[发明专利]一种废气再循环中冷器换热效率试验台的试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机废气再循环(EGR)技术领域，具体为一种废气再循环中冷器换热效率试验台及试验方法。

背景技术

废气再循环(EGR)技术是解决柴油机NO_x(氮氧化物)排放的有效措施之一，尤其是经中冷后的EGR在NO_x、PM(particulate matter颗粒物)含量和经济性方面能够实现更好的折衷水平。在冷却EGR的同时，排气当中所含的soot(煤烟)和HCs(碳氢化合物)在热泳力、静电、扩散和凝结等作用下沉积到EGR中冷器的换热元件表面而形成积碳。达到稳定状态的积碳会导致EGR中冷换热效率下降达20-30％，由此导致发动机排放的废气中NO_x、PM含量增大，且经济性变差。为了测试EGR中冷器的换热效率，需要设计一种适用于内燃机废气再循环中冷器换热效率试验的试验台及其控制方法。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种能够测试EGR中冷器的换热效率的一种废气再循环中冷器换热效率试验台及试验方法。技术方案如下：

一种废气再循环中冷器换热效率试验台，包括排气总管、前EGR管、后EGR管和EGR尾管；前EGR管一端用于连接中冷器进气口，另一端连接到排气总管，后EGR管一端用于连接中冷器出气口，另一端连接到EGR尾管；所述前EGR管上设置有前温度传感器，所述EGR尾管上设置有后温度传感器；还包括冷却液恒温装置和用于连接冷却液恒温装置与中冷器的出水口的冷却液出水管，以及用于连接冷却液恒温装置与中冷器进水口的和冷却液进水管，冷却液进水管上设有冷却液进口温度传感器；所述前温度传感器、冷却液进口温度传感器和后温度传感器分别连接电子控制单元。

进一步的，所述冷却液恒温装置连接电子控制单元。

更进一步的，所述前EGR管上还设置有前气体取样口，前气体取样口连接前气体分析仪；所述后EGR管与EGR尾管之间连接有标准气进气管，标准气进气管上设有标准气流量计；所述EGR尾管上设有后气体取样口和背压阀，后气体取样口连接后气体分析仪；所述背压阀、前气体分析仪、标准气流量计和后气体分析仪分别连接电子控制单元。

更进一步的，所述冷却液出水管上设有冷却液出口温度传感器和冷却液流量计；所述冷却液进水管上还设有冷却液流量控制阀；所述冷却液出口温度传感器、冷却液流量计和冷却液流量控制阀分别连接所述电子控制单元。

更进一步的，所述前EGR管和EGR尾管上分别设有与电子控制单元连接的前压力传感器和后压力传感器。

更进一步的，所述前EGR管和后EGR管上分别设有前快接头和后快接头。

一种废气再循环中冷器换热效率试验台的试验方法，包括：

将待测中冷器连接入试验台；

电子控制单元采集前温度传感器的温度信号T_EGR·进、后温度传感器的温度信号T_EGR·出，以及冷却液进口温度传感器的温度信号T_cool·进；

根据如下公式计算待测中冷器的换热效率η：

一种废气再循环中冷器换热效率试验台的试验方法，包括：电子控制单元采集冷却液进口温度传感器的温度值；若该温度值大于预设温度值，则电子控制单元控制冷却液恒温装置使冷却液温度降低，否则控制冷却液恒温装置使冷却液温度升高。

一种废气再循环中冷器换热效率试验台的试验方法，包括：

所述前气体分析仪采集并分析前EGR管中EGR废气中CO₂的质量百分数并将数据传给所述电子控制单元；

所述标准气流量计将测量的标准气进气管中的标准气体流量q_标传给所述电子控制单元；

所述后气体分析仪采集并分析EGR尾管中混合气体中CO₂的质量百分数并将数据传给所述电子控制单元；

根据以下公式计算出前EGR管中EGR废气流量q_EGR：

其中，为EGR废气中CO₂的流量；为单位体积标准气体中CO₂的流量；为标准气体中CO₂的质量百分数，为已知量；

若EGR废气流量q_EGR大于预设流量值，则减小背压阀的开度，否则增大背压阀的开度。