一種廢氣再循環(huán)中冷器換熱效率試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及內(nèi)燃機(jī)廢氣再循環(huán)（EGR)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種廢氣再循環(huán)中冷 器換熱效率試驗(yàn)臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002] 廢氣再循環(huán)（EGR)技術(shù)是解決柴油機(jī)NOx (氮氧化物）排放的有效措施之一，尤其 是經(jīng)中冷后的EGR在N0x、PM(particulate matter顆粒物）含量和經(jīng)濟(jì)性方面能夠?qū)崿F(xiàn)更 好的折衷水平。在冷卻EGR的同時(shí)，排氣當(dāng)中所含的soot (煤煙）和HCs (碳?xì)浠衔铮┰?熱泳力、靜電、擴(kuò)散和凝結(jié)等作用下沉積到EGR中冷器的換熱元件表面而形成積碳。達(dá)到 穩(wěn)定狀態(tài)的積碳會(huì)導(dǎo)致EGR中冷換熱效率下降達(dá)20-30%，由此導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)排放的廢氣中 N0 x、PM含量增大，且經(jīng)濟(jì)性變差。為了測(cè)試EGR中冷器的換熱效率，需要設(shè)計(jì)一種適用于內(nèi) 燃機(jī)廢氣再循環(huán)中冷器換熱效率試驗(yàn)的試驗(yàn)臺(tái)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠測(cè)試EGR中冷器的換熱效率 的一種廢氣再循環(huán)中冷器換熱效率試驗(yàn)臺(tái)。技術(shù)方案如下：
[0004] 一種廢氣再循環(huán)中冷器換熱效率試驗(yàn)臺(tái)，包括排氣總管、前EGR管、后EGR管和EGR 尾管；前EGR管一端用于連接中冷器進(jìn)氣口，另一端連接到排氣總管，后EGR管一端用于連 接中冷器出氣口，另一端連接到EGR尾管；所述前EGR管上設(shè)置有前溫度傳感器，所述EGR 尾管上設(shè)置有后溫度傳感器；還包括冷卻液恒溫裝置和用于連接冷卻液恒溫裝置與中冷器 的出水口的冷卻液出水管，以及用于連接冷卻液恒溫裝置與中冷器進(jìn)水口的和冷卻液進(jìn)水 管，冷卻液進(jìn)水管上設(shè)有冷卻液進(jìn)口溫度傳感器；所述前溫度傳感器、冷卻液進(jìn)口溫度傳感 器和后溫度傳感器分別連接電子控制單元。
[0005] 進(jìn)一步的，所述冷卻液恒溫裝置連接電子控制單元。
[0006] 更進(jìn)一步的，所述前EGR管上還設(shè)置有前氣體取樣口，前氣體取樣口連接前氣體 分析儀；所述后EGR管與EGR尾管之間連接有標(biāo)準(zhǔn)氣進(jìn)氣管，標(biāo)準(zhǔn)氣進(jìn)氣管上設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)氣流 量計(jì)；所述EGR尾管上設(shè)有后氣體取樣口和背壓閥，后氣體取樣口連接后氣體分析儀；所述 背壓閥、前氣體分析儀、標(biāo)準(zhǔn)氣流量計(jì)和后氣體分析儀分別連接電子控制單元。
[0007] 更進(jìn)一步的，所述冷卻液出水管上設(shè)有冷卻液出口溫度傳感器和冷卻液流量計(jì)； 所述冷卻液進(jìn)水管上還設(shè)有和冷卻液流量控制閥；所述冷卻液出口溫度傳感器、冷卻液流 量計(jì)和冷卻液流量控制閥分別連接所述電子控制單元。
[0008] 更進(jìn)一步的，所述前EGR管和EGR尾管上分別設(shè)有與電子控制單元連接的前壓力 傳感器和后壓力傳感器。
[0009] 更進(jìn)一步的，所述前EGR管和后EGR管上分別設(shè)有前快接頭和后快接頭。
[0010] 本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型能夠在內(nèi)燃機(jī)連續(xù)工作的情況下實(shí)時(shí)檢測(cè) 出中冷器的換熱效率，并且可以檢測(cè)出不同冷卻液溫度條件下，不同氣EGR廢氣流量條件 下以及單位時(shí)間內(nèi)不同冷卻液熱容量條件下的中冷器的換熱效率，有助于研宄不同情況下 換熱效率的變化規(guī)律，從而有助于解決發(fā)動(dòng)機(jī)排放的廢氣中N0X、PM含量大，且經(jīng)濟(jì)性變差 的問題。
【附圖說明】
[0011] 圖1為本實(shí)用新型EGR中冷器換熱效率測(cè)試臺(tái)的安裝示意圖。
[0012] 圖2實(shí)用新型EGR中冷器換熱效率測(cè)試臺(tái)的控制系統(tǒng)連接示意圖。
