內燃機高海拔大氣狀態(tài)模擬試驗系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于內燃機性能試驗系統(tǒng)，尤其是一種內燃機高海拔大氣狀態(tài)模擬試驗系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]內燃機因其熱效率高，適應性好和功率寬廣等優(yōu)點，已廣泛應用于汽車、軍用車輛、農業(yè)機械、工程機械、園林機械、移動和固定電站等動力機械。隨著我國中西部地區(qū)工農業(yè)的迅速發(fā)展，道路車輛，工程機械，農業(yè)機械，園林機械，移動和固定電站等動力機械在高海拔地區(qū)的使用數(shù)量在我國也在不斷增多。眾所周知，內燃機的動力性、經(jīng)濟性和環(huán)保性能隨環(huán)境狀況的不同而變化，其中大氣壓力對非增壓內燃機的工作過程影響最為明顯。已有文獻表明內燃機在高原地區(qū)運行時，大氣壓力下降會造成進氣充量減小，進而導致內燃機燃燒惡化，動力性和燃油經(jīng)濟性下降，碳煙排放增加。
[0003]隨著內燃機設計技術和生產水平的提高以及人們環(huán)保意識的增強，各國針對內燃機的排放法規(guī)也呈現(xiàn)不斷加嚴的趨勢，特別是新增了柴油機高海拔地區(qū)排放污染物的相關法規(guī)。如美國環(huán)保署(EPA)在非道路柴油機第IV階段排放法規(guī)中提出了NET(Not-to-exceed standards)標準，其要求非道路柴油機在5500英尺(1676米)及以下地區(qū)運行時，柴油機污染物排放值必須不高出標準基準環(huán)境狀況下限值的125%，以達到在不同地區(qū)的使用過程中都能有效地保護環(huán)境?？梢灶A測在將來已制定高原排放法規(guī)的國家會制定更為嚴格的排放標準。而未制定高原排放的國家，如我國也必然會針對內燃機的高原排放問題提出相應的排放法規(guī)。為打破我國內燃機油機出口美國等高端市場的技術壁皇，針對小型內燃機進行相關的高原地區(qū)排放研宄以成為當務之急。
[0004]為了進行內燃機高原地區(qū)的性能及排放研宄，可采用以下三種方法。一、實地試驗，常采用可移動式內燃機試驗臺架，在高原現(xiàn)場進行相關試驗，但是不同海拔高度進行多參數(shù)試驗不僅困難較大、難以實現(xiàn)，而且試驗周期很長。二、“全氣候實驗室”內進行臺架試驗，“全氣候實驗室”可根據(jù)試驗要求，將實驗室內的壓力、溫度以及濕度調整到規(guī)定值，但所需要的試驗設備投資巨大，實驗裝置搭建周期很長，試驗費用價格昂貴。目前將大氣溫度和濕度控制在標準大氣狀態(tài)的試驗室已有建造并投入使用。三、采用現(xiàn)有的進排氣高海拔大氣模擬試驗裝置，該裝置雖然可在平原地區(qū)模擬出內燃機在高海拔地區(qū)的工作環(huán)境，但是現(xiàn)有的裝置存在以下問題，I)體積龐大，往往需要一個房間來容納整個試驗裝置；2)可移動性差，現(xiàn)有的模擬裝置通常采用硬鏈接，各個子裝置的位置通常均已固定；3)無法自動調節(jié)，由于自動化水平不足，現(xiàn)有裝置在進行試驗時往往需要多人配合手動調節(jié)進排氣壓力，直到進排氣穩(wěn)壓裝置內的壓力達到目標值。
[0005]針對以上方法或裝置的不足，設計出一款占地面積小，可移動性好，自動化控制水平高，搭建周期短，成本低廉的內燃機高海拔大氣模擬試驗系統(tǒng)十分必要，本發(fā)明是基于此問題提出了解決方案。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明針對現(xiàn)有高原特性試驗裝置投資巨大，測試費用昂貴，無法實現(xiàn)自動調節(jié)，可移動性差，占地面積大等缺點，提供了一種內燃機高海拔大氣狀態(tài)模擬試驗系統(tǒng)，該系統(tǒng)在平原地區(qū)就可模擬出高海拔地區(qū)大氣壓力狀態(tài)，為內燃機高原適應性研宄，高原排放研宄，高原工作過程研宄等提供了極大的便利。
[0007]本發(fā)明是通過以下技術手段實現(xiàn)上述技術目的的:
