CN113237665B - 一种舱式柴油机高原低温起动试验装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种舱式柴油机高原低温起动试验装置及方法。本发明装置的试验舱通过穿舱管路与真空泵连接，试验舱通过管路与制冷机组二连接，制冷机组一通过管路与风机连接；排气散热器与排气缓冲罐、真空泵、油水分离器依次连接，柴油机起动蓄电池与柴油机连接，油门执行器分别与发动机供油系统和控制及数据采集模块相连，燃烧分析仪两端分别与发动机排气和控制及数据采集模块连接，ECU和数据采集模块分别与显示终端连接，燃油加热器通过自带油泵的油管路与燃油箱连接，排气通过管路与柴油机排气管连接。本发明能够开展不同海拔、不同温度下柴油机起动性能试验与评价，具有试验周期短、重复性好等特点。
Description
技术领域
本发明涉及柴油发动机研究领域，更具体的说，是涉及一种舱式柴油机高原低温起动试验装置及方法。
背景技术
高原地区的车辆装备、工程机械、发电机组等动力装备经常不能起动或起动非常困难，且在冷机状态下强行起动会导致发动机缸套、活塞等关键部件磨损加剧，影响发动机的寿命。据有关资料显示，在海拔4000m、-25℃条件下柴油机起动难度相当于平原地区-40℃低温时的起动工况。因此，深入研究高原环境对柴油机起动过程影响机理，研制柴油机高原低温起动装置，对于提高车辆装备、工程机械、发电机组等动力装备的高原环境适应性具有重要的意义。
与高原实地试验相比，在平原地区建设高原低温环境模拟实验舱，不仅可以实现0-6000m海拔低气压和-45℃极端环境温度的调节，而且具有试验周期短、重复性好等特点，是柴油机高原低温起动机理研究、辅助起动装置研制以及高原低温起动性能试验与评价的重要手段。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服上述现有技术中存在的不足，提供一种舱式柴油机高原低温起动试验装置及方法。
本发明舱式柴油机高原低温起动试验装置，试验舱通过穿舱管路与真空泵8连接，穿舱管路上安装电动阀二4和电动阀四6，试验舱通过管路与制冷机组二20连接，试验舱通过设置有电动阀一2的管路与制冷机组一3连接，制冷机组一3通过管路与风机1连接；试验舱内放置柴油机18，柴油机18通过排气管路连接放置于试验舱外的排气散热器10，排气散热器10与排气缓冲罐21、真空泵8、油水分离器7依次连接，排气缓冲罐21与真空泵8之间的连接管路设置有电动阀三5；
柴油机起动蓄电池11、燃油箱19、燃油加热器12、冷却水箱13、油门执行器14、ECU15均置于试验舱内；柴油机起动蓄电池11与柴油机18连接，冷却水箱13分别通过进水管路和回水管路与柴油机18连接，油门执行器14分别与发动机供油系统和控制及数据采集模块16相连，燃烧分析仪17两端分别与发动机排气和控制及数据采集模块16连接，ECU15和数据采集模块16分别与显示终端连接，燃油加热器由燃油加热器控制开关9控制，燃油加热器12通过设置有水泵的管路与柴油机冷却液相连，燃油加热器12通过自带油泵的油管路与燃油箱19连接，排气通过管路与柴油机排气管连接。
本发明舱式柴油机高原低温起动试验方法，按照下述步骤进行：
1)按照JB/T 9773.2-1999《柴油机起动性能试验方法》要求，准备柴油机、润滑油、润滑脂、燃油和冷却液，以及起动蓄电池、燃油加热器；
2)按要求更换润滑油、燃油、冷却液，安装燃油加热器，连接蓄电池以及油路、水路和电路；
3)起动柴油机和燃油机器，保证柴油机、燃油加热器以及控制系统、控制仪表正常工作；