[0013] 圖中：1_排氣總管；2-前EGR管；3-前氣體取樣□ ;4_前壓力傳感器；5-前溫度傳 感器；6-前氣體分析儀；7-前快接頭；8-中冷器；9-冷卻液出口溫度傳感器；10-冷卻液流 量計(jì)；11-冷卻液出水管；12-冷卻液恒溫裝置；13-冷卻液進(jìn)水管；14-冷卻液流量控制閥； 15-冷卻液進(jìn)口溫度傳感器；16-后快接頭；17-后EGR管；18-標(biāo)準(zhǔn)氣進(jìn)氣管；19-標(biāo)準(zhǔn)氣流 量計(jì)；20-后氣體取樣口；21-后壓力傳感器；22-后溫度傳感器；23-后氣體分析儀；24-背 壓閥；25-EGR尾管。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明：如圖1所示，一種廢氣再循環(huán)中冷器 換熱效率試驗(yàn)臺(tái)，包括排氣總管1、前EGR管2、后EGR管17和EGR尾管25 ;前EGR管2 - 端用于連接待測(cè)中冷器8進(jìn)氣口，另一端連接到排氣總管1，后EGR管17-端用于連接中冷 器8出氣口，另一端連接到EGR尾管25 ;所述前EGR管2上設(shè)置有前氣體取樣口 3、前壓力 傳感器4和前溫度傳感器5,前氣體取樣口 3連接前氣體分析儀6 ;所述EGR尾管25上設(shè)置 有后氣體取樣口 20、后壓力傳感器21、后溫度傳感器22、和背壓閥24,后氣體取樣口 20連 接后氣體分析儀23 ;所述后EGR管17與EGR尾管25之間連接有標(biāo)準(zhǔn)氣進(jìn)氣管18,標(biāo)準(zhǔn)氣 進(jìn)氣管18上設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)氣流量計(jì)19。還包括冷卻液恒溫裝置12和用于連接冷卻液恒溫裝置 12與中冷器8的出水口的冷卻液出水管11，以及用于連接冷卻液恒溫裝置12與中冷器8 進(jìn)水口的和冷卻液進(jìn)水管13,冷卻液進(jìn)水管13上設(shè)有冷卻液進(jìn)口溫度傳感器15和冷卻液 流量控制閥14 ;冷卻液出水管11上設(shè)有冷卻液出口溫度傳感器9和冷卻液流量計(jì)10。所 述前EGR管2和后EGR管17上分別設(shè)有前快接頭7和后快接頭16,方便快速更換待測(cè)中冷 器8,提尚實(shí)驗(yàn)效率。
[0015] 如圖2所示，前壓力傳感器4、前溫度傳感器5、前氣體分析儀6、冷卻液出口溫度傳 感器9、冷卻液流量計(jì)10、冷卻液進(jìn)口溫度傳感器15、標(biāo)準(zhǔn)氣流量計(jì)19、后壓力傳感器21、 后溫度傳感器22和后氣體分析儀23分別連接EOJ (Electronic Control Unit電子控制單 元），并將信號(hào)傳給所述電子控制單元；所述電子控制單元還連接冷卻液恒溫裝置12、冷卻 液流量控制閥14、EGR背壓閥24和顯示器，并將控制信號(hào)發(fā)送至上述裝置。整個(gè)系統(tǒng)實(shí)行 閉環(huán)控制，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守工作。
[0016] 試驗(yàn)時(shí)，將待測(cè)中冷器8連接如試驗(yàn)臺(tái)，然后開始在各試驗(yàn)條件下的測(cè)試。
[0017] 檢測(cè)某一冷卻液溫度下待測(cè)中冷器8的換熱效率時(shí)，通過以下方法控制來(lái)達(dá)到試 驗(yàn)條件：電子控制單元采集冷卻液進(jìn)口溫度傳感器15的溫度值；若該溫度值大于預(yù)設(shè)溫度 值，則電子控制單元控制冷卻液恒溫裝置12使冷卻液溫度降低，否則控制冷卻液恒溫裝置 12使冷卻液溫度升高，從而是進(jìn)入中冷器8的冷卻液溫度持續(xù)保持在預(yù)設(shè)溫度值。
[0018] 檢測(cè)某一 EGR廢氣流量條件下待測(cè)中冷器8的換熱效率，通過以下方法控制來(lái)達(dá) 到試驗(yàn)條件：所述前氣體分析儀6采集并分析前EGR管2中EGR廢氣中CO 2的質(zhì)量百分?jǐn)?shù) ，并將數(shù)據(jù)傳給所述電子控制單元；所述標(biāo)準(zhǔn)氣流量計(jì)19將測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)氣進(jìn)氣管 18中的標(biāo)準(zhǔn)氣體流量Cte傳給所述電子控制單元；所述后氣體分析儀23采集并分析EGR尾 管25中混合氣體中0) 2的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)并將數(shù)據(jù)傳給所述電子控制單元；
[0019] 根據(jù)以下公式計(jì)算出前EGR管2中EGR廢氣流量qE(；K:
