[發明專利]汽車高海拔性能模擬試驗系統

無效

• 申請號: 200910244966.9
• 申請日: 2009-12-21
• 公開（公告）號: CN101738322A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 劉瑞林;周廣猛;董素榮;劉剛;許翔
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事交通學院
• 主分類號: G01M17/007
• 分類號: G01M17/007
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 董一寧

技術領域：

本發明屬于一種模擬實驗裝置，特別涉及一種汽車高海拔性能模擬試驗系統。

技術背景：

汽車在高原行駛時，海拔高度的變化對發動機及整車性能有明顯的影響。隨著海拔高度的升高，發動機出現動力性下降、經濟性惡化、排放污染嚴重等問題。究其原因，主要是由于高海拔(低氣壓)大氣條件的影響。

目前，我國的高原車輛并沒有使用真正意義的高原發動機，運輸車輛多為進口或中外合資的替代車型。對于自然吸氣發動機采用減小供油量的辦法，也就是常說的“大馬拉小車”，而使用增壓發動機也只是對普通平原型增壓發動機進行簡單的供油調整。這不僅無法滿足正常運輸需要，更造成了資源的嚴重浪費，加重了生態環境的污染破壞。

探討高海拔地區大氣條件對發動機性能的影響，是開展汽車發動機高海拔性能研究的基礎和前提。但是，如果現場實驗會受到地理和自然氣候的影響很大，就難以建立起符合實驗要求的物理參數和實驗條件，相比之下，在實驗室內進行模擬實驗，則比較容易克服上述困難。但是，目前我國汽車高海拔環境試驗條件建設的滯后嚴重制約了汽車的發展。

發明內容：

本發明的目的就在于克服上述現有技術中存在的不足，而提供一種汽車高海拔性能模擬試驗系統，該系統運用環境模擬技術，將分散的高海拔自然環境條件模擬集中于試驗室內體現。

本發明的技術方案是：一種汽車高海拔性能模擬試驗系統，其特征在于：由進氣壓力模擬系統、排氣壓力模擬系統和控制系統組成；進氣壓力模擬系統由進氣電動調節閥、進氣穩壓箱和空氣流量計依次連接組成；排氣壓力模擬系統由空氣流量計、排氣穩壓箱、排氣電動調節閥和真空泵依次連接組成；控制系統的輸出端分別與進氣電動調節閥和排氣電動調節閥的輸入端連接。

上述排氣壓力模擬系統中的空氣流量計連接有熱交換器，真空泵連接有氣水分離器。

上述控制系統中的單片機采用AWS-8248V工業控制計算機。

上述排氣電動調節閥和氣水分離器之間的管路上裝有溢流閥。

本發明的工作原理是：本裝置采用分別模擬發動機進、排氣環境壓力的方案。高海拔(低氣壓)模擬系統中，進氣壓力的模擬只考慮節流降壓，排氣背壓的模擬也只設計真空泵抽吸降壓，不再進行增壓設計。

本發明的優點是：1、該裝置能實現汽車在實驗室中模擬海拔高度超過5000m低氣壓的環境，能夠通過海拔高度的設置自動模擬低氣壓環境，實時控制海拔高度及氣壓的變化，同時可以獲取模擬環境的實時狀況并能夠存儲到數據庫中，方便今后查詢實驗過程和結果，其模擬精度完全達到國家標準要求。2、自動化效率和質量高。控制系統調整簡單，能夠完成氣密性測試中實時數據、曲線顯示、并可打印、保存、查詢系統歷史數據；能夠完成PID參數調整，使控制過程更加準確、合理。

附圖說明：

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是進氣壓力模擬系統的控制示意框圖。

圖3是排氣壓力模擬系統的控制示意框圖。

具體實施方式：

如圖1所示：一種汽車高海拔性能模擬試驗系統，由進氣壓力模擬系統、排氣壓力模擬系統和控制系統組成；進氣壓力模擬系統由進氣電動調節閥2、進氣穩壓箱1和空氣流量計3依次連接組成；排氣壓力模擬系統由空氣流量計9、排氣穩壓箱4、排氣電動調節閥5和真空泵7依次連接組成；控制系統AWS-8248V工業控制計算機12的輸出端分別與進氣電動調節閥和排氣電動調節閥的輸入端連接。上述排氣壓力模擬系統中的空氣流量計連接有熱交換器10，真空泵連接有氣水分離器8。上述排氣電動調節閥和氣水分離器之間的管路上裝有溢流閥6。底盤測功機11用來測量汽車的功率。

如圖2所示：進氣壓力的模擬是通過進氣節流降壓來實現。空氣經過空氣流量計和進氣節流閥，進入進氣穩壓箱，再通過進氣管經渦輪增壓器進入發動機。當發動機工作時，由進氣節流閥的節流作用在進氣穩壓箱中產生進氣低壓。通過調節進氣節流閥開度可以控制進氣穩壓箱中的進氣壓力，以模擬不同海拔高度的大氣壓力。

如圖3所示：排氣壓力模擬系統是通過真空泵從排氣穩壓箱中抽取真空來實現的。由真空泵從排氣穩壓箱抽取真空，通過調節真空泵進氣旁通閥開度，將排氣穩壓箱內的氣壓控制在所需模擬的壓力范圍內。考慮到排氣溫度較高，會使真空泵內工質升溫，致使其相關零件性能降低或受損。因此，排氣系統中增加了以水為工質的熱交換器，使發動機排放的廢氣溫度降至真空泵允許的范圍之內，以確保內燃機高海拔(低氣壓)模擬試驗臺的安全運行。