專利名稱：廢氣再循環(huán)閥多功能試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車用內(nèi)燃機(jī)部件的試驗(yàn)裝置，尤其涉及一種廢氣再循環(huán)(EGR) 閥多功能試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
廢氣再循環(huán)技術(shù)能夠有效抑制內(nèi)燃機(jī)排放物中的NOx成分，因國內(nèi)外針對 各種道路車輛及非道路車輛的排放法規(guī)日趨嚴(yán)格，使得該技術(shù)在技術(shù)發(fā)展及市 場應(yīng)用方面都將呈現(xiàn)突飛猛進(jìn)之勢。廢氣再循環(huán)閥是該技術(shù)最關(guān)鍵的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
在國內(nèi)，廢氣再循環(huán)技術(shù)起步較晚，有關(guān)該技術(shù)的相關(guān)研究多集中在其控 制策略上，而針對廢氣再循環(huán)閥的研究及優(yōu)化甚少且技術(shù)非常薄弱，使得國內(nèi) 廢氣再循環(huán)閥生產(chǎn)多以仿制為主，缺乏自己的核心技術(shù)。
上述現(xiàn)狀的主要原因之一是，國內(nèi)目前只能在發(fā)動(dòng)機(jī)測試臺架上作一些擴(kuò) 展，對廢氣再循環(huán)閥進(jìn)行簡單粗略的測試，其功能單一且可移殖性差，存在諸 多局限，無法有力支撐廢氣再循環(huán)閥較系統(tǒng)的研究工作。目前國內(nèi)尚沒有全面 衡量廢氣再循環(huán)闊性能的多功能模擬試驗(yàn)裝置，而國外也未見有公開相關(guān)技術(shù) 的報(bào)道。
上述局限也正是國家尚未能出臺相關(guān)的制造與測試標(biāo)準(zhǔn)的主要原因之一， 這使得我國與國外在此項(xiàng)技術(shù)上的差距有增無減。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種廢氣再循環(huán)閥多功能試驗(yàn)裝置。
廢氣再循環(huán)閥多功能試驗(yàn)裝置中的燃燒器出氣口依次與進(jìn)氣冷卻器、連續(xù) 旋轉(zhuǎn)閥、溢流閥的一端、待測廢氣再循環(huán)閥的進(jìn)氣口相連接，連續(xù)旋轉(zhuǎn)閥的另 一出氣口通大氣，真空泵的進(jìn)氣口依次與溢流閥的一端、常溫二位三通閥、與 待測廢氣再循環(huán)閥的真空管相連接，常溫二位三通閥的一接口通大氣，待測廢 氣再循環(huán)閥的出氣口依次與排氣冷卻器、背壓閥、高溫二位三通閥、質(zhì)量流量 計(jì)連接后通大氣、高溫二位三通閥一接口直接通大氣，在待測廢氣再循環(huán)閥進(jìn) 氣口管路設(shè)置有第一溫度傳感器和第一壓力傳感器，在待測廢氣再循環(huán)閥出氣 口管路設(shè)置有第二溫度傳感器和第二壓力傳感器，在背壓閥的出口管路設(shè)置有 第三溫度傳感器和第三壓力傳感器，在待測廢氣再循環(huán)閥真空管管路設(shè)置有第 四溫度傳感器和第四壓力傳感器。
所述的進(jìn)氣冷卻器進(jìn)水口依次與第一調(diào)速水泵、第一冷卻水箱相連接，進(jìn) 氣冷卻器出水口與第一排水管相連接。進(jìn)氣冷卻器進(jìn)水口依次與第二調(diào)速水泵、 第二冷卻水箱相連接，進(jìn)氣冷卻器出水口與第二排水管相連接。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果