4)关闭柴油机高原低温起动试验舱门，关闭电动阀一2和电动阀三5，打开电动阀二4，开启真空泵8，使试验舱气压达到试验要求后关闭电动阀二4，真空泵停止工作；
5)开启制冷机组二20，降低试验舱温度，直到达到试验温度要求后，开始保温；
6)当试验舱保温2h后且柴油机冷却液、润滑油、燃油及蓄电池温度达到要求后，开启制冷机组一3，为试验舱补气做好准备；
7)打开电动阀三5，开启真空泵使排气缓冲罐内的压力与试验舱内的压力保持一致；
8)开始柴油机高原低温起动试验，记录试验相关数据，当试验舱压力低于设定压力时，打开电动阀一2，为试验舱补充新鲜且预冷的空气；
9)试验结束后，先停真空泵，再停制冷机组一3和制冷机组二20，通过风机1和电动阀一2向试验舱送气，直到试验舱内压力与外界压力相同时为止。
本发明具有如下有益效果：
本发明的优势在于在平原地区建设高原低温环境模拟实验舱，可以实现0～6000m海拔低气压和0～-45℃极端环境温度的调节，能够开展不同海拔、不同温度下柴油机起动性能试验与评价，具有试验周期短、重复性好等特点，是柴油机高原低温起动机理研究、辅助起动装置研制以及高原低温起动性能试验与评价的重要手段。
附图说明
图1一种舱式柴油机高原低温起动试验装置原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
一种舱式柴油机高原低温起动试验装置如图1所示，试验舱通过穿舱管路与真空泵8连接，穿舱管路上安装电动阀二4和电动阀四6，试验舱通过管路与制冷机组二20连接，试验舱通过设置有电动阀一2的管路与制冷机组一3连接，制冷机组一3通过管路与风机1连接；试验舱内放置柴油机18，柴油机18通过排气管路连接放置于试验舱外的排气散热器10，排气散热器10与排气缓冲罐21、真空泵8、油水分离器7依次连接，排气缓冲罐21与真空泵8之间的连接管路设置有电动阀三5；
柴油机起动蓄电池11、燃油箱19、燃油加热器12、冷却水箱13、油门执行器14、ECU15均置于试验舱内；柴油机起动蓄电池11与柴油机18连接，冷却水箱13分别通过进水管路和回水管路与柴油机18连接，油门执行器14分别与发动机供油系统和控制及数据采集模块16相连，燃烧分析仪17两端分别发动机排气和控制及数据采集模块16连接，ECU15和数据采集模块16分别与显示终端连接，燃油加热器由燃油加热器控制开关9控制，燃油加热器12通过设置有水泵的管路与柴油机冷却液相连，燃油加热器12通过自带油泵的油管路与燃油箱19连接，排气通过管路与柴油机排气管连接。
柴油机高原低温起动试验舱能够承受海拔0-6000m海拔的101-47kPa的低气压和-45℃的低温，在平原地区为柴油机高原低温起动试验提供高原环境。试验舱通过穿舱管路与真空泵8连接，管路上安装电动阀二4和电动阀四6，真空泵抽取舱内空气形成低气压环境；试验舱通过管路与制冷机组一3和制冷机组二20连接，制冷机组二20用于对试验舱制冷，制冷机组一3通过管路与风机1连接，且管路上设置电动阀一2，制冷机组一3用于对外部的补充气体进行预先冷却；电动阀一2调节补气量。
柴油机从高原低温起动试验舱内取气，通过排气管路、排气散热器10、排气缓冲罐21、真空泵8、油水分离器7以及管路等将废气排出到舱外的大气中。
柴油机起动蓄电池11、燃油箱19、燃油加热器12、冷却水箱13、油门执行器14、ECU15均置于实验舱内；燃油加热器12通过管路、水泵与柴油机冷去液相连，构成冷却液循环路径，燃油加热器通过自带油泵从燃油箱中取油，排气通过管路与柴油机排气管连接，燃油加热器由燃油加热器控制开关9控制。
柴油机高原低温起动试验方法
1)按照JB/T 9773.2-1999《柴油机起动性能试验方法》要求，准备柴油机、润滑油、润滑脂、燃油和冷却液，以及起动蓄电池、燃油加热器。
