[發明專利]一種可調節的進氣預熱裝置試驗系統

在審

• 申請號: 201710989772.6
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107764553A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 杜巍;張乾坤
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01M15/00
• 分類號: G01M15/00;G01M15/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種發動機進氣預熱裝置的試驗系統，具體而言涉及一種可調節的優化火焰進氣預熱裝置工作性能的試驗系統。

背景技術

柴油機在發展的過程中，冷起動性能受到很大關注。隨著經濟發展和國防建設的不斷深入，柴油機必須具備良好的低溫工作性能，以便保證裝備在我國全地域范圍內具有良好的使用效能。我國天氣寒冷的地域廣闊，尤其是在東北和西南地區，嚴寒天氣持續的時間更長。低溫會使柴油機的起動力矩減小，阻力矩增大，起動過程中的熱損失增大，有害排放物增加。多年來國內外人員廣泛研究了改善柴油機低溫起動性能的措施，包括輔助裝置的應用，火焰進氣預熱裝置就是其中的一種。

火焰進氣預熱裝置是通過電熱棒點燃柴油加熱進氣的裝置。在現有的柴油機中，火焰進氣預熱裝置已得到廣泛的應用，其通常安裝在柴油機的進氣管或進氣歧管中，工作過程為：首先通電將進氣預熱裝置的電熱棒加熱至一定溫度，然后電熱棒點燃進入預熱裝置的燃油，加熱進氣，提升發動機的冷起動性能。

火焰進氣預熱裝置是柴油機冷起動的重要部件，若進氣預熱裝置工作性能不佳，會造成一定程度上進氣量及燃油的浪費，并且對發動機的低溫起動性能造成一定的負面影響。目前，對進氣預熱裝置進行測試的試驗系統較少且不完善，無法準確測定進氣預熱裝置在低環境溫度下的工作性能及規律。鑒于上述情況，開發對進氣預熱裝置性能進行測試的試驗系統具有十分重要的意義。因此，本發明提出了一種用于測試進氣預熱裝置工作特性的試驗系統，對進氣預熱裝置進行全面測試并確定其最佳工作區域，實現對進氣預熱裝置工作的精確控制，從而為進氣預熱裝置的改進和應用提供精準的依據，具有重大實用價值。

發明內容

本發明的目的是提出一種可調節的用于測試進氣預熱裝置工作特性的試驗系統，特別是用于測試火焰進氣預熱裝置工作特性的試驗系統。此系統可設定空氣流量、預熱裝置供油壓力、供電電壓、加熱及供油時間，全面測試火焰進氣預熱裝置的工作特性，并確定其最佳工作區域，同時可以實現進氣預熱裝置的優化控制，使進氣預熱裝置保持最佳工作狀態。

所述系統包括：供氣子系統、供油子系統、供電子系統、數據采集子系統和控制子系統。所述供氣子系統包括風機、管道、空氣濾清器、燃燒室；所述供油子系統包括燃油箱、油泵、油濾、油管；所述供電子系統包括220V電源、穩壓電源；所述數據采集子系統包括采集軟件、硬件模塊、傳感器、空氣流量計、顯示儀表、攝影機；所述控制子系統包括控制臺、控制旋鈕、變頻器、時間控制器；整個試驗系統可實現空氣量可調、燃油量可調、電壓可調、加熱及供油時間可調、數據自動采集和控制。本發明可通過模擬發動機進氣加熱工況，改變風量、油量、電壓、加熱和供油時間，分析火焰進氣預熱裝置的工作特性及最佳工作區域。

優選地，所述供氣子系統模擬發動機進氣工況，并為火焰進氣預熱裝置的燃燒提供空氣，所述風機為變頻風機，通過調節風機頻率改變風機轉速，實現空氣量可調。

優選地，所述供油子系統為進氣預熱裝置燃燒提供燃油，所述油泵可通過步進電機調節泵油壓力，實現油量可調。

優選地，所述供電子系統為試驗系統供電，供電子系統包括220V電源和穩壓電源，220V電源為風機、油泵及儀表供電，穩壓電源為進氣預熱裝置和電磁閥供電，穩壓電源可通過調節旋鈕實現電壓可調。

優選地，所述數據采集子系統可通過傳感器采集空氣相應的溫度和壓力信號，空氣流量計測量空氣流量，攝影機記錄燃燒情況。硬件模塊對采集的數據進行轉換，然后經采集軟件對試驗數據進行保存及二次處理。

優選地，所述控制子系統中變頻器可改變風機和油泵頻率，實現空氣量和燃油量可調，所述時間控制器可實現加熱時間和供油時間控制。

附圖說明

圖1是本發明具體實施方式的總系統框圖。

圖2是供氣子系統組成圖。

圖3是供油子系統組成圖。

圖4是供電及控制子系統組成圖。

圖5是數據采集子系統組成圖。

具體實施方式

為了對本發明進行更好地說明，下面結合附圖對本發明的具體實施方式進行進一步地闡述。然而，下述具體實施方式僅僅是本發明優選技術方案的舉例，其并不能夠理解為對本發明保護范圍的限制。