DE202013101496U1 - A stationary flow test rig for measuring the performance of the turbulent flow engine intake system - Google Patents
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Abstract
Ein stationärer Strömungsprüfstand zum Messen der Leistungsmerkmale des Wirbelströmung-Motoransaugsystems, der folgende Teile aufweist: einen simulierten Zylinder (6), einen Auspuff für Wirbelströmung (3), ein Schalensternanemometer (2), ein Tachometer (4), ein Manometer (7), einen Durchflussmesser (8), ein Abgasrohr (11), eine Dämpfungskammer (10), eine sekundäre Dämpfungskammer (1) und ein Gebläse (9), wobei die Teile wie folgt verbunden sind: • Der simulierte Zylinder (6) ist mit dem Auspuff für Wirbelströmung (3) verbunden; • in dem Auspuff für Wirbelströmung (3) ist das Schalensternanemometer (2) angeordnet; • der Auspuff für Wirbelströmung (3) ist mit der sekundären Dämpfungskammer (1) verbunden; • die sekundäre Dämpfungskammer (1) ist ihrerseits mit dem Abgasrohr (11) verbunden; • auf der äußeren Wand des Abgasrohrs (11) sind das Manometer (7) und der Durchflussmesser (8) angebracht; • das Abgasrohr (11) führt weiter zu der Dämpfungskammer (10).A stationary flow test rig for measuring the characteristics of the swirl flow engine intake system, comprising: a simulated cylinder (6), a vortex flow exhaust (3), a cup anemometer (2), a tachometer (4), a pressure gauge (7), a flow meter (8), an exhaust pipe (11), a damping chamber (10), a secondary damping chamber (1) and a blower (9), the parts being connected as follows: • The simulated cylinder (6) is with the exhaust for turbulent flow (3) connected; • in the exhaust vortex exhaust (3) the cup anemometer (2) is arranged; • the vortex flow exhaust (3) is connected to the secondary damping chamber (1); • The secondary damping chamber (1) is in turn connected to the exhaust pipe (11); • on the outer wall of the exhaust pipe (11) the manometer (7) and the flow meter (8) are mounted; • The exhaust pipe (11) continues to the damping chamber (10).
Description
Technischer Hintergrund Technical background
Die vorliegende Erfindung gehört zum Bereich der Motorentechnik. Sie betrifft einen Stationären Strömungsprüfstand zum Messen der Leistungsmerkmale des Wirbelströmung-Motoransaugsystems. Die Funktion der Erfindung ist, die Fähigkeit des Motoransaugsystems, Wirbelströmung im Zylinder zu erzeugen, sowie die Effizienz der Luftversorgung des Motorsaugsystems zu messen. The present invention belongs to the field of engine technology. It relates to a stationary flow test rig for measuring the performance of the turbulent flow engine intake system. The function of the invention is to measure the ability of the engine intake system to generate turbulence in the cylinder as well as the efficiency of the air supply to the engine intake system.
Technischer Hintergrund Technical background
Ein Motoransaugsystem umfasst hauptsächlich einen Lufteinlasskanal, eine Brennkammer, ein Lufteinlassventil, sowie Steuerungsteile für die Bewegung des Lufteinlassventils. Die Leistung eines Motoransaugsystems hat hauptsächlich zwei Merkmale: das eine ist die Fähigkeit, im Zylinder Drehströmung zu erzeugen, das andere ist die Effizienz der Luftversorgung. Die Effizienz der Luftversorgung betrifft die Proportion der über das Motoransaugsystem eingeleiteten Luft zum Abgas des Zylinders, sie beschreibt die Durchlauffähigkeit des Motoransaugsystems. Die Effizienz der Luftversorgung wird dadurch beeinflusst, dass die Luft den Einlasskanal, das Lufteinlassventil, die Brennkammer durchlaufen muss und unterwegs viele Widerstände erfährt. Niedrigere Effizienz der Luftversorgung bedeutet niedrigere Ausgangsleistung des Motors. An engine intake system mainly comprises an air intake passage, a combustion chamber, an air intake valve, and control parts for moving the air intake valve. The performance of an engine intake system has two main features: one is the ability to produce rotary flow in the cylinder, the other is the efficiency of the air supply. The efficiency of the air supply relates to the proportion of the air introduced via the engine intake system to the exhaust gas of the cylinder, which describes the passability of the engine intake system. The efficiency of the air supply is influenced by the fact that the air must pass through the inlet channel, the air inlet valve, the combustion chamber and experiences many resistances on the way. Lower air supply efficiency means lower engine output.
