CN209855909U - 一种发动机排气背压的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发动机排气背压的控制系统，涉及排气背压控制的技术领域，解决了在进行发动机性能测试时，需要手动调节阀门来控制排气背压，从而导致工作效率低、稳定性差的技术问题。它包括发动机排气歧管、阀门和出气管，所述的阀门安装在发动机排气歧管和出气管之间，它还包括用于控制阀门的电动执行器、压力控制仪和压力传感器，所述的电动执行器通过压力控制仪与压力传感器电路连接，所述的压力传感器还与发动机排气歧管连接，所述的电动执行器与阀门连接。本实用新型实现了对发动机排气背压的自动控制，控制更精准、其背压的稳定性更好，大大的提高了工作效率，并节省了人力、财力。

Description

一种发动机排气背压的控制系统

技术领域

本实用新型涉及排气背压控制的技术领域，更具体地说，它涉及一种发动机排气背压的控制系统。

背景技术

通常情况下，排气背压增大将导致发动机燃料燃烧效率下降，经济性变差，同时动力性下降，排放也变差。但在低转速功况，如果排气背压很低，由于排气门的提前开启，在活塞达到下止点前，仍具有一定压力的燃气就通过过于通畅的排气门排掉了，损失了一部分功，扭矩自然要弱了，因此低转速时保持一定的排气背压可以提高低速时的扭矩。因此，在实验室做发动机性能试验和排放试验时，常需要考虑背压大小，而排气背压一般通过调节阀门来进行调节。

目前，发动机在试机台架测试时，直接由工程人员通过手动调节阀门对排气背压进行控制，工作效率低，已然无法满足当前自动化、高效率的生产要求；而且采用传统的操作方法，不仅耗费人力、成本高，其稳定性差，对发动机的性能测试也不准确。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，本实用新型提供一种发动机排气背压的控制系统，实现了对发动机排气背压的自动控制，并提高了排气背压的稳定性。

本实用新型提供了一种发动机排气背压的控制系统，包括发动机排气歧管、阀门和出气管，所述的阀门安装在发动机排气歧管和出气管之间，还包括用于控制阀门的电动执行器、压力控制仪和压力传感器，所述的电动执行器通过压力控制仪与压力传感器电路连接，所述的压力传感器还与发动机排气歧管连接，所述的电动执行器与阀门连接。

作进一步的改进，还包括一传导机构，所述的压力传感器通过传导机构与发动机排气歧管管路连接。

进一步的，所述的传导机构包括散热导管和连接导管，所述压力传感器通过连接导管和散热导管与发动机排气歧管管路连接。

更进一步的，所述的散热导管的外围设有多个散热片。

更进一步的，所述的阀门为一蝶阀。

更进一步的，所述的电动执行器为一步进电机。

有益效果

本实用新型的优点在于：

1.利用压力传感器对发动机排气歧管内的压力值进行实时采集，同时其发出相应的电信号至压力控制仪，并由压力控制仪发出控制电信号至电动执行器控制阀门，从而实现了对发动机排气背压的自动控制，大大的提高了工作效率和排气背压的稳定性。

2.压力传感器通过传导机构与发动机排气歧管管路连接，使压力传感器与发动机排气歧管具有一定的距离，一方面有利于工程人员对传感器的更换检修，另一方面也避免了因发动机排气歧管温度过高而损坏压力传感器。且传导机构上设有散热装置，使输送到压力传感器的气体温度适中，以更好的保护压力传感器。

3.安装在发动机排气歧管和出气管之间的阀门采用蝶阀，利于快速排气，使发动机排气歧管内的气压快速稳定在设定状态；而电动执行器采用步进电机，可以精准的控制阀门的开启角度，使其控制精度更高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中：1-发动机排气歧管、2-阀门、3-出气管、4-电动执行器、5-压力控制仪、6-压力传感器、7-传导机构、71-连接导管、72-散热导管、8-散热片。

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型作进一步的描述，但不构成对本实用新型的任何限制，任何人在本实用新型权利要求范围所做的有限次的修改，仍在本实用新型的权利要求范围内。

