專利名稱：一種用于測定汽車在高海拔狀態(tài)下性能的模擬裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種模擬實驗裝置，特別涉及一種用于測定汽車在高海拔狀態(tài)下 性能的模擬裝置。
背景技術：
汽車在高原行駛時，海拔高度的變化對發(fā)動機及整車性能有明顯的影響。隨著海 拔高度的升高，發(fā)動機出現(xiàn)動力性下降、經(jīng)濟性惡化、排放污染嚴重等問題。究其原因，主要 是由于高海拔(低氣壓)大氣條件的影響。 目前，我國的高原車輛并沒有使用真正意義的高原發(fā)動機，運輸車輛多為進口或 中外合資的替代車型。對于自然吸氣發(fā)動機采用減小供油量的辦法，也就是常說的“大馬拉 小車”，而使用增壓發(fā)動機也只是對普通平原型增壓發(fā)動機進行簡單的供油調(diào)整。這不僅無 法滿足正常運輸需要，更造成了資源的嚴重浪費，加重了生態(tài)環(huán)境的污染破壞。探討高海拔地區(qū)大氣條件對發(fā)動機性能的影響，是開展汽車發(fā)動機高海拔性能研 究的基礎和前提。但是，如果現(xiàn)場實驗會受到地理和自然氣候的影響很大，就難以建立起符 合實驗要求的物理參數(shù)和實驗條件，相比之下，在實驗室內(nèi)進行模擬實驗，則比較容易克服 上述困難。但是，目前我國汽車高海拔環(huán)境試驗條件建設的滯后嚴重制約了汽車的發(fā)展。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術中存在的不足，而提供一種用于測定 汽車在高海拔狀態(tài)下性能的模擬裝置，該裝置運用環(huán)境模擬技術，將分散的高海拔自然環(huán) 境條件模擬集中于試驗室內(nèi)體現(xiàn)。本實用新型的技術方案是一種用于測定汽車在高海拔狀態(tài)下性能的模擬裝置， 其特征在于由進氣壓力模擬系統(tǒng)、排氣壓力模擬系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成；進氣壓力模擬系 統(tǒng)由進氣電動調(diào)節(jié)閥、進氣穩(wěn)壓箱和空氣流量計依次連接組成；排氣壓力模擬系統(tǒng)由空氣 流量計、排氣穩(wěn)壓箱、排氣電動調(diào)節(jié)閥和真空泵依次連接組成；控制系統(tǒng)的輸出端分別與進 氣電動調(diào)節(jié)閥和排氣電動調(diào)節(jié)閥的輸入端連接。上述排氣壓力模擬系統(tǒng)中的空氣流量計連接有熱交換器，真空泵連接有氣水分離
ο上述控制系統(tǒng)中的單片機采用AWS-8248V工業(yè)控制計算機。上述排氣電動調(diào)節(jié)閥和氣水分離器之間的管路上裝有溢流閥。本實用新型的工作原理是本裝置采用分別模擬發(fā)動機進、排氣環(huán)境壓力的方案。 高海拔(低氣壓)模擬系統(tǒng)中，進氣壓力的模擬只考慮節(jié)流降壓，排氣背壓的模擬也只設計 真空泵抽吸降壓，不再進行增壓設計。本實用新型的優(yōu)點是1、該裝置能實現(xiàn)汽車在實驗室中模擬海拔高度超過5000m 低氣壓的環(huán)境，能夠通過海拔高度的設置自動模擬低氣壓環(huán)境，實時控制海拔高度及氣壓 的變化，同時可以獲取模擬環(huán)境的實時狀況并能夠存儲到數(shù)據(jù)庫中，方便今后查詢實驗過程和結(jié)果，其模擬精度完全達到國家標準要求。2、自動化效率和質(zhì)量高?？刂葡到y(tǒng)調(diào)整簡 單，能夠完成氣密性測試中實時數(shù)據(jù)、曲線顯示、并可打印、保存、查詢系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)；能夠 完成PID參數(shù)調(diào)整，使控制過程更加準確、合理。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是進氣壓力模擬系統(tǒng)的控制示意框圖。圖3是排氣壓力模擬系統(tǒng)的控制示意框圖。
具體實施方式
