[发明专利]压差模拟装置和连接结构

说明书

本发明公开了一种压差模拟装置和系统。它包括两端开口中空的管体，管体包括进气段和出气段，所述出气段包括出气导流段和出气口，出气口在轴向的正投影的轮廓线是第一段抛物线，它还包括与出气口配合的阀片，所述阀片与出气口之间形成排气口，所述阀片在轴向的正投影的轮廓线是第二段抛物线。本发明的压差模拟装置的排气口是阀片与出气导流段的配合形成渐变小的出口气流道，该形状在流量增加的情况下，这种抛物线曲面形状可以避免过早的出现流量阻塞现象，或者说降低紊流。它可以在更大的流量下避免出现气流阻塞。在更大排气流量下，该装置所模拟出来的压差与采用真实颗粒物捕集器时的压差也能保持一致。从而使得模拟出来的背压与使用真实GPF时的背压非常接近。

技术领域

本发明属于汽车试验检测技术，具体涉及一种汽车发动机电控系统匹配标定所用到的试验技术。

背景技术

国六B排放法规的PN限值为6×1011，大部分的发动机都需要采用 GPF(gasolineparticulate filter汽油颗粒物捕集器)才能达到这个限值的要求，特别是增压直喷发动机。GPF(颗粒物捕集器)主要用于捕捉尾气中的颗粒物，降低PM/PN排放。

车辆运行过程中，随着排气中的颗粒物不断在颗粒物捕集器中积累，颗粒物捕集器两端的压差会不断上升，使得排气门处背压升高，对发动机的性能有较大的影响。因此发动机控制器需要在不同背压条件下进行标定匹配，以保证发动机在不同背压条件下保持最佳性能。由于颗粒物捕集器中的颗粒物累积量一方面随着发动机运转会不断累积，同时也会在一定条件下随着发动机的运转会不断消耗，很难稳定在一个固定的值。

为了模拟安装有GPF的排气背压，实现发动机控制器在不同背压条件下进行标定匹配，常用的方式是在排气管上安装一个阀门来对尾气进行节流。通常会使用一个可以转动的阀片，如CN201520615734，一种排气背压阀，CN201420733635-排气背压可控调节阀；CN201820653970，一种排气制动试验用排气背压阀等，上述阀门的阀片及排气出口均采用现有常规的设计，或者在固定的阀片上面打孔，从而实现节流的效果。常规的阀门的排气口以及通过设置固定的孔洞，不能模拟排气流量很大的情况,导致高载量GPF背压模拟失真，主要是因为现有排气出口以及孔洞会出现流量的阻塞现象,在排气流量超过一定值之后，快速上升的压差会远远大于采用实际 GPF时的压差。以上两个问题的存在为电控系统的相关标定带来了较大的挑战,甚至导致部分标定工作无法完成。因此需要一种装置能够适用于各种流量的排气背压环境的模拟装置和系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够适用于各种流量的排气背压环境，特别是排气流量大，避免出现流量的阻塞现象造成模拟失真的颗粒物捕集器的压差模拟装置和系统。

本发明的技术方案之一为：它包括两端开口中空的管体，管体包括进气段和出气段，所述出气段包括出气导流段和出气口，出气口在轴线平面的正投影的轮廓线是第一段抛物线，它还包括与出气口配合的阀片，所述阀片与出气口之间形成排气口，所述阀片在轴线平面的正投影的轮廓线是第二段抛物线。

上述轴线平面的正投影是指通过管体轴线的平面的正投影方向。

本发明构成出气口在轴线面的的正投影的轮廓线可以是管体(流道的) 的端部为出口；也可以是管体(流道的)的内部为出口，比如出口的轮廓线之后，管体还有一个延长段。管体内壁的形状可以是包含抛物线段，其他部分与抛物线段光滑连接的曲线段形成的封闭曲线；当然管体内壁的形状也可以是其他的曲线但不限于，如圆，椭圆构成。

所述阀片设在管体端部或内部，阀片的抛物线段与管体抛物线段相匹配。所述阀片与出气口之间形成排气口，阀片的抛物线曲面形成光滑的导流面。

所述两个抛物线是外抛物线。所述的外抛物线指的是抛物线的弯曲曲线朝向管体的进口段的方向。

管体的出气导流段包括轴向延伸并向径向外展的导流曲线段。管体壁轴向延伸并向径向外展，形成扩口的导流段，它与阀片配合能进一步降低流阻。