CN206832466U - 发动机高原测试模拟试验平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发动机高原测试模拟试验平台，其包括：进气模拟系统，其包括：空气导入管；第一真空泵，其进口与空气导入管连接；混合箱，其进口与第一真空泵的出口连接；氮气箱，其出口与混合箱的进口连接；中冷器，其气体通道的进口与混合箱的出口连接；干燥器，其进口与中冷器的气体通道的出口连接；稳压箱，其进口与干燥器的出口连接；该稳压箱设置有第二真空泵、调节阀、压力传感器、氧传感器、温度传感器以及湿度传感器；机体低温系统，其包括：低温仓；以及制冷装置，其用于使低温仓处于低温状态。本实用新型能够完全模拟高原极端气候(低压、低含氧量、低温、低湿度)，以提高发动机进行高原地区模拟试验的精度和效率。

Description

发动机高原测试模拟试验平台

技术领域

本实用新型涉及发动机测试领域，特别涉及一种发动机高原测试模拟试验平台。

背景技术

我国地域辽阔，西藏、青海、云南和贵州等地都处于高海拔地区。由于气候环境不同，对于在高海拔地区使用的车辆和设备，发动机进气状态(气压、含氧量、温度和湿度)与平原相比，要低很多，且对性能影响很大。如在青藏高原，温度在冬季时可达到-30℃及以下，含氧量只有海平面的50％～80％。如果发动机不做相应调整，容易出现功率下降、油耗高、排温高、冒黑烟等问题，并且降低发动机使用寿命。为解决在高原气候条件下发动机性能下降问题，在对发动机进行研发时，需要通过专门的高原试验室(如环境仓或发动机进、排气模拟系统)对高原用发动机进行重新调整和试验。

目前，现有的高原试验室也存在如下不足：在高原状态的低压、低含氧量、低温及低湿度四个主要参数中，现有的设备仅能模拟低压、低温和低湿度状态，而空气中含氧量是不变的，并没有实现模拟低氧含量的进气状态，因此与高原实际气候状态仍有较大差距。而空气中含氧量的浓度会直接影响发动机的燃烧状况，当高原上实际空气的含氧量浓度较低时，不降低空气的含氧量就进行发动机测试将导致模拟结果与实际结果误差较大，从而不能给高原用发动机的研发提供准确有效的支持。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，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。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种发动机高原测试模拟试验平台，从而克服现有的高原试验室的设备不能完全模拟高原进气状态的低压、低含氧量、低温及低湿度四个主要参数的缺点。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种发动机高原测试模拟试验平台，其中，包括：进气模拟系统，其包括：空气导入管，其设置有一调节阀；第一真空泵，其进口与所述空气导入管连接；混合箱，其进口与所述第一真空泵的出口连接；氮气箱，其出口与所述混合箱的进口连接，且该氮气箱的出口设置有一调节阀；中冷器，其气体通道的进口与所述混合箱的出口连接，且该中冷器的气体通道的出口设置有一温度传感器；干燥器，其进口与所述中冷器的气体通道的出口连接；以及稳压箱，其进口与所述干燥器的出口连接，且该稳压箱的出口与发动机进气管连接；该稳压箱设置有一第二真空泵和一调节阀，且该稳压箱内设置有压力传感器、氧传感器、温度传感器以及湿度传感器；机体低温系统，其包括：低温仓，发动机及其附件放置于该低温仓中；以及制冷装置，其用于使所述低温仓处于低温状态。

优选地，上述技术方案中，所述低温仓内设置有温度传感器，所述制冷装置包括：空调系统，其气体通道的进口和出口均与所述低温仓连接；该空调系统的冷却水通道的进口设置有一调节阀，且该空调系统的冷却水通道的出口设置有一温度传感器；储水罐，其出口与所述空调系统的冷却水通道的进口连接，且该储水罐的出口设置有一温度传感器；以及制冷机，其进口与所述空调系统的冷却水通道的出口连接，且该制冷机的出口与所述储水罐的进口连接。