2)按要求更换润滑油、燃油、冷却液，安装燃油加热器，连接蓄电池以及油路、水路和电路。
3)起动柴油机和燃油机器，保证柴油机、燃油加热器以及控制系统、控制仪表正常工作。
4)关闭柴油机高原低温起动试验舱门，关闭电动阀一2和电动阀三5，打开电动阀二4，开启真空泵8，使试验舱气压达到试验要求后关闭电动阀二4，真空泵停止工作。
5)开启制冷机组二20，降低试验舱温度，直到达到试验温度要求后，开始保温。
6)当试验舱保温2h后且柴油机冷却液、润滑油、燃油及蓄电池温度达到要求后，开启制冷机组一3，为试验舱补气做好准备。
7)打开电动阀三5，开启真空泵使排气缓冲罐内的压力与试验舱内的压力保持一致。
8)开始柴油机高原低温起动试验，记录试验相关数据，当试验舱压力低于设定压力时，打开电动阀一2，为试验舱补充新鲜且预冷的空气。
9)试验结束后，先停真空泵，再停制冷机组一3和制冷机组二20，通过风机1和电动阀一2向试验舱送气，直到试验舱内压力与外界压力相同时为止。
Claims (3)
1.一种舱式柴油机高原低温起动试验装置，其特征是，试验舱通过穿舱管路与真空泵连接，穿舱管路上安装电动阀二和电动阀四，试验舱通过管路与制冷机组二连接，试验舱通过设置有电动阀一的管路与制冷机组一连接，制冷机组一通过管路与风机连接；试验舱内放置柴油机，柴油机通过排气管路连接放置于试验舱外的排气散热器，排气散热器与排气缓冲罐、真空泵、油水分离器依次连接，排气缓冲罐与真空泵之间的连接管路设置有电动阀三；
柴油机起动蓄电池、燃油箱、燃油加热器、冷却水箱、油门执行器、ECU均置于试验舱内；柴油机起动蓄电池与柴油机连接，冷却水箱分别通过进水管路和回水管路与柴油机连接，油门执行器分别与发动机供油系统和控制及数据采集模块相连，燃烧分析仪两端分别与发动机排气和控制及数据采集模块连接，ECU和数据采集模块分别与显示终端连接，燃油加热器由燃油加热器控制开关控制，燃油加热器通过设置有水泵的管路与柴油机冷却液相连，燃油加热器通过自带油泵的油管路与燃油箱连接，排气通过管路与柴油机排气管连接。
2.一种舱式柴油机高原低温起动试验方法，其特征是，使用权利要求1所述的舱式柴油机高原低温起动试验装置，按照下述步骤进行：
1）准备柴油机、润滑油、润滑脂、燃油和冷却液，以及起动蓄电池和燃油加热器；
2）按要求更换润滑油、燃油、冷却液，安装燃油加热器，连接蓄电池以及油路、水路和电路；
3）起动柴油机和燃油机器，保证柴油机、燃油加热器以及控制系统、控制仪表正常工作；
4）关闭柴油机高原低温起动试验舱门，关闭电动阀一2和电动阀三5，打开电动阀二4，开启真空泵8，使试验舱气压达到试验要求后关闭电动阀二4，真空泵停止工作；
5）开启制冷机组二20，降低试验舱温度，直到达到试验温度要求后，开始保温；
6）当试验舱保温2h后且柴油机冷却液、润滑油、燃油及蓄电池温度达到要求后，开启制冷机组一3，为试验舱补气做好准备；
7）打开电动阀三5，开启真空泵使排气缓冲罐内的压力与试验舱内的压力保持一致；
8）开始柴油机高原低温起动试验，记录试验相关数据，当试验舱压力低于设定压力时，打开电动阀一2，为试验舱补充新鲜且预冷的空气；
9）试验结束后，先停真空泵，再停制冷机组一3和制冷机组二20，通过风机1和电动阀一2向试验舱送气，直到试验舱内压力与外界压力相同时为止。
3.根据权利要求2所述的舱式柴油机高原低温起动试验方法，其特征是，所述步骤1）按照JB/T 9773.2-1999《柴油机起动性能试验方法》要求准备。
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