参阅图1，一种发动机排气背压的控制系统，包括发动机排气歧管1、阀门2和出气管3，阀门2安装在发动机排气歧管1和出气管3之间，用于控制发动机排气歧管1的通断，起到直接控制发动机排气歧管1内压力的作用；本系统还包括用于控制阀门2的电动执行器4、压力控制仪5和压力传感器6，电动执行器4通过压力控制仪5与压力传感器6电路连接，压力传感器6还与发动机排气歧管1连接，电动执行器4与阀门2连接，用于驱动阀门2的启闭。通过压力传感器6实时采集发动机排气歧管1内气体的压力，并将该压力值以电信号的形式发送至压力控制仪5转换成相应的对比值与其已设好的设定值进行对比；根据对比结果，再由压力控制仪5发送驱动电信号至电动执行器4驱动阀门2的启闭，实现了对发动机排气背压的自动控制，提高了排气背压的稳定性，减轻了工程人员的负担，有效提高了工作效率。

因发动机工作时，发动机排气歧管1内的气体具有较高的温度，直接将压力传感器6置于发动机排气歧管内测量容易造成压力传感器6的损坏，所以本系统还包括一传导机构7，压力传感器6通过传导机构7与发动机排气歧管1管路连接，即在发动机排气歧管1上设一传导机构7连至压力传感器6，从而使压力传感器6与发动机排气歧管1具有一定的距离，一方面有利于工程人员对压力传感器6的更换检修，另一方面也避免了因发动机排气歧管1内的气体温度过高而损坏压力传感器6。而传导机构7包括散热导管72和连接导管71，压力传感器6通过连接导管71和散热导管72与发动机排气歧管1管路连接。

本实例中，散热导管72为铝质导管，用于对发动机排气歧管1内的高温气体进行降温，使输送到压力传感器6的气体温度适中，以便更好的保护压力传感器6。散热导管72的外围还设有多个散热片8，具体的，散热片8均匀的焊接在散热导管72的外壁上。该散热片8有效的增加了散热导管72散热面积，使从高温气体传导到散热导管72的温度快速的散发到空气中，从而使高温气体的温度快速降低。阀门2为一蝶阀，易于控制，且其开启时易于气体排出。电动执行器4为一步进电机，具体的，该步进电机的输出端与阀门2的转动支点连接，实现了阀门2的精准开启，更好的控制发动机排气歧管1内的压力。

本实用新型的工作原理是：该系统的阀门2处于常闭状态，并且压力控制仪5预设有六个设定值，这六个设定值对应六个压力值。

当发动开始工作，沿着发动机排气歧管1传送的气体在阀门2处受到阀门2的阻挡而积聚，同时该气体也沿着传导机构7至压力传感器6；压力传感器6实时对气体的压力进行采集，并将采集到的压力转换成电信号发送至压力控制仪5；压力控制仪5将接收到的电信号转换成相应的对比值与设定值进行对比；根据对比后确定的设定值，压力控制仪5发出相应的控制电信号至步进电机，步进电机驱动阀门2进行动作。

若确定当前的设定值小于或等于正常压力值时，说明发动机排气歧管1内的压力值小于或等于正常压力值，压力控制仪5不发出控制电信号，即步进电机不启动，阀门2处于关闭状态；

若确定当前的设定值大于正常压力值时，说明发动机排气歧管1内的压力值大于正常压力值，压力控制仪5根据此时的设定值发出相应的控制信号至步进电机驱动阀门2，根据当前的设定值，阀门2的开启面积是总开启面积的1/5或2/5或3/5或4/5或完全开启。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (6)

1.一种发动机排气背压的控制系统，包括发动机排气歧管(1)、阀门(2)和出气管(3)，其特征在于，所述的阀门(2)安装在发动机排气歧管(1)和出气管(3)之间，还包括用于控制阀门(2)的电动执行器(4)、压力控制仪(5)和压力传感器(6)，所述的电动执行器(4)通过压力控制仪(5)与压力传感器(6)电路连接，所述的压力传感器(6)还与发动机排气歧管(1)连接，所述的电动执行器(4)与阀门(2)连接。

2.根据权利要求1所述的一种发动机排气背压的控制系统，其特征在于，还包括一传导机构(7)，所述的压力传感器(6)通过传导机构(7)与发动机排气歧管(1)管路连接。

3.根据权利要求2所述的一种发动机排气背压的控制系统，其特征在于，所述的传导机构(7)包括散热导管(72)和连接导管(71)，所述压力传感器(6)通过连接导管(71)和散热导管(72)与发动机排气歧管(1)管路连接。

4.根据权利要求3所述的一种发动机排气背压的控制系统，其特征在于，所述的散热导管(72)的外围设有多个散热片(8)。

5.根据权利要求1所述的一种发动机排气背压的控制系统，其特征在于，所述的阀门(2)为一蝶阀。

6.根据权利要求1所述的一种发动机排气背压的控制系统，其特征在于，所述的电动执行器(4)为一步进电机。