CN113740069A - 一种火焰式进气加温装置试验台 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种火焰式进气加温装置试验台，第一管路上自进气舱至部件实验箱依次安装第一节流阀、第一流量计、第一温度传感器，部件实验箱出口端通过第二管路连接至中冷器进气端，且第二管路上自部件实验箱到中冷器依次安装第二温度传感器、氧浓度测试仪，中冷器出气端通过第三管路连通至排气舱，且第三管路上安装涡旋风机，部件实验箱上方安装进气加温部件，本发明所述的一种火焰式进气加温装置试验台，具有小风机风量可测的第二流量计，涡旋风机风量可调可测的第一流量计，进、排气温度可测，能满足平原、高原试验要求的功能，为火焰式进气加温装置进一步优化油气匹配，进一步提高系统的稳定性、可靠性提供了试验基础。

Description

一种火焰式进气加温装置试验台
技术领域
本发明属于车用柴油机进气技术领域，尤其是涉及一种火焰式进气加温装置试验台。
背景技术
火焰式进气加温装置由加温控制模块、风机、燃烧器、电磁阀(或电磁泵)和油管系等组成，工作时，打开预热开关，系统检测中冷后出水温度和转速，满足加温条件后，电热塞通电前预热，预热完成后，提示驾驶员起动发动机，系统检测到转速高于50r/min，则电磁阀和风机通电工作，助燃空气和燃油在燃烧器内雾化后形成可燃混合气，经电热塞点火后形成火焰，并与低温进气混合，从而提高进气温度，工作原理示意图如图2所示，传统的火焰式进气加温装置试验台只能验证加温装置能否正常点火，对于加温装置油气消耗的匹配和燃烧效率等的测算都无法实现，这对该火焰式进气加温装置的优化改进不能起到验证作用。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种火焰式进气加温装置试验台，以解决现有技术无法使工作人员测算加热功率和燃烧效率。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种火焰式进气加温装置试验台，包括部件实验箱和进气加温部件，部件实验箱为矩形壳体结构，部件实验箱进口端通过第一管路连通至进气舱，且第一管路上自进气舱至部件实验箱依次安装第一节流阀、第一流量计、第一温度传感器，部件实验箱出口端通过第二管路连接至中冷器进气端，且第二管路上自部件实验箱到中冷器依次安装第二温度传感器、氧浓度测试仪，中冷器出气端通过第三管路连通至排气舱，且第三管路上安装涡旋风机，部件实验箱上方安装进气加温部件，第一节流阀、第一温度传感器、第二温度传感器、中冷器、涡旋风机分别信号连接至控制器。
进一步的，进气舱还通过第四管路连通至第二管路，且第四管路内安装第二节流阀，第四管路与第二管路的连通处比氧浓度测试仪更靠近中冷器，第二节流阀信号连接至控制器。
进一步的，进气加温部件包括三通管、燃烧器和小风机，部件实验箱顶面自进口端自出口端依次设有第一通孔、第二通孔，三通管的第一端通过第五管路连通至部件实验箱的第一通孔，第五管路内部分别安装第二流量计、小风机，三通管的第二端连通至部件实验箱的第二通孔，三通管内部安装燃烧器，小风机、第二流量计分别信号连接至控制器。
相对于现有技术，本发明所述的一种火焰式进气加温装置试验台具有以下有益效果：
(1)本发明所述的一种火焰式进气加温装置试验台，具有小风机风量可测的第二流量计，涡旋风机风量可调可测的第一流量计，进、排气温度可测，能满足平原、高原试验要求的功能，为火焰式进气加温装置进一步优化油气匹配，进一步提高系统的稳定性、可靠性提供了试验基础。
(2)本发明所述的一种火焰式进气加温装置试验台，对于发动机不同转速对应的气量可通过涡旋风机的工作频率、第一节流阀以及第四管路的第二节流阀共同调节；由于燃烧工作后导致排气温度很高，而涡旋风机的工作温度一般不能超过150℃，因此需在涡旋风机之前加装中冷器，从而保证涡旋风机正常工作，第一温度传感器、第二温度传感器能够分别测量部件实验箱前后的气体的温度，氧浓度分析仪时刻显示氧气浓度，从而测量加热功率和燃烧效率。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的一种火焰式进气加温装置试验台示意图；
图2为本发明实施例所述的传统的火焰式进气加温装置试验台的工作原理示意图。
附图标记说明：
1-进气舱；2-第一节流阀；3-第一流量计；4-第一温度传感器；5-部件实验箱；6-第二温度传感器；7-氧浓度测试仪；8-中冷器；9-涡旋风机；10-排气舱；11-第二节流阀；12-第二流量计；13-进气加温器；14-油箱。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，一种火焰式进气加温装置试验台包括：包括进气舱1、第一节流阀2、第一流量计3、第一温度传感器4、部件实验箱5、第二温度传感器6、氧浓度测试仪7、中冷器8、涡旋风机9、排气舱10和进气加温部件，部件实验箱5为矩形壳体结构(部件试验箱5的截面积与5截面积相同)，部件实验箱5进口端通过第一管路连通至进气舱1，且第一管路上自进气舱1至部件实验箱5依次安装第一节流阀2、第一流量计3、第一温度传感器4，部件实验箱5出口端通过第二管路连接至中冷器8进气端，且第二管路上自部件实验箱5到中冷器8依次安装第二温度传感器6、氧浓度测试仪7，中冷器8出气端通过第三管路连通至排气舱10，且第三管路上安装涡旋风机9，部件实验箱5上方安装进气加温部件，第一节流阀2、第一温度传感器4、第二温度传感器6、中冷器8、涡旋风机9分别信号连接至控制器，控制器为PLC，PLC型号为西门子S7-200smart，具有小风机风量可测的第二流量计，涡旋风机风量可调可测的第一流量计，进、排气温度可测，能满足平原、高原试验要求的功能，为火焰式进气加温装置进一步优化油气匹配，进一步提高系统的稳定性、可靠性提供了试验基础，若需模拟高原状态，则进气舱1、排气舱10需连接高原试验室的进气管路、排气管路；