优选地，上述技术方案中，所述中冷器的冷却水通道的进口与所述储水罐的出口连接，所述中冷器的冷却水通道的进口设置有一调节阀和一温度传感器；所述中冷器的冷却水通道的出口与所述制冷机的进口连接，所述中冷器的冷却水通道的出口设置有一温度传感器。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型使空气首先进入第一真空泵减压，减压后的气体进入混合箱与氮气混合以调整含氧量，混合后的气体到中冷器与冷却水进行热交换，降温后的气体再进入干燥器除去水汽，最后气体进入稳压箱，并通过连接稳压箱的第二真空泵或调节阀实现抽气或进气，从而调整箱内的气压，以能够把进气的压力、含氧量、温度以及湿度控制在设定范围，以能够完全模拟高原极端气候(低压、低含氧量、低温、低湿度)，从而提高发动机进行高原地区模拟试验的精度和效率。

附图说明

图1是根据本实用新型发动机高原测试模拟试验平台的结构示意图。

主要附图标记说明：

1-空气导入管，2-调节阀，3-第一真空泵，4-混合箱，5-氮气箱，6-中冷器，7-温度传感器，8-干燥器，9-稳压箱，10-第二真空泵，11-压力传感器，12-氧传感器，13-湿度传感器，14-低温仓，15-发动机及其附件，16-空调系统，17-储水罐，18-制冷机，19-控制系统。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型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。

图1显示了根据本实用新型优选实施方式的一种发动机高原测试模拟试验平台的结构示意图，该发动机高原测试模拟试验平台包括进气模拟系统以及机体低温系统。

参考图1，进气模拟系统包括空气导入管1、第一真空泵3、混合箱4、氮气箱5、中冷器6、干燥器8和稳压箱9，空气导入管1用于导入外界空气，空气导入管1设置有一调节阀2，调节阀2为电动调节阀，调节阀2用于调节空气的流量。第一真空泵3的进口与空气导入管1连接，混合箱4的进口与第一真空泵3的出口连接，氮气箱5的出口与混合箱4的进口连接，且氮气箱5的出口设置有一调节阀2。混合箱4可以设置两个进口，氮气箱5和第一真空泵3各与混合箱4的一个进口连接。氮气箱5通过调节阀2调节氮气流量，氮气进入到混合箱4后与空气混合，以调整氧含量。中冷器6的气体通道的进口与混合箱4的出口连接，且中冷器6的气体通道的出口设置有一温度传感器7，以检测经中冷器6冷却后的混合气体的温度。干燥器8的进口与中冷器6的气体通道的出口连接，通过干燥器8能够调整气体的湿度。稳压箱9的进口与干燥器8的出口连接，且稳压箱9的出口与发动机进气管连接。稳压箱9设置有一第二真空泵10和一调节阀2，可通过第二真空泵10向环境外泵气以降低稳压箱9内的气压；也可通过调节阀2的开度将外界气体吸入到稳压箱9，以提高稳压箱9内气压。稳压箱9通过第二真空泵10和调节阀2的共同作用，能够调节进气压力到模拟环境所需的设定值。且稳压箱9内设置有压力传感器11、氧传感器12、温度传感器7以及湿度传感器13，以分别用于检测输送给发动机进气管的气体的压力、氧含量、温度以及湿度是否达到设定范围。

继续参考图1，机体低温系统包括低温仓14以及制冷装置，发动机及其附件15放置于低温仓14中，制冷装置用于控制低温仓14内的温度，以使低温仓14处于低温状态，从而确保发动机在设定的低温环境下工作。优选地，低温仓14内设置有温度传感器7，制冷装置包括空调系统16、储水罐17以及制冷机18，空调系统16的气体通道的进口和出口均与低温仓14连接，储水罐17的出口与空调系统16的冷却水通道的进口连接，储水罐7的出口设置有一温度传感器7。空调系统16的冷却水通道的进口设置有一调节阀2，且空调系统16的冷却水通道的出口设置有一温度传感器7。制冷机18的进口与空调系统16的冷却水通道的出口连接，且制冷机18的出口与储水罐17的进口连接。制冷机18制造的冷却水输送给储水罐17，储水罐17把冷却水输送给空调系统16的冷却水通道，从而使冷却水与空调系统16的气体通道内来自低温仓14的气体发生热交换，得到的低温气体再输送回低温仓14，如此循环。进行热交换后的冷却水重新输送回制冷机18进行制冷，如此循环。冷却水可以为乙二醇与水的混合物。

