[发明专利]发动机富氧助燃装置高原性能模拟试验系统

说明书

技术领域

本发明涉及膜法富氧技术在内燃机上的应用领域，更具体的说，是涉及一种发动机富氧助燃装置高原性能模拟试验系统。

技术背景

发动机在高海拔地区使用时，由于大气压力低，空气密度小，含氧量低，充气质量减少，导致发动机着火延迟期延长，燃烧温度和压力降低，燃烧过程恶化，严重影响了发动机的性能。而早在20世纪60年代就已经开展的进气富氧燃烧技术在提升发动机的高原性能方面有一定的潜力。膜法富氧在发达国家被称为“资源的创造性技术”,具有设备结构简单,操作安全方便,体积合适,能耗低等优点,成为发动机上应用富氧装置的最佳方式。

富氧燃烧技术在我国起步较晚，其在工业燃烧上的应用和研究已初有成效，但在内燃机上的研究则远远落后于国外。利用气体分离膜技术产生富氧在发动机上的应用研究成为当前内燃机应用富氧燃烧技术的重点。对于柴油发动机，应用膜法富氧不但可以提高发动机输出功率，而且在排放方面也能显示出较好的性能，故目前大多数针对膜法富氧应用于发动机上的研究主要是在柴油发动机上。目前，国内外研究者对膜法富氧技术在发动机上的应用做了许多有益的尝试,但对于发动机膜法富氧装置高原环境适应性研究还未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种发动机富氧助燃装置高原性能模拟试验系统。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种发动机富氧助燃装置高原性能模拟试验系统，所述系统包括风机、新风处理组件、进气节流阀、进气稳压箱、富氧组件、真空泵、排气稳压箱、排气调压阀、水环真空泵、汽水分离器和测控系统；富氧组件的进气侧依次与进气稳压箱、进气节流阀、新风处理组件和风机连接，进气稳压箱连接发动机进气端；富氧组件的排气侧依次与热交换器、排气稳压箱、排气调压阀、水环真空泵和汽水分离器连接，发动机出气端连接热交换器，富氧组件的富氧气体输出端与真空泵进气端连接；真空泵的出气端连接发动机进气端；测控芯片分别连接进气稳压箱、排气稳压箱和发动机。

富氧组件的进气侧安装进气压力传感器，富氧组件的富氧气体输出端安装氧含量传感器。真空泵的出气端安装压力传感器和温度传感器。排气稳压箱排气端安装排气压力传感器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

能够对富氧助燃装置进气侧压低气压、温度、湿度进行模拟和排气侧低气压进行模拟，以达到模拟高原实际环境的目的。

附图说明

图1为本发明原理图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

发动机富氧助燃装置高原性能模拟试验系统，如图1所示，所述系统包括风机、新风处理组件、进气节流阀、进气稳压箱、富氧组件、真空泵、排气稳压箱、排气调压阀、水环真空泵、汽水分离器和测控系统；富氧组件的进气侧依次与进气稳压箱、进气节流阀、新风处理组件和风机连接，进气稳压箱连接发动机进气端；富氧组件的排气侧依次与热交换器、排气稳压箱、排气调压阀、水环真空泵和汽水分离器连接，发动机出气端连接热交换器，富氧组件的富氧气体输出端与真空泵进气端连接；真空泵的出气端连接发动机进气端；测控系统分别连接进气稳压箱、排气稳压箱和发动机。

富氧组件的进气侧安装进气压力传感器，富氧组件的富氧气体输出端安装氧含量传感器。真空泵的出气端安装压力传感器和温度传感器。排气稳压箱排气端安装排气压力传感器。

新风处理组件能够对富氧组件的进气温度和湿度进行控制，通过调节水环真空泵的调节阀和进气节流阀开度，将进、排气稳压箱内的气压控制在所需模拟的压力范围内。测控系统能够实时监测进气压力、温度、湿度等参，并根据要求对进气温度、湿度及压力进行实时控制。

发动机富氧助燃装置（由富氧组件和真空泵组成）高原性能模拟试验台实现的性能指标:

1）进、排气稳压箱压力调节范围：101-47 kPa（海拔0-6000 m）；

2）富氧助燃装置进气温度调节范围：-45℃到70℃；

3）富氧助燃装置进气相对湿度调节范围：15～95％。