进气舱1还通过第四管路连通至第二管路，且第四管路内安装第二节流阀11，第四管路与第二管路的连通处比氧浓度测试仪7更靠近中冷器8，第二节流阀11信号连接至控制器，如果涡旋风机9最低抽风流量大于管路最大流量，控制器给第二节流阀11发送信号，打开第二节流阀11，从而使得进气舱1的气体从第四管路分流，最终经由第二管路后进入排气舱10，从而分担了涡旋风机9一部分抽风流量，有利于实验的进行(对于发动机不同转速对应的气量可通过涡旋风机9的工作频率、第一节流阀2以及第四管路的第二节流阀11共同调节)；
进气加温部件包括三通管、燃烧器13和小风机，部件实验箱5顶面自进口端自出口端依次设有第一通孔、第二通孔，三通管的第一端通过第五管路连通至部件实验箱5的第一通孔，第五管路内部分别安装第二流量计12、小风机，三通管的第二端连通至部件实验箱5的第二通孔，三通管内部安装燃烧器13，小风机信号连接至控制器；
第一流量计3和第二流量计12型号均为LUGB-RUIJI，第一节流阀2和第二节流阀11均为电磁阀，且型号均为JL600-Q10；中冷器8型号为1119010-KC400；小风机为工业常见的小型风机，涡旋风机9为可调式涡旋风机，且型号为DHF-8；第一温度传感器4和第二温度传感器6型号均为WRN-130；氧浓度测试仪7型号为FIX550-O2，通过第一流量计1测量气体流量，小风机的气量可通过第二流量计2测量，对于柴油的消耗可通过电磁阀特性计算得到，因此不需测量，由于燃烧工作后导致排气温度很高，而涡旋风机的工作温度一般不能超过150℃，因此需在涡旋风机9之前加装中冷器8，从而保证涡旋风机9正常工作，第一温度传感器4、第二温度传感器6能够分别测量部件实验箱5前后的气体的温度，氧浓度分析仪7时刻显示氧气浓度，从而测量加热功率和燃烧效率(加热功率由加热功率计算公式计算，燃烧效率由燃烧效率公式计算，即加热功率÷单位时间内柴油完全燃烧的热量，计算公式均为现有技术在此就不再加以赘述了)。
本发明的工作原理：预先准备：控制器同时分别给涡旋风机9、第一节流阀2发送信号，第一节流阀2开启，涡旋风机9开始抽气，使进气舱1内的空气向排气舱10流动，从而使部件试验箱5内达到发动机吸气时的状态，工作人员将燃烧器13的电热塞通电前预热(现有技术在此不再加以赘述)；工作人员将控制器信号连接至外置显示屏；
预热完成后，三通管的第三端连通至油箱14，工作人员通过油泵将油箱14的柴油抽取到三通管内部，控制器同时分别给中冷器8、小风机发送信号，中冷器8、涡旋风机9、小风机同时开始工作，进气舱1内的空气被涡旋风机9抽取，通过第一管路后进入部件实验箱5，同时小风机将部件实验箱5内的部分空气抽取，部件实验箱5内的部分空气通过第五管路后进入三通管中，燃烧器13在有空气的条件下将柴油点燃，空气中的氧气被消耗，燃烧后生成的气体通过三通管第二端后进入部件实验箱5内部，而后经由涡旋风机9抽取，燃烧后生成的气体通过第三管路后进入排气舱10。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种火焰式进气加温装置试验台，其特征在于：包括部件实验箱(5)和进气加温部件，部件实验箱(5)为矩形壳体结构，部件实验箱(5)进口端通过第一管路连通至进气舱(1)，且第一管路上自进气舱(1)至部件实验箱(5)依次安装第一节流阀(2)、第一流量计(3)、第一温度传感器(4)，部件实验箱(5)出口端通过第二管路连接至中冷器(8)进气端，且第二管路上自部件实验箱(5)到中冷器(8)依次安装第二温度传感器(6)、氧浓度测试仪(7)，中冷器(8)出气端通过第三管路连通至排气舱(10)，且第三管路上安装涡旋风机(9)，部件实验箱(5)上方安装进气加温部件，第一节流阀(2)、第一温度传感器(4)、第二温度传感器(6)、中冷器(8)、涡旋风机(9)分别信号连接至控制器。
2.根据权利要求1所述的一种火焰式进气加温装置试验台，其特征在于：进气舱(1)还通过第四管路连通至第二管路，且第四管路内安装第二节流阀(11)，第四管路与第二管路的连通处比氧浓度测试仪(7)更靠近中冷器(8)，第二节流阀(11)信号连接至控制器。
3.根据权利要求1所述的一种火焰式进气加温装置试验台，其特征在于：进气加温部件包括三通管、燃烧器(13)和小风机，部件实验箱(5)顶面自进口端自出口端依次设有第一通孔、第二通孔，三通管的第一端通过第五管路连通至部件实验箱(5)的第一通孔，第五管路内部分别安装第二流量计(12)、小风机，三通管的第二端连通至部件实验箱(5)的第二通孔，三通管内部安装燃烧器(13)，小风机、第二流量计(12)分别信号连接至控制器。
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