1) 本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)廢氣再循環(huán)閥流量特性測試、真空式廢氣再循環(huán)閥動(dòng)力學(xué) 特性測試、廢氣再循環(huán)閥機(jī)械疲勞耐久性測試、廢氣再循環(huán)閥高溫廢氣周期性 沖擊疲勞耐久性測試等四個(gè)特性測試功能，為廢氣再循環(huán)閥產(chǎn)品研究與開發(fā)提 供試驗(yàn)平臺；
2) 上述各功能可在本發(fā)明所提供的廢氣再循環(huán)閥多功能試驗(yàn)裝置一套裝置 上得以實(shí)現(xiàn)，避免了開發(fā)多臺試驗(yàn)裝置所產(chǎn)生的成本，同時(shí)避免了廢氣再循環(huán) 閥反復(fù)拆裝的繁瑣工作以及由此帶來的偶然影響因素；
3) 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了模擬發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣成分的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，以及溫度和壓力的動(dòng)態(tài) 調(diào)節(jié)，可調(diào)節(jié)范圍遠(yuǎn)超出單獨(dú)一臺發(fā)動(dòng)機(jī)的覆蓋范圍，從而脫離發(fā)動(dòng)機(jī)性能束 縛；
4) 本發(fā)明采用高性能燃燒器來模擬發(fā)動(dòng)機(jī)排放廢氣，而不需要實(shí)際的發(fā)動(dòng) 機(jī)便可完成測試，這使得廢氣再循環(huán)閥的安裝測試及拆除均非常方便，且脫離 了發(fā)動(dòng)機(jī)測試臺位束縛；
5) 本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)所需各項(xiàng)試驗(yàn)參數(shù)的按需調(diào)節(jié)，這使得測試工作的運(yùn)行 成本得以降低；
6) 流量計(jì)是成本較高的精密儀器， 一般在高溫下容易損壞。本發(fā)明所提供 的廢氣再循環(huán)閥多功能試驗(yàn)裝置有自保護(hù)功能，用閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)其自保護(hù)，大 大降低精密儀器損壞機(jī)率，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)裝置自身的高可靠性。


圖1為廢氣再循環(huán)閥多功能試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明測控系統(tǒng)示意圖中空氣源l、燃燒器2、燃料箱3、進(jìn)氣冷卻器4、第一排水管5、第一 調(diào)速水泵6、第一冷卻水箱7、變頻電機(jī)8、連續(xù)旋轉(zhuǎn)閥9、溢流閥IO、第一溫 度傳感器ll、第一壓力傳感器12、待測廢氣再循環(huán)閥13、第二溫度傳感器14、 第二壓力傳感器15、排氣冷卻器16、第二排水管17、第二調(diào)速水泵18、第二 冷卻水箱19、背壓閥20、第三溫度傳感器21、第三壓力傳感器22、高溫二位 三通閥23、質(zhì)量流量計(jì)24、真空泵25、減壓閥26、常溫二位三通閥27、第四 壓力傳感器28、第四溫度傳感器29、外框表示大氣。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。