Das Motoransaugsystem kann die Luftzufuhr so gestalten, dass sich die Luftströmung auf eine bestimmte Art dreht, um die Brenngeschwindigkeit und die Wärmeabgabe zu steigern. Die Drehbewegung der Luftströmung wird hauptsächlich durch die geometrische Gestaltung des Lufteinlasskanals, der Brennkammer und des Lufteinlassventils erreicht. The engine intake system may design the air supply so that the airflow rotates in a particular manner to increase the burning rate and heat output. The rotational movement of the air flow is achieved mainly by the geometric design of the air inlet duct, the combustion chamber and the air inlet valve.
Eine der häufig vorkommenden Arten von Strömungsdrehbewegungen im Motorzylinder ist die so genannte Wirbelströmung. Die
In der Formel bedeutet r die Wirbelquote. ωs bedeutet die Drehgeschwindigkeit des Wirbels. ωe bedeutet die Motordrehzahl. Der Prozess der Luftzufuhr für Motoren ist in der Regel instationär (ändert sich also ständig mit der Zeit). Die oben genannten Parameter werden jedoch in der Regel im stationären Zustand der Strömung gemessen. Während des Messvorgangs wird das Lufteinlassventil bei verschiedenen Positionen im Rahmen des Ventilhubs fixiert, um den Zustand der quasi-stationären Strömung zu erreichen. Bei jeder geöffneten Position des Lufteinlassventils im Rahmen des Ventilhubs werden die Lufteinlassmenge und die Drehgeschwindigkeit des Wirbels gemessen. Die unter dem quasi-stationären Zustand gewonnenen Messergebnisse werden dann integral berechnet, um die Fähigkeit des Motoransaugsystems, Drehströmung im Zylinder zu erzeugen, sowie die Effizienz der Luftversorgung des Motorsaugsystems zu ermitteln. Ein solcher Prüfstand wird stationärer Strömungsprüfstand zum Messen der Leistungsmerkmale des Wirbelströmung-Motoransaugsystems genannt. Ferner muss der Prüfstand auch in der Lage sein, die Effizienz der Luftversorgung der Motoren zu messen. In the formula, r means the vortex rate. ω s means the speed of rotation of the vortex. ω e means the engine speed. The process of air supply to engines is usually unsteady (so it changes constantly with time). However, the above parameters are usually measured in the stationary state of the flow. During the measuring process, the air inlet valve is fixed at various positions during the valve lift in order to reach the state of the quasi-stationary flow. At each open position of the air intake valve in the course of the valve lift, the air intake amount and the rotational speed of the vortex are measured. The measurement results obtained under the quasi-steady state condition are then calculated integrally to determine the ability of the engine intake system to produce rotational flow in the cylinder as well as the efficiency of the air supply to the engine intake system. Such a test bench is called a stationary flow test bench for measuring the performance of the turbulent flow engine intake system. Furthermore, the test bench must also be able to measure the efficiency of the air supply to the engines.
Inhalt der Erfindung Content of the invention
Die vorliegende Erfindung stellt einen stationären Strömungsprüfstand zum Messen der Leistungsmerkmale des Wirbelströmung-Motoransaugsystems bereit. Die
Der simulierte Zylinder
der Auspuff für Wirbelströmung
die sekundäre Dämpfungskammer
auf der äußeren Wand des Abgasrohrs
das Abgasrohr
The simulated
the exhaust for
the
on the outer wall of the
the
Wie die
Beim Messvorgang wird im Rahmen eines jeden Ventilhubs das Gebläse
Die Arbeitsprinzipien des erfindungsgemäßen Prüfstandes sind wie folgt: Die Wirbelquote auf dem stationären Strömungsprüfstand wird in der folgenden Formel definiert: The working principles of the test stand according to the invention are as follows: The vortex rate on the stationary flow test stand is defined in the following formula:
Dabei bedeutet Ns(θ) die Drehzahl eines Schalensternanemometers unter einem bestimmten Ventilhub. Die Dimension ist Drehzahl/Minute. Qs(θ) bedeutet die Durchflussmenge unter einem bestimmten Ventilhub. Die Dimension ist M3/Sekunde. θ bedeutet den Drehwinkel der Kurbelwelle des Motors, kann auch als die Größe des Ventilhubs angesehen werden. Vh bedeutet Hubraum des Zylinders. Here, N s (θ) means the speed of a cup anemometer under a certain valve lift. The dimension is speed / minute. Q s (θ) means the flow rate under a certain valve lift. The dimension is M 3 / second. θ means the rotation angle of the crankshaft of the engine, can also be regarded as the size of the valve lift. V h means displacement of the cylinder.
