CN111024331B - 用于模拟不同的egr泄漏量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于模拟不同的EGR泄漏量的装置及方法，该用于模拟不同的EGR泄漏量的装置设置在燃气发动机的EGR系统中，该用于模拟不同的EGR泄漏量的装置包括安装座，安装座为螺纹形式，并且安装座安装在EGR取气管入口位置到EGR混合器入口位置之间的EGR管路上，安装座上设置有模拟泄漏工装，从而通过设置不同尺寸的模拟泄漏工装来满足不同泄漏量的模拟需求。本发明可以根据不同发动机结构特点及布置便利性来选择安装座的位置，并能够进行可变EGR泄漏量调节，实现了精确模拟泄漏量及重复再现性。
Description
技术领域
本发明是关于，特别是关于一种用于模拟不同的EGR泄漏量的装置及方法。
背景技术
当前，随着排放法规的不断严格，新排放法规的到来使得多家发动机厂家为了使发动机满足新排放法规要求，根据试验验证结果选择了全新的技术路线，例如，多家发动机企业采用当量的燃烧技术路线。同时，为了降低发动机的原排、排温等目的，加入了EGR(废气再循环)系统，形成当量+EGR的技术路线。EGR系统，简单来说就是把发动机的一部分排气重新引入到气缸内参与下一轮的缸内燃烧，当量燃烧下增加EGR可以降低发动机的排温、延长发动机的燃烧持续期、降低发动机的爆震倾向。根据法规要求，结合当量+EGR技术路线中EGR的重要影响作用，新排放法规中对于EGR系统的监控有许多内容，其中一项就是对EGR泄漏的监控。当发动机存在EGR的泄漏，那么EGR率小于某个范围之后，会对发动机的燃烧造成不利的影响，举例燃气发动机来说，EGR泄漏之后会导致发动机容易发生爆震。在这种不正常的燃烧情况下，会对发动机产生较严重的影响，轻则影响发动机的燃烧稳定性、对经济性有不利的后果，重则会引起发动机产生爆震，进而损坏发动机。
现有技术中，模拟EGR泄漏的主要方式即在EGR管路上进行钻孔或者在EGR管路上两个零件结合面的垫片处进行操作，即通过人为制造垫片密封不严导致EGR漏气的情形。然而，现有技术的方法均存在明显的缺陷。其中，直接钻孔的方式，不能一次到位准确地模拟出需求的EGR泄漏量，且需要多次重复操作，同时，也会破坏零件本身，恢复成发动机原有状态较困难。制造垫片密封不严虽然容易恢复到发动机的原状态，但是泄漏量的控制不精确，因此较难重现精确的EGR泄漏量。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于模拟不同的EGR泄漏量的装置，其能够解决现有技术的上述问题。
本发明的另一目的在于用于模拟不同的EGR泄漏量的方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于模拟不同的EGR泄漏量的装置，其设置在燃气发动机的EGR系统中，该用于模拟不同的EGR泄漏量的装置包括安装座，安装座为螺纹形式，并且安装座安装在EGR取气管入口位置到EGR混合器入口位置之间的EGR管路上，安装座上设置有模拟泄漏工装，从而通过设置不同尺寸的模拟泄漏工装来满足不同泄漏量的模拟需求。
在本发明的一实施方式中，EGR管路上安装安装座的位置处开设有螺纹孔，安装座焊接在EGR管路上，模拟泄漏工装为具有泄漏通孔的泄漏管。
在本发明的一实施方式中，泄漏管上设置有阀门，从而通过控制阀门的开度来进行EGR泄漏量调节。
在本发明的一实施方式中，EGR取气管入口位置到EGR混合器入口位置之间的EGR管路上依次设置有发动机EGR流量计和EGR阀，其中，安装座设置在EGR取气管入口位置和发动机EGR流量计之间的EGR管路上。
在本发明的一实施方式中，EGR取气管入口位置到EGR混合器入口位置之间的EGR管路上依次设置有发动机EGR流量计和EGR阀，其中，安装座设置在发动机EGR流量计和EGR阀之间的EGR管路上。
在本发明的一实施方式中，EGR取气管入口位置到EGR混合器入口位置之间的EGR管路上依次设置有发动机EGR流量计和EGR阀，其中，安装座设置在EGR阀和EGR混合器入口位置之间的EGR管路上。