如圖1所示，廢氣再循環(huán)閥多功能試驗(yàn)裝置中的燃燒器2出氣口依次與進(jìn) 氣冷卻器4、連續(xù)旋轉(zhuǎn)閥9、溢流閥10的一端、待測廢氣再循環(huán)閥13的進(jìn)氣口 相連接，連續(xù)旋轉(zhuǎn)閥9的另一出氣口通大氣，真空泵25的進(jìn)氣口依次與溢流閥 10的一端、常溫二位三通閥27、與待測廢氣再循環(huán)閥13的真空管相連接，常 溫二位三通閥27的一接口通大氣，待測廢氣再循環(huán)閥13的出氣口依次與排氣 冷卻器16、背壓閥20、高溫二位三通閥23、質(zhì)量流量計(jì)24連接后通大氣、高 溫二位三通閥23 —接口直接通大氣，在待測廢氣再循環(huán)閥13進(jìn)氣口管路設(shè)置 有第一溫度傳感器11和第一壓力傳感器12，在待測廢氣再循環(huán)閥13出氣口管 路設(shè)置有第二溫度傳感器14和第二壓力傳感器15，在背壓閥20的出口管路設(shè) 置有第三溫度傳感器21和第三壓力傳感器22，在待測廢氣再循環(huán)閥13真空管 管路設(shè)置有第四溫度傳感器29和第四壓力傳感器28。進(jìn)氣冷卻器4進(jìn)水口依次 與第一調(diào)速水泵6、第一冷卻水箱7相連接，進(jìn)氣冷卻器4出水口與第一排水管 5相連接。進(jìn)氣冷卻器16進(jìn)水口依次與第二調(diào)速水泵18、第二冷卻水箱19相 連接，進(jìn)氣冷卻器16出水口與第二排水管17相連接。
本發(fā)明的工作過程如下
進(jìn)行廢氣再循環(huán)閥流量特性測試時(shí)，連續(xù)旋轉(zhuǎn)閥9置于非大氣狀態(tài)；通過 調(diào)節(jié)第一調(diào)速水泵6的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)進(jìn)氣冷卻器4的冷卻水流量，從而調(diào)節(jié)待測 廢氣再循環(huán)閥13的進(jìn)氣溫度，該進(jìn)氣溫度由第一溫度傳感器ll測得；通過調(diào) 節(jié)溢流閥10的開度來調(diào)節(jié)待測廢氣再循環(huán)閥13的進(jìn)氣壓力，該進(jìn)氣壓力由第 一壓力傳感器12測得；通過調(diào)節(jié)背壓閥20的開度來調(diào)節(jié)待測廢氣再循環(huán)閥13 的排氣壓力，該排氣壓力由第二壓力傳感器15測得；控制器根據(jù)第三壓力傳感 器21測得的壓力實(shí)時(shí)計(jì)算當(dāng)?shù)厮姆悬c(diǎn)，通過調(diào)節(jié)水泵18的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)排氣 冷卻器16的水流量，從而調(diào)節(jié)質(zhì)量流量計(jì)24上游的溫度(由第三溫度傳感器 21測得，下稱溫度21)處于安全范圍內(nèi)——當(dāng)?shù)厮姆悬c(diǎn)與質(zhì)量流量計(jì)24所 允許的介質(zhì)溫度上限之間；當(dāng)溫度21超出安全范圍之后時(shí)，高溫二位三通閥23 置零位使排氣直通大氣，當(dāng)溫度21處于安全范圍內(nèi)時(shí)，高溫二位三通閥23置 非零位使排氣經(jīng)質(zhì)量流量計(jì)24通大氣；通過調(diào)節(jié)減壓閥26的開度來調(diào)節(jié)真空 度，該真空度由第四壓力傳感器28測得，第四壓力傳感器28為絕對壓力傳感 器；低溫二位三通閥置于非大氣狀態(tài)。
進(jìn)行真空式廢氣再循環(huán)閥動(dòng)力學(xué)特性測試時(shí)，燃燒器2、第一調(diào)速水泵6、
第二調(diào)速水泵18均關(guān)閉；通過減壓閥26、第四壓力傳感器來調(diào)節(jié)與測量真空度; 控制器通過與待測廢氣再循環(huán)閥13自身的位移傳感器通信直接獲取待測廢氣再
循環(huán)閥13的閥門開度數(shù)據(jù)。
進(jìn)行廢氣再循環(huán)閥機(jī)械疲勞耐久性測試時(shí)，燃燒器2、第一調(diào)速水泵6、第
二調(diào)速水泵18均關(guān)閉；調(diào)節(jié)真空度至某目標(biāo)值(調(diào)節(jié)方法同上)；控制器通過
