[實用新型]一種加熱流動氣體的加熱器組件

有效

• 申請號: 201720970565.1
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN207366210U
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 胡東平;張長嶺;曹永輝
• 申請（專利權）人: 北京比特英泰動力技術有限公司
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種用于直噴柴油機定容噴霧模擬裝置的加熱器組件。其特征在于：加熱器可以由多級組件組成，一般情況下為兩級；每級組件由上筒體和下筒體組成，兩節筒體內都裝配有加熱芯，用于加熱氮氣。兩節筒體中都裝配有用于給加熱芯供電的供電電極與用于測量氮氣的溫度的溫度傳感器，各筒體內用電裝置的導線通過各筒體筒壁上的小孔伸出，與外部的供電裝置與控制單元相連。本實用新型可以較為準確的加熱氮氣到合適的溫度，并且該加熱裝置具有可連接各種直噴柴油機定容噴霧模擬裝置的通用性。

技術領域

本實用新型涉及一種用于加熱流動氣體的加熱器組件，在直噴柴油機定容噴霧模擬裝置上使用，屬于內燃機研究領域。

背景技術

不斷提高的排放標準和日益嚴峻的能源危機問題對發動機技術提出了新的挑戰,影響柴油機燃燒及排放等特性的關鍵在于油、氣、室三方面的相互匹配，對應發動機工況電控噴油系統何時噴油、怎樣噴油及噴入缸內與空氣的混合效果、燃燒狀況成為研究的重點，只有充分掌握燃油噴霧與燃燒特性才能實現對發動機缸內整個燃燒過程的精確控制,解決柴油機經濟性和排放性的矛盾。

而直噴柴油機高壓噴霧特性的研究一直是內燃機工作者關注的焦點。定容燃燒彈則是研究內燃機缸內噴霧與燃燒的重要工具，定容噴霧模擬裝置是定容燃燒彈的一種，可以真實模擬發動機缸內直噴的噴霧狀況，對研究燃油霧化等物理準備過程起著重要的作用。并且該裝置具有可連接各種高壓供油系統的通用性，對于噴油系統的研究、開發及方案調整有重要的指導意義。

背景溫度是定容燃燒彈的一個關鍵參數，為了能夠適應現代柴油機燃燒系統研發的需求，就需要定容燃燒彈內部能夠達到并維持很高的背景溫度。現有的定容燃燒彈加熱系統分為以下幾類，以下是對其特點的介紹和分析。

1)預混合燃燒加熱型：傳統的定容燃燒彈通常采用燃氣在容彈內部混合燃燒的方式來實現較高的背景溫度，如：定容預混燃燒測試裝置(專利申請號為201110231930.4)。這種方法雖然快速，但是在預混燃燒過程中，定容燃燒彈內部的壓力會逐漸升高，從而改變燃燒的初始條件；此外，燃燒放熱后使定容裝置內產生較高的壓力，如果該燃燒壓力在燃燒過程中無法及時得以釋放，會給定容燃燒彈的安全性帶來一定的影響。

2)電加熱型：這種加熱方式通過在定容燃燒彈內安裝電加熱器，從而直接加熱定容燃燒彈內的氣體。如：一種定容燃燒彈分體式加熱系統（專利申請號為201610814883.9）便使用了這種加熱方法。一般加熱器安置在定容彈底側，出于對加熱速度和最高溫度的要求，加熱器一般較大，由于定容彈內部結構緊湊，往往難以布置。而由于加熱器的安裝位置和尺寸的限制，易造成定容彈內整個氣體環境的加熱不均勻，干擾測試區域內氣體流場分布。另外，此類型加熱方式的加熱速度和功率特性不便于調節。

3)加熱壁面型：這種加熱方式通過加熱定容彈壁面，進而加熱定容彈內氣體。專利如：模擬發動機燃燒的定容燃燒彈系統(專利申請號為201510141513.9)便采用了這種加熱方式。缺點是受熱后的壁面金屬材料力學性能限制，最大加熱溫度難以提升且壁面與氣體溫差造成的溫度梯度會加大光學測量時的干擾。

4) 進氣加熱型：有些定容燃燒彈也采用進氣加熱的方式，先將環境氣體加熱后再通入定容彈中。這種加熱方式將熱源外置，先將環境氣體加熱后再通入定容燃燒彈中。這種方案能夠節省定容燃燒彈內的空間，通過控制熱源功率控制加熱溫度。本實用新型就屬于進氣加熱型的加熱系統。

在對定容燃燒彈進行加熱時，需要預設定容燃燒彈內的背景溫度，這就要求加熱系統能夠根據溫度傳感器的反饋信息對加熱系統進行調節，使定容燃燒彈內的背景溫度達到預設值。

發明內容

本實用新型的目的是提供一個可用于定容噴霧模擬裝置加熱流動氮氣的加熱裝置，加熱持續流動進入容彈腔體的氮氣。