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種廢氣再循環(huán)中冷器換熱效率試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，包括排氣總管（I)、前EGR管 (2)、后EGR管（17)和EGR尾管（25);前EGR管⑵一端用于連接中冷器⑶進(jìn)氣口，另一 端連接到排氣總管（1)，后EGR管（17) -端用于連接中冷器（8)出氣口，另一端連接到EGR 尾管（25);所述前EGR管（2)上設(shè)置有前溫度傳感器（5)，所述EGR尾管（25)上設(shè)置有后 溫度傳感器（22);還包括冷卻液恒溫裝置（12)和用于連接冷卻液恒溫裝置（12)與中冷器 (8)的出水口的冷卻液出水管（11)，以及用于連接冷卻液恒溫裝置（12)與中冷器⑶進(jìn)水 口的和冷卻液進(jìn)水管（13)，冷卻液進(jìn)水管（13)上設(shè)有冷卻液進(jìn)口溫度傳感器（15);所述前 溫度傳感器（5)、冷卻液進(jìn)口溫度傳感器（15)和后溫度傳感器（22)分別連接電子控制單 JL〇
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣再循環(huán)中冷器換熱效率試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述冷卻 液恒溫裝置（12)連接電子控制單元。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣再循環(huán)中冷器換熱效率試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述前EGR 管（2)上還設(shè)置有前氣體取樣口（3)，前氣體取樣口（3)連接前氣體分析儀（6);所述后EGR 管（17)與EGR尾管（25)之間連接有標(biāo)準(zhǔn)氣進(jìn)氣管（18)，標(biāo)準(zhǔn)氣進(jìn)氣管（18)上設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)氣 流量計(jì)（19);所述EGR尾管（25)上設(shè)有后氣體取樣口（20)和背壓閥（24)，后氣體取樣口 (20)連接后氣體分析儀（23);所述背壓閥（24)、前氣體分析儀（6)、標(biāo)準(zhǔn)氣流量計(jì)（19)和 后氣體分析儀（23)分別連接電子控制單元。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣再循環(huán)中冷器換熱效率試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述冷卻 液出水管（11)上設(shè)有冷卻液出口溫度傳感器（9)和冷卻液流量計(jì)（10);所述冷卻液進(jìn)水 管（13)上還設(shè)有和冷卻液流量控制閥（14);所述冷卻液出口溫度傳感器（9)、冷卻液流量 計(jì)（10)和冷卻液流量控制閥（14)分別連接所述電子控制單元。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣再循環(huán)中冷器換熱效率試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述前EGR 管⑵和EGR尾管（25)上分別設(shè)有與電子控制單元連接的前壓力傳感器⑷和后壓力傳 感器（21)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的廢氣再循環(huán)中冷器換熱效率試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于， 所述前EGR管（2)和后EGR管（17)上分別設(shè)有前快接頭（7)和后快接頭（16)。
【專利摘要】一種廢氣再循環(huán)中冷器換熱效率試驗(yàn)臺(tái)，其中前EGR管一端用于連接中冷器進(jìn)氣口，另一端連接到排氣總管，后EGR管一端用于連接中冷器出氣口，另一端連接到EGR尾管；前EGR管上設(shè)置有前溫度傳感器，EGR尾管上設(shè)置有后溫度傳感器；還包括冷卻液恒溫裝置和用于連接冷卻液恒溫裝置與中冷器的出水口的冷卻液出水管，以及用于連接冷卻液恒溫裝置與中冷器進(jìn)水口的和冷卻液進(jìn)水管，冷卻液進(jìn)水管上設(shè)有冷卻液進(jìn)口溫度傳感器；電子控制單元通過采集前溫度傳感器、冷卻液進(jìn)口溫度傳感器和后溫度傳感器的溫度值計(jì)算出中冷器的換熱效率。本實(shí)用新型能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)出中冷器的換熱效率，有助于解決發(fā)動(dòng)機(jī)排放的廢氣中NOx、PM含量大，且經(jīng)濟(jì)性變差的問題。
【IPC分類】G01M15-04
【公開號(hào)】CN204389176
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520041373
【發(fā)明人】張洵, 田維, 潘鎖柱, 郭道演
【申請(qǐng)人】西華大學(xué)
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年1月21日