本发明还提供了一种用于模拟不同的EGR泄漏量的方法，包括如下步骤：把发动机运行到稳态工况下，测试正常情况下发动机的EGR率；停止发动机，安装上述用于模拟不同的EGR泄漏量的装置，其包括如下步骤：确定用于模拟不同的EGR泄漏量的装置的安装位置，其中，用于模拟不同的EGR泄漏量的装置安装在EGR取气管入口位置到EGR混合器入口位置之间的EGR管路上；在安装位置的EGR管路上开设螺纹孔；将安装座焊接在安装位置的EGR管路上；安装模拟泄漏工装，模拟泄漏工装与螺纹孔相连接；从最小尺寸开始通过更换不同尺寸的模拟泄漏工装来模拟不同的泄漏量；把发动机运行到之前的稳态工况下，测量并计算当前的泄漏量。
在本发明的一实施方式中，把发动机运行到之前的稳态工况下，测量并计算当前的泄漏量具体为：在模拟泄漏工装出口安装空气流量计，通过空气流量计来测量模拟泄漏工装出口的流量，从而得到当前的泄漏量。
在本发明的一实施方式中，其中，模拟泄漏工装为具有泄漏通孔的泄漏管，泄漏管上设置有阀门，从而通过控制阀门的开度来进行EGR泄漏量调节。
在本发明的一实施方式中，把发动机运行到之前的稳态工况下，测量并计算当前的泄漏量具体为：通过发动机相同工况点下正常情况下与安装了用于模拟不同的EGR泄漏量的装置的情况下的发动机ECU计算的EGR流量的差值来得到EGR的泄漏量。
与现有技术相比，根据本发明的具有如下优点：
本发明的用于模拟不同的EGR泄漏量的装置的安装位置选择灵活，可以根据不同发动机结构特点及布置便利性，选择安装座的位置；更换便利性，安装座焊接完成后，可以根据不同发动机的EGR流量及需要模拟的EGR泄漏量的大小选择不同的模拟泄漏工装进行安装，还可通过阀门来进行可变EGR泄漏量调节。实现了模拟泄漏量精确控制，由于模拟泄漏工装的规格尺寸可知，故每次模拟EGR泄漏时均能进行精确模拟，容易重现泄漏量；根据前期选择的模拟泄漏工装规格，当需要重现相同的泄漏量的时候选择相同的模拟泄漏工装进行安装即可重复试验，容易恢复原状。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的用于模拟不同的EGR泄漏量的装置的结构示意图。
主要附图标记说明：
100-用于模拟不同的EGR泄漏量的装置，101-安装座，102-模拟泄漏工装，103-EGR燃气混合器，104-EGR管路，105-EGR流量计，106-EGR阀，107-排气管，108-进气总管，110-燃气进气管，111-空气进气管。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
首先需要说明的是，燃气发动机(或柴油机，图1中所示是以4缸燃气发动机为例)，采用EGR系统，其中EGR取气方式为排气管107取气(即高压EGR，此系统也适用于低压EGR，图示不再举例)，通过EGR流量计105、EGR阀106，经过EGR燃气混合器103混合燃气、空气、EGR废气后进入发动机的进气总管108，然后进入发动机109内进行燃烧。图示中省略了其他一些进排气管路，主要体现EGR管路104。
如图1所示，根据本发明优选实施方式的用于模拟不同的EGR泄漏量的装置100设置在燃气发动机的EGR系统中，该用于模拟不同的EGR泄漏量的装置100包括安装座101，安装座101为螺纹形式，并且安装座101安装在EGR取气管入口位置到EGR混合器103入口位置之间的EGR管路104上，安装座101上设置有模拟泄漏工装102，从而通过设置不同尺寸的模拟泄漏工装102来满足不同泄漏量的模拟需求。相比其他结构，本发明的螺纹安装结构的方式简便，密封性好，更换方便。
其中，EGR管路104上安装安装座101的位置处开设有螺纹孔，安装座101焊接在EGR管路104上，模拟泄漏工装102为具有泄漏通孔的泄漏管。
在本发明的一实施方式中，泄漏管上设置有阀门，从而通过控制阀门的开度来进行EGR泄漏量调节。
在本发明的一实施方式中，EGR取气管入口位置到EGR混合器103入口位置之间的EGR管路104上依次设置有发动机EGR流量计105和EGR阀106，其中，安装座101可以优选地设置在以下三个位置之一：(1)EGR取气管入口位置和发动机EGR流量计105之间的EGR管路上(如图1所示的位置Ⅰ)；(2)发动机EGR流量计105和EGR阀106之间的EGR管路上(如图1所示的位置Ⅱ)；(3)EGR阀106和EGR混合器103入口位置之间的EGR管路上(如图1所示的位置Ⅲ)，具体根据不同发动机机型来选择安装位置。
