[發明專利]一種廢氣再循環中冷器換熱效率試驗臺的試驗方法

有效

• 申請號: 201510029907.5
• 申請日: 2015-01-21
• 公開（公告）號: CN104614186B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 田維;潘鎖柱;張洵;郭道演
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: G01M15/04
• 分類號: G01M15/04
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司51200
• 代理人: 崔建中

技術領域

本發明涉及內燃機廢氣再循環(EGR)技術領域，具體為一種廢氣再循環中冷器換熱效率試驗臺及試驗方法。

背景技術

廢氣再循環(EGR)技術是解決柴油機NO_x(氮氧化物)排放的有效措施之一，尤其是經中冷后的EGR在NO_x、PM(particulate matter顆粒物)含量和經濟性方面能夠實現更好的折衷水平。在冷卻EGR的同時，排氣當中所含的soot(煤煙)和HCs(碳氫化合物)在熱泳力、靜電、擴散和凝結等作用下沉積到EGR中冷器的換熱元件表面而形成積碳。達到穩定狀態的積碳會導致EGR中冷換熱效率下降達20-30％，由此導致發動機排放的廢氣中NO_x、PM含量增大，且經濟性變差。為了測試EGR中冷器的換熱效率，需要設計一種適用于內燃機廢氣再循環中冷器換熱效率試驗的試驗臺及其控制方法。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種能夠測試EGR中冷器的換熱效率的一種廢氣再循環中冷器換熱效率試驗臺及試驗方法。技術方案如下：

一種廢氣再循環中冷器換熱效率試驗臺，包括排氣總管、前EGR管、后EGR管和EGR尾管；前EGR管一端用于連接中冷器進氣口，另一端連接到排氣總管，后EGR管一端用于連接中冷器出氣口，另一端連接到EGR尾管；所述前EGR管上設置有前溫度傳感器，所述EGR尾管上設置有后溫度傳感器；還包括冷卻液恒溫裝置和用于連接冷卻液恒溫裝置與中冷器的出水口的冷卻液出水管，以及用于連接冷卻液恒溫裝置與中冷器進水口的和冷卻液進水管，冷卻液進水管上設有冷卻液進口溫度傳感器；所述前溫度傳感器、冷卻液進口溫度傳感器和后溫度傳感器分別連接電子控制單元。

進一步的，所述冷卻液恒溫裝置連接電子控制單元。

更進一步的，所述前EGR管上還設置有前氣體取樣口，前氣體取樣口連接前氣體分析儀；所述后EGR管與EGR尾管之間連接有標準氣進氣管，標準氣進氣管上設有標準氣流量計；所述EGR尾管上設有后氣體取樣口和背壓閥，后氣體取樣口連接后氣體分析儀；所述背壓閥、前氣體分析儀、標準氣流量計和后氣體分析儀分別連接電子控制單元。

更進一步的，所述冷卻液出水管上設有冷卻液出口溫度傳感器和冷卻液流量計；所述冷卻液進水管上還設有冷卻液流量控制閥；所述冷卻液出口溫度傳感器、冷卻液流量計和冷卻液流量控制閥分別連接所述電子控制單元。

更進一步的，所述前EGR管和EGR尾管上分別設有與電子控制單元連接的前壓力傳感器和后壓力傳感器。

更進一步的，所述前EGR管和后EGR管上分別設有前快接頭和后快接頭。

一種廢氣再循環中冷器換熱效率試驗臺的試驗方法，包括：

將待測中冷器連接入試驗臺；

電子控制單元采集前溫度傳感器的溫度信號T_EGR·進、后溫度傳感器的溫度信號T_EGR·出，以及冷卻液進口溫度傳感器的溫度信號T_cool·進；

根據如下公式計算待測中冷器的換熱效率η：

一種廢氣再循環中冷器換熱效率試驗臺的試驗方法，包括：電子控制單元采集冷卻液進口溫度傳感器的溫度值；若該溫度值大于預設溫度值，則電子控制單元控制冷卻液恒溫裝置使冷卻液溫度降低，否則控制冷卻液恒溫裝置使冷卻液溫度升高。

一種廢氣再循環中冷器換熱效率試驗臺的試驗方法，包括：

所述前氣體分析儀采集并分析前EGR管中EGR廢氣中CO₂的質量百分數并將數據傳給所述電子控制單元；

所述標準氣流量計將測量的標準氣進氣管中的標準氣體流量q_標傳給所述電子控制單元；

所述后氣體分析儀采集并分析EGR尾管中混合氣體中CO₂的質量百分數并將數據傳給所述電子控制單元；

根據以下公式計算出前EGR管中EGR廢氣流量q_EGR：

其中，為EGR廢氣中CO₂的流量；為單位體積標準氣體中CO₂的流量；為標準氣體中CO₂的質量百分數，為已知量；

若EGR廢氣流量q_EGR大于預設流量值，則減小背壓閥的開度，否則增大背壓閥的開度。