一種用於發動機臺架試驗中的發動機進氣系統的製作方法

2023-04-27 19:18:01

本實用新型涉及發動機技術領域，尤其涉及一種用於發動機臺架試驗中的發動機進氣系統。

背景技術：

研發設計出來的一臺新發動機必須經過臺架試驗來驗證其可靠性、經濟性、動力性以及排放達標情況，在整個試驗開發過程中，新機型伴隨著有一些不安全的因素：溫度高、漏油、飛車等。飛車是指發動機在運行過程中，特別是在中小負荷運行過程中，由於某種原因造成發動機轉速急劇增加，超過發動機的額定最高轉速限制且無法自行控制，發動機劇烈震動並發出轟鳴聲，排氣管冒出大量黑煙或藍煙的現象。在以往的方式中大多通過切斷臺架外的油路，測功機加負荷、電控機型限制油量等等迫使發動機停下來，由於切斷油路後燃油管路中依然會有部分燃油可以維持柴油機繼續運轉一段時間，導致不能及時制止飛車事故。另外，對於進氣管上無斷氣閥的發動機，一旦發動機飛車，只能將空濾器拆除後堵住進氣口或者直接拿毛巾等堵住空濾器的進氣口，這些方法都很難短時間內阻斷進氣，並且試驗人員需近距離操作正在飛車的發動機，嚴重威脅試驗人員的人身安全。

技術實現要素：

(一)要解決的技術問題

本實用新型要解決的技術問題是解決現有技術中發動機臺架試驗過程中發生飛車無法及時制止的問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種用於發動機臺架試驗中的發動機進氣系統，包括發動機、渦輪增壓器、切斷閥以及控制單元，所述發動機和渦輪增壓器通過兩條進氣支路連接，兩條進氣支路上分別設有中冷器和EGR冷卻器，所述切斷閥設於所述渦輪增壓器的進氣端，所述控制單元與所述切斷閥連接，用於控制所述切斷閥的開關。

根據本實用新型，所述發動機連接有轉速傳感器，所述轉速傳感器與所述控制單元連接，所述控制單元用於根據轉速傳感器的數值控制切斷閥的開關。

根據本實用新型，所述控制單元上設有急停按鈕，所述急停按鈕用於手動控制所述切斷閥的開關。

根據本實用新型，所述切斷閥為蝶閥。

根據本實用新型，所述切斷閥為電動蝶閥。

根據本實用新型，所述EGR冷卻器與所述發動機的進氣口之間設有EGR閥。

(三)有益效果

本實用新型的上述技術方案與現有技術相比具有如下優點：本實用新型提供的用於發動機臺架試驗中的發動機進氣系統在渦輪增壓器的進氣端設置切斷閥，控制單元可以控制切斷閥的開關，在發動機將要發生飛車的瞬間(2～3s)切斷渦輪增壓器的進氣從而阻斷髮動機的進氣，有效避免飛車的發生。由於進入渦輪增壓器的大氣等於大氣壓，將切斷閥設置在渦輪增壓器前，切斷閥處於常溫狀態下，進氣壓力小，切斷閥關閉時進氣洩漏量為零，容易及時阻斷進氣。並且設置有控制單元可以實現遠程控制切斷閥來阻斷渦輪增壓器前端的進氣，避免了近距離操作影響操作人員的人身安全。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的用於發動機臺架試驗中的發動機進氣系統的結構示意圖。

圖中：1：發動機；2：渦輪增壓器；3：中冷器；4：EGR冷卻器；5：切斷閥；6：控制單元；7：轉速傳感器；8：急停按鈕；9：EGR閥。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

如圖1所示，本實用新型實施例提供的一種用於發動機臺架試驗中的發動機進氣系統，包括發動機1、渦輪增壓器2、切斷閥5以及控制單元6，發動機1和渦輪增壓器2之間的兩條進氣支路上分別設有中冷器3和EGR(廢氣再循環；Exhaust Gas Recirculation)冷卻器，切斷閥設於渦輪增壓器2進氣端，控制單元6與切斷閥5連接，用於控制切斷閥5的開關。當發動機1正常運行時，切斷閥5處於打開狀態，大氣從渦輪增壓器2的進氣端進入後分別進入兩條進氣支路，一部分大氣經過中冷器3進入發動機1，另一部分大氣與廢氣混合經過EGR冷卻器4後進入發動機1。

本實用新型提供的用於發動機臺架試驗中的發動機進氣系統在渦輪增壓器2的進氣端設置切斷閥5，控制單元6可以控制切斷閥5的開關，在發動機1將要發生飛車的瞬間(2～3s)切斷渦輪增壓器2的進氣從而阻斷髮動機1的進氣，有效避免飛車的發生。由於進入渦輪增壓器2的大氣等於大氣壓，將切斷閥5設置在渦輪增壓器2前，切斷閥5處於常溫狀態下，進氣壓力小，切斷閥5關閉時進氣洩漏量為零，容易及時阻斷進氣。並且設置有控制單元6可以實現遠程控制切斷閥5來阻斷渦輪增壓器2前端的進氣，避免了近距離操作影響操作人員的人身安全。

進一步地，本實施例中發動機1連接有轉速傳感器7，轉速傳感器7的輸出端與控制單元6的輸入端連接，控制單元6用於根據轉速傳感器7的數值控制切斷閥5的開關。當轉速傳感器7的數值超過設定的最高穩定空轉轉速時，控制單元6自動控制切斷閥5的關閉，及時地防止飛車的發生。進一步地，本實施例中控制單元6上還可以設有急停按鈕8，急停按鈕8用於手動控制切斷閥5的開關。控制單元6設置急停按鈕8可以使得操作人員在觀察到發動機1發生飛車時及時地按下急停按鈕8關閉切斷閥5。自動和手動兩種控制切斷閥5關閉的方式確保了能夠及時防止飛車。在操作人員監控不到位的情況下控制單元6可以自動輸出控制信號防止發動機發生飛車；當控制單元6受到外界幹擾沒有及時輸出控制信號時，可以人為斷氣停車，提高了防止飛車的可靠性。

進一步地，本實施例中的切斷閥5為蝶閥。蝶閥也稱翻板閥，本實施例中的蝶閥是指關閉件(閥瓣或蝶板)為圓盤，在閥體內繞其自身的軸線旋轉，從而達到開啟與關閉的一種閥。本申請中的切斷閥5設置在低壓常溫管路上，對於閥體的要求低，有利於降低成本。優選地，本實施例中的切斷閥5為電動蝶閥。採用控制系統可以採用電信號對電動蝶閥進行控制。

進一步地，本實施例中的EGR冷卻器4與發動機1的進氣口之間設有EGR閥9。EGR冷卻器4與發動機1的進氣口之間設有EGR閥9可以控制不同負荷時的廢氣再循環率。

本實用新型實施例提供的用於發動機臺架試驗中的發動機進氣系統進行發動機試驗時，首先將連接有渦輪增壓器2的發動機1轉運至試驗臺架，操作人員將切斷閥5安裝在渦輪增壓器2的進氣端；操作人員啟動試車按鈕進行試車，試車過程中若發生飛車，操作人員迅速拍下急停按鈕8，關閉切斷閥阻斷進氣，使發動機停車，若試車過車中操作人員未及時發現飛車事故，控制單元6自動控制關閉切斷閥5，防止發生飛車；試車完畢後，操作人員拆卸切斷閥5，進行下一臺連接有渦輪增壓器2的發動機1的試車。

最後應說明的是：以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和範圍。