口通过排气总管7连接待检测EGR阀9的进气口，待检测EGR阀的受控端连接EGR阀控制器10，待检测EGR阀的出气口安装有排气背压阀11；控制装置分别与测功机、进气系统、供油系统、EGR阀控制器以及排气背压阀的受控端连接。
发动机1用于产生检测用尾气，本发明中可选用中小排量发动机，避免排量较大时输入待检测EGR阀进气口压力过大，对待检测EGR阀造成损伤。发动机的尾气排出口通过排气总管7连接待检测EGR阀9的进气口，将发动机产生的尾气全部输送至待检测EGR阀。其中，排气总管7上设置有排气压力传感器8，用于监测排气总管内的尾气压力值大小。
测功机2用于控制发动机的工作状态，即控制发动机的转速和扭矩，进一步控制发动机的排气量大小和排气温度。
供油系统3用于为发动机提供燃油，供油系统3通过油管路与发动机连通，油管路上设置有油耗仪4，用于测试发动机消耗的平均油耗，并传输给控制装置。
进气系统5用于为发动机提供恒湿恒温的空气，进气系统5通过空气管路连通发动机的进气管，空气管路上设置有空气流量计6，用于测量发动机消耗的空气流量，并传输给控制装置。
待检测EGR阀的受控端连接EGR阀控制器10，EGR阀控制器10用于控制待检测EGR阀的开度大小；待检测EGR阀的出气口安装有排气背压阀11，排气背压阀用于控制排气总管内的尾气压力。
控制装置的数据采集端分别与油耗仪、空气流量计以及排气压力传感器的输出端连接，控制装置的输出端分别与测功机、进气系统、供油系统、EGR阀控制器以及排气背压阀的受控端连接；控制装置12的输出端还连接显示装置13，用于对检测结果进行直观显示。
本发明用于检测EGR阀的原理如图1所示，具体过程如下。
首先，调整发动机转速和扭矩，将发动机调整至中小转速低负荷点，然后通过EGR阀控制器控制待检测EGR阀的开度到需求值，关小排气背压阀直到待检测EGR阀前的排气背压阀的压力到达目标值，若难以达到目标压力，则可以通过增加发动机转速或适当增加扭矩来提高排气量从而增大排气压力。发动机运转正常后，供油系统输出的燃油经过油耗仪再进入发动机，油耗仪记录该开度下发动机的燃油消耗量；进气系统用于输出恒湿恒温的空气到发动机进气管，空气流量计记录该开度下发动机的空气消耗量；发动机排出的尾气全部经排气总管送入待测试EGR阀的进气口。
测试过程中，排气总管上的排气压力传感器实时监测排气总管的压力值即进入EGR阀进气口的废气压力，并实时传递给控制装置，控制装置根据预设值通过调整排气背压阀使排气总管中的气体压力到达目标值。
此外，若需求测试较高排气温度下的EGR阀流量，则先将发动机设置在中等转速中高负荷点，维持一段时间，温度稳定到目标值后若还没有达目标压力，则调整排气背压阀来控制排气压力。
当温度、压力均达到目标值后，控制装置读取油耗仪的燃油消耗量和空气流量计的值，两者的显示值单位均为kg/h；根据能量守恒定律，参与发动机燃烧的空气量和燃油的重量总和即为尾气的重量，由此便能得出发动机尾气的流量，此时发动机的尾气流量即通过待检测EGR阀的废气流量。
将待测试EGR阀各开度下的流量一一测出便能得出EGR阀的流量特性，控制装置可采用图表形式通过显示装置将待测试EGR阀的流量特性进行直观显示。
本发明结构简单，成本低廉，无需专用的流量测试设备，其中发动机、供油系统、进气系统、测功机、显示装置均为发动机企业及发动机关键零部件企业必备的设备，因此本发明在组装过程中，贵重设备借用即可。本发明使用发动机尾气测试出来的流量更贴合EGR阀实际的使用情况，相比用空气为介质测试出来的流量曲线更具说服力。

Claims (3)

1.一种EGR阀流量测试系统，其特征在于：包括用于产生检测用尾气的发动机（1）、用于控制发动机工作状态的测功机（2）、为发动机提供恒湿恒温气体的进气系统（5）、为发动机提供燃油的供油系统（3）、用于控制待检测EGR阀开度大小的EGR阀控制器（10）以及控制装置（12），所述发动机（1）的受控端连接测功机（2），发动机（1）分别与供油系统和进气系统连接，发动机的尾气排出口通过排气总管（7）连接待检测EGR阀（9）的进气口，待检测EGR阀的受控端连接EGR阀控制器（10）；所述控制装置分别与测功机、进气系统、供油系统和EGR阀控制器的受控端连接；
所述发动机（1）与供油系统（3）之间的管路中设置有油耗仪（4），发动机（1）与进气系统（5）之间的管路中设置有空气流量计（6），发动机（1）与待检测EGR阀（9）之间的排气总管（7）上设置有排气压力传感器（8）；所述控制装置的数据采集端分别与油耗仪、空气流量计以及排气压力传感器的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的一种EGR阀流量测试系统，其特征在于：所述控制装置（12）的输出端连接有显示装置（13）。
3.根据权利要求1所述的一种EGR阀流量测试系统，其特征在于：所述待检测EGR阀的出气口安装有排气背压阀（11），控制装置的输出端连接排气背压阀的受控端。
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