[0008]一種內燃機高海拔大氣狀態(tài)模擬試驗系統(tǒng)，包括進氣模擬裝置、排氣模擬裝置和測控裝置；所述進氣模擬裝置包括進氣節(jié)流裝置、進氣穩(wěn)壓裝置及進氣壓力傳感器，所述進氣節(jié)流裝置和進氣壓力傳感器均安裝在進氣穩(wěn)壓裝置上，所述進氣穩(wěn)壓裝置的出口通過內燃機進氣軟管與內燃機進氣口連接；所述排氣模擬裝置包括排氣節(jié)流裝置、排氣穩(wěn)壓裝置、排氣壓力傳感器和抽風機，所述排氣穩(wěn)壓裝置的入口通過內燃機排氣軟管與內燃機的排氣口連接，所述排氣節(jié)流裝置和排氣壓力傳感器均安裝在排氣穩(wěn)壓裝置上，所述抽風機通過抽風機進氣軟管與所述排氣節(jié)流裝置連接；所述測控裝置包括顯示設備、工業(yè)控制計算機和輸入設備，所述顯示設備與輸入設備均與工業(yè)控制計算機電連接，所述進氣節(jié)流裝置、進氣壓力傳感器、排氣節(jié)流裝置和排氣壓力傳感器均與所述工業(yè)控制計算機電連接。
[0009]進一步地，所述內燃機進氣軟管為彈性軟管，所述內燃機排氣軟管為耐高溫軟管，所述抽風機進氣軟管為耐高溫軟管。
[0010]進一步地，所述排氣穩(wěn)壓裝置采用鼓風機冷卻，所述排氣壓力傳感器采用耐高溫壓力傳感器。
[0011]進一步地，所述內燃機還與測功機連接。
[0012]進一步地，所述進氣穩(wěn)壓裝置和排氣穩(wěn)壓裝置的容積不小于內燃機排量的200倍。
[0013]進一步地，所述進氣穩(wěn)壓裝置和排氣穩(wěn)壓裝置的容積為內燃機排量的450倍。
[0014]進一步地，所述進氣穩(wěn)壓裝置和排氣穩(wěn)壓裝置中的穩(wěn)流板為片狀穩(wěn)流板。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:通過將進氣節(jié)流裝置和排氣節(jié)流裝置與工業(yè)控制計算機連接，實現(xiàn)信號輸入，將進氣壓力傳感器和排氣壓力傳感器與工業(yè)控制計算機連接，實現(xiàn)信號輸出，整個系統(tǒng)實現(xiàn)閉環(huán)控制，實現(xiàn)內燃機高海拔大氣狀態(tài)模擬試驗系統(tǒng)對真空度的自動調控；通過柔性連接導管連接進氣模擬裝置、內燃機和排氣模擬裝置，縮小了測試體統(tǒng)的體積，整個系統(tǒng)便于拆卸和安裝，同時便于實現(xiàn)移動。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明所述內燃機高海拔大氣狀態(tài)模擬試驗系統(tǒng)的結構示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明所述內燃機高海拔大氣狀態(tài)模擬試驗系統(tǒng)的工作原理圖。
[0018]附圖標記說明如下:
[0019]1-進氣節(jié)流裝置，2-進氣穩(wěn)壓裝置，3-進氣壓力傳感器，4-內燃機進氣口軟管，5-內燃機，6-內燃機排氣口軟管，7-測功機，8-排氣穩(wěn)壓裝置，9-排氣節(jié)流裝置，10-抽風機進氣口軟管，11-抽風機，12-排氣壓力傳感器，13-顯示設備，14-工業(yè)控制計算機，15-輸入設備。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖以及具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。
[0021]如圖1所示，本實施例的內燃機高海拔大氣狀態(tài)模擬試驗系統(tǒng)包括進氣模擬裝置、排氣模擬裝置和測控裝置，所述進氣模擬裝置包括進氣節(jié)流裝置1、進氣穩(wěn)壓裝置2及進氣壓力傳感器3，進氣節(jié)流裝置I和進氣壓力傳感器3均安裝在進氣穩(wěn)壓裝置2上，進氣壓力傳感器3用于測量進氣穩(wěn)壓裝置2筒內的真空度，可精確到0.1kPa,且真空度的大小與壓力傳感器的輸出電壓成線性變化，所述進氣穩(wěn)壓裝置2的出口通過內燃機進氣軟管4與內燃機5進氣口連接；所述內燃機進氣軟管4為彈性軟管。
[0022]所述排氣模擬裝置包括排氣節(jié)流裝置9、排氣穩(wěn)壓裝置8、排氣壓力傳感器12和