[發明專利]柴油機渦輪增壓器耐久可靠性測試裝置

有效

• 申請號: 201710901260.X
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107727402B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 李忠照;占日敬;林赫;鄭健;管斌;孫舒暢
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01M15/10
• 分類號: G01M15/10;G01M13/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

一種內燃機技術領域的柴油機渦輪增壓器耐久可靠性測試裝置，包括：變頻主風機、柴油供給系統、機油供給系統、油氣混合系統、燃燒室、補氣進氣段、渦輪進氣段、混合腔、穩流段、旁通管路、渦輪增壓器等，本發明通過調節噴油量可以調節進入渦輪的排氣的溫度，通過調節補氣量和旁通管段排氣量可以調節進入渦輪的流量，通過噴射機油燃燒，可以測試顆粒對渦輪增壓器的影響；且流經渦流增壓器的溫度、流量、排氣顆粒等參數可獨立控制，線性調節。本發明由于不需對外輸出做功，可高效利用柴油能量來對渦輪增壓器進行測試，同時具有更寬可調范圍的排氣溫度來進行高低溫循環熱沖擊實驗。本發明設計合理，結構簡單，適用于增壓器耐久裝置的優化設計。

技術領域

本發明涉及柴油機渦輪增壓器測試領域，具體涉及一種柴油機渦輪增壓器耐久可靠性測試裝置。

背景技術

為了提高燃油經濟性和降低排放，渦輪增壓器在發動機技術中越來越普及。渦輪增壓器利用排氣帶動渦輪轉動，從而壓縮進氣，使進氣量增大。在工作過程中，渦輪高速運轉，不斷經受排氣的熱沖擊。因此在設計、生產、使用過程中渦輪增壓器在整個生命周期的的耐久可靠性是工程師非常關注的問題。對渦輪增壓器進行耐久可靠性測試具有重要意義。在現有的技術中，主要有發動機臺架實驗，即將渦輪增壓器安裝在發動機上，發動機連接測功機，在臺架上對發動機進行耐久性測試，同時對渦輪增壓器進行耐久性測試。此方法比較符合實際情況，但是由于運轉發動機，能耗較高。另一種則是采用輸入壓縮空氣，經燃燒室噴油點火燃燒驅動增壓器，從而實現對渦輪增壓器的耐久性測試。此種方法在汽油機渦輪增壓器的耐久性測試中使用較多。

柴油機由于燃點較高，同時柴油霧化效果較差，不易點燃。柴油能否完全燃燒主要有四個條件：1.柴油霧化液滴直徑；2.充分的助燃空氣；3.足夠的溫度；4.足夠的燃燒空間。因此設計出能使柴油完全燃燒的燃燒裝置是非常重要的。由于柴油發動機排氣中PM顆粒較多，對渦輪的工作也有較大影響。因此能設計出可以調節PM顆粒濃度的燃燒裝置也是非常重要的。

研究表明在柴油機運轉過程中，熱沖擊對渦輪增壓器的損壞占了較大比重，形成穩定的可重復的在寬范圍溫度內可調的排氣，控制排氣溫度和排氣流量就能到達對渦輪增壓器的熱沖擊效果。

發明內容

本發明針對上述現有技術的不足，提供了一種柴油機渦輪增壓器耐久可靠性測試裝置，可高效利用柴油能量來對渦輪增壓器進行測試，同時具有更寬可調范圍的排氣溫度來進行高低溫循環熱沖擊實驗。

本發明是通過以下技術方案來實現的，本發明包括第一空氣過濾器、第一變頻風機、第二空氣過濾器、第二變頻風機、第一流量計、柴油噴射器、渦流板、機油噴射器、火花塞組、油氣混合段、第二流量計、翅片、第一縮口、第二縮口、穩流段、第三縮口、主測試管道、排氣管段、增壓器渦輪、增壓器壓氣機、第三空氣過濾器、渦輪進氣段、燃燒室、混合腔、補氣進氣段、柴油供給系統、機油供給系統、主進氣管段，第一空氣過濾器布置在第一變頻風機的進氣管上，第二空氣過濾器布置在第二變頻風機的進氣管上，主進氣管段的進氣口與第一變頻風機的出氣口相連接，主進氣管段的出氣口與渦流板的前端相連接，油氣混合段的進氣口與渦流板的后端相連接，油氣混合段的出氣口與燃燒室的前部相連接，第一流量計布置在主進氣管段上，柴油噴射器、機油噴射器均布置在油氣混合段的前端，火花塞組布置在油氣混合段的中部，油氣混合段的后端和燃燒室均布置在混合腔內，混合腔內油氣混合段后端和燃燒室的外壁面均布置翅片，燃燒室的尾部與第一縮口相連接，混合腔的尾部與第二縮口相連接，第二縮口、穩流段、第三縮口、主測試管道依次首尾相連，主測試管道的尾部與增壓器渦輪的進氣口相連接，增壓器渦輪的出氣口與排氣管段相連接；補氣進氣段的進氣口與第二變頻風機的出氣口相連接，補氣進氣段的出氣口與混合腔的前部相連通，第二流量計布置在補氣進氣段上；第三空氣過濾器布置在增壓器壓氣機的進氣管路上，渦輪進氣段的進氣口與增壓器壓氣機的出氣口相連接，渦輪進氣段的出氣口與混合腔的前部相連通。