继续参考图1，进一步优选地，中冷器6的冷却水通道的进口与储水罐17的出口连接，中冷器6的冷却水通道的进口设置有一调节阀2和一温度传感器7，中冷器6的冷却水通道的出口与制冷机18的进口连接，中冷器6的冷却水通道的出口设置有一温度传感器7。冷却水和混合气体在中冷器6内进行热交换，进行热交换后的冷却水重新输送回制冷机18进行制冷，如此循环。制冷机18设置有两个进口，中冷器6的冷却水通道的出口和空调系统16的冷却水通道的出口各与制冷机18的一个进口连接。通过使中冷器6的冷却水通道与制冷装置的储水罐17和制冷机18连接起来，从而使本实用新型的进气模拟系统和机体低温系统结合起来，以简化结构。

在发动机进行高原测试模拟试验前和过程中，控制系统19可根据由各个温度、压力、氧浓度和湿度传感器采集到的数据，由设定的目标值，根据程序指令，自动调整调节阀2的开度、真空泵的开度、干燥器的开度、制冷机18的功率等，把气体的压力、氧含量、温度、湿度以及低温仓14的温度控制在设定的范围内，从而把符合要求的低压、低含氧量、低温、低湿度的气体经稳压箱9输送到发动机进气管。

本实用新型能够在进气过程把气体的压力、含氧量、温度以及湿度控制在设定范围，可完全模拟高原极端进气状态(低压、低含氧量、低温、低湿度)，并实现机体低温状态，从而提高发动机模拟试验的精度和效率，满足试验要求。

前述对本实用新型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实用新型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实用新型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实用新型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。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (3)

1.一种发动机高原测试模拟试验平台，其特征在于，包括：

进气模拟系统，其包括：

空气导入管，其设置有一调节阀；

第一真空泵，其进口与所述空气导入管连接；

混合箱，其进口与所述第一真空泵的出口连接；

氮气箱，其出口与所述混合箱的进口连接，且该氮气箱的出口设置有一调节阀；

中冷器，其气体通道的进口与所述混合箱的出口连接，且该中冷器的气体通道的出口设置有一温度传感器；

干燥器，其进口与所述中冷器的气体通道的出口连接；以及

稳压箱，其进口与所述干燥器的出口连接，且该稳压箱的出口与发动机进气管连接；该稳压箱设置有一第二真空泵和一调节阀，且该稳压箱内设置有压力传感器、氧传感器、温度传感器以及湿度传感器；

机体低温系统，其包括：

低温仓，发动机及其附件放置于该低温仓中；以及

制冷装置，其用于使所述低温仓处于低温状态。

2.根据权利要求1所述的发动机高原测试模拟试验平台，其特征在于，所述低温仓内设置有温度传感器，所述制冷装置包括：

空调系统，其气体通道的进口和出口均与所述低温仓连接；该空调系统的冷却水通道的进口设置有一调节阀，且该空调系统的冷却水通道的出口设置有一温度传感器；

储水罐，其出口与所述空调系统的冷却水通道的进口连接，且该储水罐的出口设置有一温度传感器；以及

制冷机，其进口与所述空调系统的冷却水通道的出口连接，且该制冷机的出口与所述储水罐的进口连接。

3.根据权利要求2所述的发动机高原测试模拟试验平台，其特征在于，所述中冷器的冷却水通道的进口与所述储水罐的出口连接，所述中冷器的冷却水通道的进口设置有一调节阀和一温度传感器；所述中冷器的冷却水通道的出口与所述制冷机的进口连接，所述中冷器的冷却水通道的出口设置有一温度传感器。