在本发明的一实施方式中，在选定好安装座的安装位置后，在其管路上开螺纹孔后将安装座焊接在管路上面，安装座最好是竖直朝上，以方便模拟泄漏孔的安装及后续的更换。当不需要此泄漏装置工作后，可以在安装座直接安装一个堵头，即可把发动机恢复正常的状态。如果后续需要继续试验模拟，则可以重复使用。
本发明还提供了一种用于模拟不同的EGR泄漏量的方法，包括如下步骤：把发动机运行到稳态工况下，测试正常情况下发动机的EGR率；停止发动机，安装上述用于模拟不同的EGR泄漏量的装置，其包括如下步骤：确定用于模拟不同的EGR泄漏量的装置的安装位置，其中，用于模拟不同的EGR泄漏量的装置安装在EGR取气管入口位置到EGR混合器入口位置之间的EGR管路上；在安装位置的EGR管路上开设螺纹孔；将安装座焊接在安装位置的EGR管路上；安装模拟泄漏工装，模拟泄漏工装与螺纹孔相连接；从最小尺寸开始通过更换不同尺寸的模拟泄漏工装来模拟不同的泄漏量；把发动机运行到之前的稳态工况下，测量并计算当前的泄漏量。
在本发明的一实施方式中，把发动机运行到之前的稳态工况下，测量并计算当前的泄漏量具体为：在模拟泄漏工装出口安装空气流量计，通过空气流量计来测量模拟泄漏工装出口的流量，从而得到当前的泄漏量。
在本发明的一实施方式中，其中，模拟泄漏工装为具有泄漏通孔的泄漏管，泄漏管上设置有阀门，从而通过控制阀门的开度来进行EGR泄漏量调节。
在本发明的一实施方式中，把发动机运行到之前的稳态工况下，测量并计算当前的泄漏量具体为：通过发动机相同工况点下正常情况下与安装了用于模拟不同的EGR泄漏量的装置的情况下的发动机ECU计算的EGR流量的差值来得到EGR的泄漏量。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (3)
1.一种用于模拟不同的EGR泄漏量的方法，基于用于模拟不同的EGR泄漏量的装置，所述用于模拟不同的EGR泄漏量的装置设置在燃气发动机的EGR系统中，其特征在于，所述用于模拟不同的EGR泄漏量的装置包括安装座，所述安装座为螺纹形式，且所述用于模拟不同的EGR泄漏量的方法包括如下步骤：
把发动机运行到稳态工况下，测试正常情况下发动机的EGR率；
停止发动机，安装所述用于模拟不同的EGR泄漏量的装置，其包括如下步骤：
确定所述用于模拟不同的EGR泄漏量的装置的安装位置，其中，所述用于模拟不同的EGR泄漏量的装置安装在EGR取气管入口位置到EGR混合器入口位置之间的EGR管路上；
在安装位置的EGR管路上开设螺纹孔；
将所述安装座焊接在安装位置的EGR管路上；
安装模拟泄漏工装，所述模拟泄漏工装与所述螺纹孔相连接；
从最小尺寸开始通过更换不同尺寸的模拟泄漏工装来模拟不同的泄漏量；
把发动机运行到之前的稳态工况下，测量并计算当前的泄漏量；
其中，所述模拟泄漏工装为具有泄漏通孔的泄漏管；
其中，所述泄漏管上设置有阀门，从而通过控制所述阀门的开度来进行EGR泄漏量调节；
其中，所述EGR取气管入口位置到EGR混合器入口位置之间的EGR管路上依次设置有发动机EGR流量计和EGR阀，所述安装座设置在所述EGR取气管入口位置和所述发动机EGR流量计之间的EGR管路上，或所述安装座设置在所述发动机EGR流量计和所述EGR阀之间的EGR管路上，或所述安装座设置在所述EGR阀和所述EGR混合器入口位置之间的EGR管路上。
2.如权利要求1所述的用于模拟不同的EGR泄漏量的方法，其特征在于，所述把发动机运行到之前的稳态工况下，测量并计算当前的泄漏量具体为：在所述模拟泄漏工装出口安装空气流量计，通过所述空气流量计来测量所述模拟泄漏工装出口的流量，从而得到当前的泄漏量。
3.如权利要求1所述的用于模拟不同的EGR泄漏量的方法，其特征在于，所述把发动机运行到之前的稳态工况下，测量并计算当前的泄漏量具体为：通过发动机相同工况点下正常情况下与安装了所述用于模拟不同的EGR泄漏量的装置的情况下的发动机ECU计算的EGR流量的差值来得到EGR的泄漏量。
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