脈沖信號控制低溫二位三通闊27以一定頻率作周期性動(dòng)作，從而調(diào)節(jié)待測廢氣 再循環(huán)閥13作周期性開關(guān)動(dòng)作。
進(jìn)行廢氣再循環(huán)閥高溫廢氣周期性沖擊疲勞耐久性測試時(shí)，調(diào)節(jié)真空度至
某目標(biāo)值(調(diào)節(jié)方法同上)，調(diào)節(jié)待測廢氣再循環(huán)閥13進(jìn)氣溫度與壓力至某目
標(biāo)值(調(diào)節(jié)方法同上)，高位二位三通閥23置零位直通大氣；通過調(diào)節(jié)變頻電
機(jī)8的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)連續(xù)旋轉(zhuǎn)閥9至某目標(biāo)轉(zhuǎn)速，從而在待測廢氣再循環(huán)閥13的 進(jìn)氣口產(chǎn)生周期性高溫廢氣脈沖。
若測試結(jié)果需要的是通過待測廢氣再循環(huán)閥13的氣體質(zhì)量流量，則可直接 通過質(zhì)量流量計(jì)24測得；若所需為體積流量，那么可依據(jù)伯努利方程換算得到 (因該理論非常成熟，此不驁述)。
權(quán)利要求
1、一種廢氣再循環(huán)閥多功能試驗(yàn)裝置，其特征在于燃燒器(2)出氣口依次與進(jìn)氣冷卻器(4)、連續(xù)旋轉(zhuǎn)閥(9)、溢流閥(10)的一端、待測廢氣再循環(huán)閥(13)的進(jìn)氣口相連接，連續(xù)旋轉(zhuǎn)閥(9)的另一出氣口通大氣，真空泵(25)的進(jìn)氣口依次與溢流閥(10)的一端、常溫二位三通閥(27)、待測廢氣再循環(huán)閥(13)的真空管相連接，常溫二位三通閥(27)的一接口通大氣，待測廢氣再循環(huán)閥(13)的出氣口依次與排氣冷卻器(16)、背壓閥(20)、高溫二位三通閥(23)、質(zhì)量流量計(jì)(24)連接后通大氣、高溫二位三通閥(23)另一接口直接通大氣，在待測廢氣再循環(huán)閥(13)進(jìn)氣口管路設(shè)置有第一溫度傳感器(11)和第一壓力傳感器(12)，在待測廢氣再循環(huán)閥(13)出氣口管路設(shè)置有第二溫度傳感器(14)和第二壓力傳感器(15)，在背壓閥(20)的出口管路設(shè)置有第三溫度傳感器(21)和第三壓力傳感器(22)，在待測廢氣再循環(huán)閥(13)真空管管路設(shè)置有第四溫度傳感器(29)和第四壓力傳感器(28)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種廢氣再循環(huán)閥多功能試驗(yàn)裝置。燃燒器出氣口依次與進(jìn)氣冷卻器、連續(xù)旋轉(zhuǎn)閥、溢流閥的一端、待測廢氣再循環(huán)閥的進(jìn)氣口相連接，真空泵的進(jìn)氣口依次與溢流閥的一端、常溫二位三通閥、與待測廢氣再循環(huán)閥的真空管相連接，待測廢氣再循環(huán)閥的出氣口依次與排氣冷卻器、背壓閥、高溫二位三通閥、質(zhì)量流量計(jì)連接后通大氣，冷卻器進(jìn)水口依次與調(diào)速水泵、冷卻水箱相連接，冷卻器出水口與排水管相連接。本發(fā)明可進(jìn)行廢氣再循環(huán)閥流量特性測試、真空式廢氣再循環(huán)閥動(dòng)力學(xué)特性測試、廢氣再循環(huán)閥機(jī)械疲勞耐久性測試、廢氣再循環(huán)閥高溫廢氣周期性沖擊疲勞耐久性測試等功能。
文檔編號G01M99/00GK101358902SQ20081012034
公開日2009年2月4日 申請日期2008年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月22日
發(fā)明者俞小莉, 夏立峰, 安曉平, 宇 張, 張守都, 武亞嬌, 陸國棟, 陳子強(qiáng), 松 韓, 瑞 黃 申請人:浙江大學(xué);浙江銀輪機(jī)械股份有限公司