Die Effizienz der Luftversorgung des Motoransaugsystems wird in der folgenden Formel definiert: The efficiency of the air supply to the engine intake system is defined in the following formula:
Dabei bedeutet V0 die theoretische Lufteinlassgeschwindigkeit, also und die Dimension ist M/Sekunde; ∆p ist die Druckdifferenz im Durchflussmesser; A bedeutet die Flächengröße des Lufteinlassventils. Die Leistungsmerkmale des Motoransaugsystems werden dadurch ermittelt, dass die Wirbelquote und die Effizienz der Luftversorgung miteinander integral berechnet werden. Dadurch kann man die Durchschnittswirbelquote und die Durchschnittseffizienz der Luftversorgung errechnen. Where V 0 is the theoretical air inlet velocity, ie and the dimension is M / second; Δp is the pressure difference in the flowmeter; A means the area size of the air inlet valve. The performance of the engine intake system is determined by integrally calculating the swirl rate and the efficiency of the air supply. This can be used to calculate the average swirl quota and the average efficiency of the air supply.
Die Durchschnittswirbelquote wird in der folgenden Formel definiert: The average swirl rate is defined in the following formula:
Unter Berücksichtigung des Kompressionsverhältnisses sowie des Einflusses der Effizienz der Luftversorgung sieht die korrigierte Durchschnittswirbelquote wie in der folgenden Formel aus:
Die Durchschnittseffizienz der Luftversorgung wird in der folgenden Formel definiert: The average efficiency of the air supply is defined in the following formula:
Der Prüfstand kann gleichzeitig die Wirbelströmung im Zylinder und die Effizienz der Luftversorgung des Motoansaugsystems messen. Er ist von einfacher Struktur, leicht zu handhaben und zu warten. Er kann sowohl in Entwicklungsarbeiten für neue Lufteinlasskanäle, Lufteinlassventile und Brennkammern eingesetzt werden, als auch im Herstellungsprozess die Leistungsmerkmale des Motoransaugsystems messen. The test bench can simultaneously measure the turbulence in the cylinder and the air supply efficiency of the engine intake system. It is simple in structure, easy to handle and maintain. It can be used in both development work for new air intake ducts, air intake valves and combustion chambers, as well as measuring the performance of the engine intake system during the manufacturing process.
Erläuterungen der Zeichnungen: Explanatory notes of the drawings:
Darin zeigen Show in it
Ausführungsbeispiel embodiment
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Prüfstandes näher erläutert.
Wie in
Der Auspuff für Wirbelströmung
Beim Messvorgang wird zunächst die Position des Lufteinlassventils
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- sekundäre Dämpfungskammer secondary damping chamber
- 22
- Schalensternanemometer anemometer
- 33
- Auspuff für Wirbelströmung Exhaust for vortex flow
- 44
- Tachometer speedometer
- 55
- Bewegungsrichtung des Wirbels Direction of movement of the vortex
- 66
- simulierter Zylinder simulated cylinder
- 77
- Manometer manometer
- 88th
- Durchflussmesser Flowmeter
- 99
- Gebläse fan
- 1010
- Dämpfungskammer damping chamber
- 1111
- Abgasrohr exhaust pipe
- 1212
- Kolben piston
- 1313
- Zylinder cylinder
- 1414
- Luftauslassventil air release
- 1515
- Lufteinlassventil Air inlet valve
- 1616
- Lufteinlasskanal Air inlet duct
- 1717
- Zylinderdeckel cylinder cover
- 1818
- Lokalisierungssystem Location system
- 1919
- Quarzfenster quartz window
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201320101496 DE202013101496U1 (en) | 2013-04-09 | 2013-04-09 | A stationary flow test rig for measuring the performance of the turbulent flow engine intake system |
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DE201320101496 DE202013101496U1 (en) | 2013-04-09 | 2013-04-09 | A stationary flow test rig for measuring the performance of the turbulent flow engine intake system |
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Publication Number | Publication Date |
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DE202013101496U1 true DE202013101496U1 (en) | 2013-05-17 |
Family
ID=48652922
Family Applications (1)
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DE201320101496 Expired - Lifetime DE202013101496U1 (en) | 2013-04-09 | 2013-04-09 | A stationary flow test rig for measuring the performance of the turbulent flow engine intake system |
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Country | Link |
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DE (1) | DE202013101496U1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105352736A (en) * | 2015-11-27 | 2016-02-24 | 江苏大学 | Test constant volume bomb controllable in turbulent flow intensity and position, and control method |
CN107091745A (en) * | 2017-04-19 | 2017-08-25 | 西南石油大学 | Vortex engine efficiency test device and method of testing that coal bed gas generates electricity |
CN114858462A (en) * | 2022-04-21 | 2022-08-05 | 重庆长安汽车股份有限公司 | Auxiliary tool of exhaust device of engine hot test connection process |
-
2013
- 2013-04-09 DE DE201320101496 patent/DE202013101496U1/en not_active Expired - Lifetime
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