[发明专利]一种发动机排放闭环控制系统实验台架及其操作方法

说明书

本发明公开了一种发动机排放闭环控制系统实验台架及其操作方法，该实验台架包括进气管、发动机排气管、节气门体及节气门位置传感器、气缸、废气再循环回流管、废弃再循环冷却器、EGR阀、线性EGR阀输出电压液晶显示屏、节气门位置传感器输出电压液晶显示屏以及电子控制单元ECU。该实验台结构简单，易于实现，可以在现有的发动机排放实验台架上进行改装，易于广泛推广。

技术领域

本发明涉及一种发动机实验台架，具体地说，涉及一种发动机排放闭环控制系统实验台架及其操作方法。

背景技术

为了满足《环境保护法》法规的要求，仅仅依靠发动机本体的技术措施已经不能满足《环境保护法》对排放指标的要求，在研究和探索中，多种技术的综合协调为实现这一目标提供了可行性。

发动机实验台架关于废气再循环系统的设计是为降低NOX排放量，是一种间接降低有害物排放的措施。在大多数的实验环节中，对直接排放的影响较容易测得，例如尾气分析仪，氧传感器与三元催化转换器等装置，对于间接影响有害物排放的措施测试方法欠缺。目前主要的发动机排放实验台架重在演示废气再循环系统的结构及工作过程，EGR率的运算理论上能够量化，实际上做实验演示时难以量化，学生在学习过程中没有直观感受。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术存在的缺陷，提供一种发动机排放闭环控制系统实验台架及其操作方法，可以为学生提供直观的测试数据，帮助学生在学习过程中掌握其工作原理，绘制其工作特性曲线，该实验台结构简单，易于实现，可以在现有的发动机排放实验台架上进行改装，易于广泛推广。

其具体技术方案为：

一种发动机排放闭环控制系统实验台架，包括进气管2、排气管4、节气门体及节气门位置传感器3、气缸1、废气再循环回流管5、废气再循环冷却器6、EGR阀7、线性EGR阀输出电压液晶显示屏10、节气门位置传感器输出电压液晶显示屏11以及电子控制单元ECU12，进气管2与气缸1的进气门相连，进气管2流入气缸1的新鲜空气量通过节气门体及节气门位置传感器3控制，节气门体及节气门位置传感器3反映了当前发动机的负荷及节气门开度信息，并通过传感器以电压信号通过节气门位置传感器输出电压连接导线9输送给电子控制单元ECU12，同时该信号以电压形式在节气门位置传感器输出电压液晶显示屏11上显示，电压的大小与节气门开度成正比，排气管4与气缸1的排气门相连，排气管4的功能是将气缸1输出的废气排出并净化，在排气管4上安装有废气再循环装置，包含废气再循环回流管5，其作用是将部分废气引入进气管重新参与燃烧过程，回流的废气通过废气再循环冷却器6冷却后，流过EGR阀7，EGR阀7内有EGR阀位置传感器，能反映EGR阀7的开度，并通过电压信号通过线性EGR阀输出电压连接导线8输送给电子控制单元ECU12，同时该信号以电压形式在线性EGR阀输出电压液晶显示屏10上显示，电压的大小与EGR阀7的开度成正比。

进一步，所述EGR阀7采用线性EGR阀。

一种发动机排放闭环控制系统实验台架的操作方法，包括以下步骤：发动机排气管4通过废气再循环回流管5经过废气再循环冷却器6冷却后，由EGR阀7控制参与进气的废气量，EGR阀7为线性EGR阀，通过电子控制单元ECU12采集各传感器信号，采用脉宽调制技术控制其阀门开度，从而控制发动机排放系统的EGR率在合理的范围内。

进一步，系统运行期间，能通过线性EGR阀输出电压液晶显示屏10和节气门位置传感器输出电压液晶显示屏11直观地记录当前的负荷与阀门开度，并绘制EGR率与发动机负荷的曲线图。

进一步，电子控制单元ECU12采集到当前的EGR率信息，根据EGR率的范围要求，操作人员能手动调节EGR阀开度改变当前的EGR率。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明可以帮助学生更好地理解和学习发动机排放系统的工作特性，熟悉废气再循环系统对发动机工作性能的影响，台架的搭建较为便捷，可以推广到汽车电控和汽车电器实验室作为实验教学使用。