[實用新型]一種內燃機三通進排氣管的流動性能特征試驗裝置

有效

• 申請號: 201320566388.2
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN203745203U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 鄭亮;王新權;任自中;平濤;黃立
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一一研究所
• 主分類號: G01M15/04
• 分類號: G01M15/04
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 丁惠敏

技術領域

本實用新型涉及內燃機的試驗裝置，尤其涉及一種內燃機三通進排氣管的流動性能特征試驗裝置。

背景技術

內燃機的進排氣管路作為增壓系統的重要組成部分，其流動性能特征直接影響到柴油機的性能水平。關鍵管路和閥件流通能力測試是發動機進排氣管路設計優化的必經之路，也是發動機性能開發的重要一環。目前，大部分研究集中于車用發動機的進氣岐管及缸蓋進排氣道，形成了一批成熟的產品，如天津大學內燃機國家重點實驗室開發的氣道吹風試驗臺即是一種已經廣泛應用的成熟平臺（中國專利02128945.X）。

但是，進排氣管路與氣道吹風試驗的要求存在著差異。從結構來看，進排氣管路的拓撲結構更復雜，一般可看作多個三通單元組成；而氣道形狀復雜但拓撲結構相對簡單（單通結構）。從研究內容來看，氣道吹風試驗研究氣道的流通能力以及其組織缸內氣體渦流的能力，而進排氣管路主要關注管路的流通能力，尤其是聚合及分支流動時氣流間的相互影響，這一點在氣道試驗臺上是無法展開研究的。

對于進排氣管的三通單元，其流型可以分為六種，如圖1-圖6所示，分別給出了進排氣管三通單元的六種流型示意圖，箭頭代表氣流的流動方向。其中，圖1-圖3顯示的流型為分支流，圖4-圖6顯示的流型為聚合流。針對三通管路單元六種流型的流通特征測量已有報道。如，英國學者Bassett等在文獻《Modeling?Engines?with?Pulse?Converted?Exhaust?Manifolds?Using?One-Dimensional?Techniques》中公開了一種用于船用柴油機的流動試驗臺，能夠進行脈沖轉換器、MPC排氣管等三通管路的流動特征測量。中國華中科技大學的張小矛等在文獻《發動機進排氣系統穩流試驗裝置的設計與研制》中也公開了一種柴油機進排氣管路測量的試驗臺設計方案。但這種試驗臺是針對某一種特定接口試驗件的專門設計，而對于三通管，不但要考慮接口直徑的變化，還要考慮三通空間結構的變化，因此這種結構的試驗臺存在接口不靈活、不具有通用性等缺點。

目前，現有的流動測量試驗臺存在以下問題：

1、技術成熟的缸蓋穩流吹風試驗臺，只能同時進行單通（一進口一出口，不出現流動的聚合及分支現象）管路的流動特征測量。

2、針對三通類管路開發的流動測量試驗臺，一般系統龐大，管系復雜，不能夠直接進行不同直徑或不同接口空間位置的三通管流動特征測量。

3、針對某一流型下，不能實現支路不同流量比例下的流動測量。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種結構簡單、操作靈活，可直接進行不同直徑或不同接口空間位置的三通管流動特征研究的試驗裝置。

實用新型內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、操作靈活的內燃機三通進排氣管的流動性能特征試驗裝置，可實現不同通徑、不同形狀、不同空間角度的三通管件分別在六種流型下的流動特征測量，且在單一種流型下，能夠實現兩個支路不同流量比例下的流動特征測量。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種內燃機三通進排氣管的流動性能特征試驗裝置，其包括試驗件、主管系、電機和過渡管；試驗件具有第一端口、第二端口和第三端口；主管系包括第一管路、第二管路和第三管路；過渡管包括第一過渡管、第二過渡管和第三過渡管。第一管路上設置了依次連接的第一穩流流量計、第一穩壓桶、風機、第二穩壓桶和第二穩流流量計，構成循環回路；第一穩壓桶設置有通過第一調節閥通向外界環境的旁路，第二穩壓桶設置有通過第二調節閥通向外界環境的旁路。第二管路包括第一支流及第二支流，第一支流上設置了依次連接的第三調節閥和第三穩流流量計，第三穩流流量計與外界環境連通；第二支流上設置了依次連接的第四調節閥和第四穩流流量計，第四穩流流量計與外界環境連通。第三管路上設置了第五調節閥，并與外界環境連通。風機與電機電連接，風機通過電機實現驅動，用于維持試驗裝置內的氣體流動；試驗件的第一端口、第二端口和第三端口分別通過第一過渡管、第二過渡管及第三過渡管選擇性地與第一管路、第二管路和第三管路兩兩連接，從而實現多種連接方式的切換。

優選地，電機為變頻電機。