一种发动机EGR率均匀性测试系统及测试方法与流程

一种发动机egr率均匀性测试系统及测试方法
技术领域
1.本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种发动机egr率均匀性测试系统及测试方法。


背景技术：

2.柴油机普遍应用于各种技术领域，尤其是汽车领域。随着国内外排放法规的日益严格，egr技术作为一种普遍技术应用于柴油机中，其主要原理是将发动机中的燃烧废气一部分导出来，引进到新鲜进气中，从而降低缸内燃烧温度，达到降低氮氧化物的目的，使发动机的排放进一步降低，以达到法规要求。
3.现阶段，柴油机egr系统设计开发过程，egr率均匀性的开发是最关键的一步，也是最耗费时间的一步，目前egr率均匀性都是通过cfd软件进行模拟计算，通过cfd结果不断调整设计方案，最终根据设定的目标，合格后即满足开发要求。但始终都没有在测试台架上进行试验测试。
4.现技术的egr率进气均匀性只采用cfd计算的方式进行分析，而计算采用的是三维模型，和实际样件存在一定的差别。egr率进气均匀性没有进行试验测试，一方面不能对cfd计算的结果进行校正，不能判断cfd计算的准确性，另一方面，egr率实际的进气均匀性是多少，也没法进行判断。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种发动机egr率均匀性测试系统及测试方法，以解决上述的不足之处。
6.为实现上述目的，本技术是通过如下技术方案实现的：
7.一种发动机egr率均匀性测试系统，包括试验台架、缸盖、进气歧管、egr进气管路、egr进气流量传感器及空气流量传感器；
8.所述进气歧管与缸盖连接后放置于试验台架上，egr进气管路与所述进气歧管连接，所述egr进气流量传感器设置于egr进气管路上，所述空气流量传感器设置于进气歧管新鲜空气入口处。
9.进一步的，所述试验台架包括发动机模拟缸筒、稳压腔、压力传感器、孔板流量计、压差传感器及风机；
10.所述发动机模拟缸筒与稳压腔连通，稳压腔通过管路与风机入口连接；
11.在稳压腔内设置有压力传感器，在管路内设置有孔板流量计，在孔板流量计的两侧设置有压差传感器。
12.进一步的，在进气歧管新鲜空气入口处设置有节流阀，以控制egr进气与新鲜空气的比率。
13.进一步的，发动机模拟缸筒的内径与发动机的缸径相同。
14.一种发动机egr率均匀性测试方法，使用上述任一项的发动机egr率均匀性测试系
统，包括以下步骤：
15.s1、开启风机，通过调节节流阀确定egr率大小，通过压力传感器监控稳压腔内的负压，以达到真实气缸内负压的效果；
16.s2、egr进气流量传感器对egr进气流量进行测试，孔板流量计对进气总量进行测试，计算测得第一气缸egr率；
17.s3、再依次对第二气缸、第三气缸及第四气缸进行测试时，保持步骤s1的节流阀位置不变，通过调节风机功率大小调节稳压腔内负压，分别计算测得第二气缸egr率、第三气缸egr率及第四气缸egr率；
18.s4、对比第一气缸、第二气缸、第三气缸及第四气缸在不同缸内负压情况下egr率，若egr率偏差小于等于设定值，则确认合格，若egr率偏差大于设定值，则确认不合格。
19.进一步的，步骤s4中的设定值为5％。
20.进一步的，egr率＝q1/q2，其中，q1为egr进气管路入口流量，q2为孔板流量计的流量。
21.本发明的有益效果是：
22.通过本技术方案的试验测得的数据，可以作库cfd计算的校正，为以后的cfd计算提供准确模型，并且通过试验测试，可以得到准确的egr率均匀性数据，为发动机的开发提供基础。
附图说明
23.图1为现发动机进气歧管和缸盖分解示意图；
24.图2为现发动机进气内腔结构示意图；
25.图3为egr进气均匀性测试台架。
26.附图标记说明
27.1—egr进气流量传感器，2—空气流量传感器，3—发动机模拟缸筒，4—稳压腔，5—压力传感器，6—压差传感器，7—孔板流量计，8—风机，21—缸盖，22—进气歧管，23—egr进气管路，24—进气总管，31—egr进气管路，32—进气歧管新鲜空气入口，51—气道部分，52—歧管部分。
具体实施方式
28.以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
29.本发明所要解决的是egr率均匀性试验测试问题。
30.如图1所示，发动机的进气系统由两部分组成，一部分在进气歧管22上，一部分在缸盖21上，其中egr的进气布置在进气歧管22上，其中进气总管24提供发动机的新鲜空气，egr进气管路23提供从发动机尾排接过来的一部分废气。
31.图2是进气歧管装到缸盖上之后内腔结构，包括歧管部分52和气道部分51，其中废气进入到歧管部分后和总管过来的新鲜空气进行混合，再一起经过缸盖的气道部分51，最后一起进入到缸内进行燃烧。
32.在此过程中，egr废气与新鲜空气的比率进入到每个气缸，偏差越小越好，过大往
往会导致油耗偏高，排放偏大。所以在设计开发过程中，往往根据经验设计初始的三维模型，通过cfd计算egr混合进气均匀性，以此不断调整三维，直到达到目标。
33.如图3所示，本发明涉及一种egr进气均匀性测试系统，解决当前egr率均匀性无法进行试验验证问题。
34.本发明中涉及一个egr率均匀性测试试验台，将设计开发的缸盖及进气歧管连接好，放到试验台架上，egr进气管路31与所述进气歧管连接，所述egr进气流量传感器1设置于egr进气管路上，所述空气流量传感器2设置于进气歧管新鲜空气入口32处。
35.egr率均匀性测试试验台中设有发动机模拟缸筒3，稳压腔4，压力传感器5，孔板流量计7，压差传感器6，风机8。发动机模拟缸筒与稳压腔连通，稳压腔通过管路与风机入口连接；在稳压腔内设置有压力传感器，在管路内设置有孔板流量计，在孔板流量计的两侧设置有压差传感器。
36.在试验过程中，在进气总管24位置安装节流阀，以控制egr进气和新鲜空气的比率。发动机模拟缸筒3直径和发动机的缸径一样大，以达到逼近真实的效果。
37.定义egr率如下：
38.egr率＝q1/q2,
39.其中：q1为egr入口流量；q2为试验台孔板流量计的流量(总流量)。
40.本技术还提供一种发动机egr率均匀性测试方法，使用上述任一项的发动机egr率均匀性测试系统，包括以下步骤：
41.s1、开启风机，通过调节节流阀确定egr率大小，通过压力传感器监控稳压腔内的负压，以达到真实气缸内负压的效果；
42.s2、egr进气流量传感器对egr进气流量进行测试，孔板流量计对进气总量进行测试，计算测得第一气缸egr率；
43.s3、再依次对第二气缸、第三气缸及第四气缸进行测试时，保持步骤s1的节流阀位置不变，通过调节风机功率大小调节稳压腔内负压，分别计算测得第二气缸egr率、第三气缸egr率及第四气缸egr率；
44.s4、对比第一气缸、第二气缸、第三气缸及第四气缸在不同缸内负压情况下egr率，若egr率偏差小于等于5％，则确认合格，若egr率偏差大于5％，则确认不合格。
45.尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。