如圖1所示一種用于測定汽車在高海拔狀態(tài)下性能的模擬裝置，由進氣壓力模 擬系統(tǒng)、排氣壓力模擬系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成；進氣壓力模擬系統(tǒng)由進氣電動調(diào)節(jié)閥2、進氣 穩(wěn)壓箱1和空氣流量計3依次連接組成；排氣壓力模擬系統(tǒng)由空氣流量計9、排氣穩(wěn)壓箱4、 排氣電動調(diào)節(jié)閥5和真空泵7依次連接組成；控制系統(tǒng)AWS-8248V工業(yè)控制計算機12的輸 出端分別與進氣電動調(diào)節(jié)閥和排氣電動調(diào)節(jié)閥的輸入端連接。上述排氣壓力模擬系統(tǒng)中的 空氣流量計連接有熱交換器10，真空泵連接有氣水分離器8。上述排氣電動調(diào)節(jié)閥和氣水 分離器之間的管路上裝有溢流閥6。底盤測功機11用來測量汽車的功率。如圖2所示進氣壓力的模擬是通過進氣節(jié)流降壓來實現(xiàn)。空氣經(jīng)過空氣流量計 和進氣節(jié)流閥，進入進氣穩(wěn)壓箱，再通過進氣管經(jīng)渦輪增壓器進入發(fā)動機。當發(fā)動機工作 時，由進氣節(jié)流閥的節(jié)流作用在進氣穩(wěn)壓箱中產(chǎn)生進氣低壓。通過調(diào)節(jié)進氣節(jié)流閥開度可 以控制進氣穩(wěn)壓箱中的進氣壓力，以模擬不同海拔高度的大氣壓力。如圖3所示排氣壓力模擬系統(tǒng)是通過真空泵從排氣穩(wěn)壓箱中抽取真空來實現(xiàn) 的。由真空泵從排氣穩(wěn)壓箱抽取真空，通過調(diào)節(jié)真空泵進氣旁通閥開度，將排氣穩(wěn)壓箱內(nèi)的 氣壓控制在所需模擬的壓力范圍內(nèi)?？紤]到排氣溫度較高，會使真空泵內(nèi)工質(zhì)升溫，致使其 相關零件性能降低或受損。因此，排氣系統(tǒng)中增加了以水為工質(zhì)的熱交換器，使發(fā)動機排放 的廢氣溫度降至真空泵允許的范圍之內(nèi)，以確保內(nèi)燃機高海拔(低氣壓)模擬試驗臺的安 全運行。
權利要求一種用于測定汽車在高海拔狀態(tài)下性能的模擬裝置，其特征在于由進氣壓力模擬系統(tǒng)、排氣壓力模擬系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成；進氣壓力模擬系統(tǒng)由進氣電動調(diào)節(jié)閥、進氣穩(wěn)壓箱和空氣流量計依次連接組成；排氣壓力模擬系統(tǒng)由空氣流量計、排氣穩(wěn)壓箱、排氣電動調(diào)節(jié)閥和真空泵依次連接組成；控制系統(tǒng)的輸出端分別與進氣電動調(diào)節(jié)閥和排氣電動調(diào)節(jié)閥的輸入端連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于測定汽車在高海拔狀態(tài)下性能的模擬裝置，其特征 在于上述排氣壓力模擬系統(tǒng)中的空氣流量計連接有熱交換器，真空泵連接有氣水分離器。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種用于測定汽車在高海拔狀態(tài)下性能的模擬裝置，其特征 在于上述控制系統(tǒng)中的單片機采用AWS-8248V工業(yè)控制計算機。
4.根據(jù)權利要求1或3所述的一種用于測定汽車在高海拔狀態(tài)下性能的模擬裝置，其 特征在于上述排氣電動調(diào)節(jié)閥和氣水分離器之間的管路上裝有溢流閥。
專利摘要一種用于測定汽車在高海拔狀態(tài)下性能的模擬裝置，由進氣壓力模擬系統(tǒng)、排氣壓力模擬系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成；進氣壓力模擬系統(tǒng)由進氣電動調(diào)節(jié)閥、進氣穩(wěn)壓箱和空氣流量計依次連接組成；排氣壓力模擬系統(tǒng)由空氣流量計、排氣穩(wěn)壓箱、排氣電動調(diào)節(jié)閥和真空泵依次連接組成；控制系統(tǒng)的輸出端分別與進氣電動調(diào)節(jié)閥和排氣電動調(diào)節(jié)閥的輸入端連接。本實用新型的優(yōu)點是1、該系統(tǒng)能實現(xiàn)汽車在實驗室中模擬海拔高度超過5000m低氣壓的環(huán)境，其模擬精度完全達到國家標準要求。2、自動化效率和質(zhì)量高。
文檔編號G01M15/00GK201600244SQ200920251868
公開日2010年10月6日 申請日期2009年12月21日 優(yōu)先權日2009年12月21日
發(fā)明者劉剛, 劉瑞林, 周廣猛, 董素榮, 許翔 申請人:中國人民解放軍軍事交通學院