基于降污染減能耗的渦輪增壓器試驗臺及檢驗渦輪增壓器性能的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種車用渦輪增壓器試驗臺，特別涉及一種基于降污染減能耗的渦輪 增壓器試驗臺及檢驗渦輪增壓器的方法，屬于車輛部件檢驗測試技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著世界各國不斷提高汽車排放標(biāo)準(zhǔn)，"高效，節(jié)能，減排"是當(dāng)今汽車發(fā)動機技術(shù) 發(fā)展的主要目標(biāo)；渦輪增壓器可以提高汽車發(fā)動機的動力性，燃油經(jīng)濟性及排放性能，采用 渦輪增壓器技術(shù)是實現(xiàn)這一目標(biāo)的有力手段。渦輪增壓器市場需求量不斷增大，促使國內(nèi) 渦輪增壓器產(chǎn)業(yè)不斷擴大。為檢驗出廠渦輪增壓器的性能是否達到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，業(yè)界對渦輪 增壓器檢驗試驗臺做了大量研宄，從最初只做簡單地自循環(huán)試驗到目前復(fù)雜的性能試驗和 研宄性試驗，從手工操作到半自動化，國內(nèi)渦輪增壓器試驗臺技術(shù)得到了很大的發(fā)展。
[0003] 但是，目前國內(nèi)傳統(tǒng)的渦輪增壓器試驗臺普遍采用采用大功率的空氣壓縮機作為 試驗臺氣體產(chǎn)生器，雖然可模擬實際汽車發(fā)動機各種負(fù)荷下的工況，但試驗臺開發(fā)成本大， 耗能高。目前只有部分具有軍工背景的高校及研宄所擁有開發(fā)試驗臺的能力，且難于向民 用推廣，很大程度上阻礙了渦輪增壓器產(chǎn)業(yè)及其檢驗技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展。其次，現(xiàn)有的渦輪 增壓器試驗臺以航空煤油或〇號柴油作為燃燒室燃料，若進行大批量檢測將導(dǎo)致能耗大， 排氣污染嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于降污染減能耗的渦輪增壓器試驗臺及其試驗方 法，該實驗臺不僅結(jié)構(gòu)緊湊，而且方便使用，同時該試驗臺方法操作簡便，運行可靠，能有效 解決渦輪增壓器的性能測試能量利用與廢氣的污染排放問題。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案在于：一種基于降污染減能耗的渦輪增壓器試驗臺，包括降污 染系統(tǒng)和減能耗系統(tǒng)，所述降污染系統(tǒng)包括依次連接的空壓機壓縮空氣進氣管、空壓機進 氣閥、燃燒室，所述燃燒室連接有用于與渦輪增壓器的渦輪進氣口相連接的聯(lián)通管，所述降 污染系統(tǒng)還包括與渦輪出氣口相連接的渦輪排氣管，所述空壓機進氣閥和燃燒室之間的管 路與渦輪排氣管之間并聯(lián)有具有廢氣循環(huán)閥及冷卻系統(tǒng)的廢氣循環(huán)聯(lián)通管以形成第一旁 路；所述減能耗系統(tǒng)包括用于與渦輪增壓器的壓氣機進氣口相連接的壓氣機進氣管及與壓 氣機出氣口相連接的自循環(huán)聯(lián)通管，所述自循環(huán)聯(lián)通管上依次連接有空壓機反饋循環(huán)聯(lián)通 閥及與空壓機壓縮空氣進氣管相連接的壓氣機反饋循環(huán)聯(lián)通管，所述減能耗系統(tǒng)還包括旁 接于空壓機壓縮空氣進氣管上的空壓機放氣閥，所述壓氣機進氣管與壓氣機反饋循環(huán)聯(lián)通 閥之間并聯(lián)有具有壓氣機自循環(huán)聯(lián)通閥的反饋循環(huán)通管以形成第二旁路，所述自循環(huán)聯(lián)通 管上旁接有一帶有壓氣機放氣閥的壓氣機排氣管，自循環(huán)聯(lián)通管上還旁接有與空壓機進氣 閥和燃燒室之間的管路相聯(lián)通的連接管，所述連接管上設(shè)置有自循環(huán)聯(lián)通閥。
[0006] 優(yōu)選地，所述空壓機進氣閥與燃燒室之間還設(shè)置有穩(wěn)流系統(tǒng)進氣管及穩(wěn)流系統(tǒng)， 所述廢氣循環(huán)聯(lián)通管一端旁接于穩(wěn)流系統(tǒng)進氣管上，另一端旁接于渦輪排氣管上，所述連 接管一端旁接于自循環(huán)聯(lián)通管上，另一端旁接于穩(wěn)流系統(tǒng)進氣管上。
[0007] 優(yōu)選地，所述聯(lián)通管為波紋管，所述壓氣機進氣管的進氣端上還設(shè)置有濾清器，所 述渦輪增壓器的旁側(cè)還設(shè)置有潤滑系統(tǒng)。
[0008] 優(yōu)選地，還包括測控系統(tǒng)，所述測控系統(tǒng)包括有工控機和PLC，試驗臺中的閥門開 度、溫度傳感器、壓力傳感器和流量計采集的數(shù)據(jù)傳輸給工控機的PCI板模數(shù)轉(zhuǎn)換，再由 PCI板數(shù)模轉(zhuǎn)換后進行變頻器控制和閥門控制，所述工控機通過RS232接口與PLC連接，PLC 進行閥門控制、VGT控制和油壓控制。
[0009] 一種基于降污染減能耗的渦輪增壓器試驗臺檢驗渦輪增壓器性能的方法，包括以 下步驟： 1) 將渦輪增壓器的渦輪進氣口及出氣口分別與波紋管和渦輪排氣管相連接，并將渦輪 增壓器的壓氣機進氣口與壓氣機進氣管相連接，壓氣機出氣口與自循環(huán)聯(lián)通管相連接； 2) 冷吹：渦輪增壓器在低速的情況下，關(guān)閉燃燒室點火開關(guān)，關(guān)閉廢氣循環(huán)閥，關(guān)閉自 循環(huán)聯(lián)通閥及壓氣機自循環(huán)聯(lián)通閥，由空壓機提供的壓縮空氣經(jīng)由空壓機進氣閥、穩(wěn)流系 統(tǒng)、燃燒器室及波紋管進入渦輪，并從渦輪排氣管排入大氣，渦輪轉(zhuǎn)子在流經(jīng)的壓縮空氣作 用下高速旋轉(zhuǎn)，并帶動壓氣機葉片轉(zhuǎn)動，新鮮空氣經(jīng)過濾清器被吸入壓氣機內(nèi)，并從壓氣機 排氣管排出，經(jīng)由壓氣機放氣閥排入大氣； 3) 熱吹：渦輪增壓器需在高速情況下，打開燃燒室點火開關(guān)及廢氣循環(huán)閥門，壓縮空氣 經(jīng)空壓機進氣閥及燃燒室燃燒后進入渦輪，經(jīng)燃燒后的廢氣經(jīng)由渦輪排氣管一部分排入大 氣，另一部分經(jīng)由廢氣循環(huán)閥回流至燃燒室入口，并與隨空壓機壓縮進來的新鮮空氣及進 入壓氣機通過自饋循環(huán)聯(lián)通管進入的空氣相混合，重新經(jīng)過燃燒室； 4) 自循環(huán)：在熱吹的基礎(chǔ)上，打開自循環(huán)聯(lián)通閥、壓氣機自循環(huán)聯(lián)通閥及壓氣機反饋循 環(huán)聯(lián)通閥，關(guān)閉壓氣機放氣閥，壓縮空氣經(jīng)過空壓機進氣閥和燃燒室燃燒后進入渦輪，經(jīng)燃 燒后的廢氣經(jīng)由渦輪排氣管一部分排入大氣，另一部分在第一旁路的作用下經(jīng)由廢氣循環(huán) 閥回流至燃燒室入口；另一方面，新鮮空氣經(jīng)空氣濾清器被吸入壓氣機，并從壓氣機出口排 出，經(jīng)過自循環(huán)聯(lián)通閥與空壓機壓縮進來的新鮮空氣以及從廢氣循環(huán)聯(lián)通管回流的燃燒廢 氣混合，重新經(jīng)過燃燒室充分燃燒，并重新進入渦輪做功和經(jīng)渦輪排氣管進入第一旁路，重 復(fù)循環(huán)。
[0010] 進一步地，在熱吹時，需對試驗臺在冷吹過程中進行高速測試并充分熱機：需關(guān)閉 燃燒室點火開關(guān)、廢氣循環(huán)閥及自循環(huán)聯(lián)通閥，打開空壓機反饋循環(huán)聯(lián)通閥，由空壓機提供 的壓縮空氣經(jīng)由空壓機進氣閥、穩(wěn)流系統(tǒng)、燃燒室、波紋管，進入渦輪進口，并從渦輪排氣管 排入大氣，渦輪轉(zhuǎn)子在流經(jīng)的壓縮空氣作用下高速旋轉(zhuǎn)，并帶動壓氣機葉片轉(zhuǎn)動，新鮮空氣 經(jīng)過空氣濾清器被吸入壓氣機進口，并從自循環(huán)聯(lián)通管經(jīng)壓氣機反饋循環(huán)聯(lián)通閥和壓氣機 自循環(huán)聯(lián)通閥作用于反饋循環(huán)聯(lián)通管和壓氣機反饋循環(huán)聯(lián)通管，反饋作用于整個冷吹循環(huán) 系統(tǒng)。
[0011] 進一步地，所述渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速由調(diào)節(jié)空壓機進氣閥的開度來調(diào)節(jié)；所述壓氣 機流量由壓氣機放氣閥、穩(wěn)流系統(tǒng)中的穩(wěn)流閥、空壓機自循環(huán)聯(lián)通閥及壓氣機發(fā)聵循環(huán)聯(lián) 通閥來調(diào)節(jié)；所述空壓機進氣閥、壓氣機放氣閥、壓氣機自循環(huán)聯(lián)通閥、穩(wěn)流系統(tǒng)中的穩(wěn)流 閥、壓氣機反饋循環(huán)聯(lián)通閥均由工控機控制，以信號輸出的形式執(zhí)行；所述燃燒室點火開關(guān) 由人工控制。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點： 1.本發(fā)明用壓氣機反饋循環(huán)