专利名称：单缸柴油机增压系统模拟装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及单缸柴油机领域，特别是涉及一种单缸柴油机增压系统模拟装置。 现有技术应用单缸柴油机(以下简称“单缸机”)可以在较低的费用下，较短的时间内有效 地开发多缸柴油机使用的燃烧系统，其主要结构部件能应用于多缸柴油机(以下简称“多 缸机”)。由于单缸机和多缸机的增压系统有很大的不同，因此，如何实现单缸机准确模拟多 缸机是非常关键的工作。目前，国内单缸柴油机的增压系统模拟装置一般只对单缸机的进 气压力、排气背压进行控制，难以准确模拟多缸机的运行条件；也没有对进气压力、进气温 度、排气压力进行综合实时控制的相关文献。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种单缸柴油机增压系统模拟装置，能为单缸机 模拟多缸机提供更为准确的进气参数，并能对所述进气参数实时调节。为解决上述技术问题，本发明的单缸柴油机增压系统模拟装置包括空压机，与所 述空压机通过管路连通的进气一级稳压筒，通过管路连通所述进气一级稳压筒和主进气通 路的电控进气节流调压阀；电控进气旁通调压阀，其一端通过管路与所述进气一级稳压筒和电控进气节流调 压阀连通，另一端通过管路与消音器连通；手动旁通阀，通过管路并联在所述电控进气旁通调压阀两端；所述空压机、电控进气节流调压阀和电控进气旁通调压阀构成压力调节系统，使 得单缸柴油机的进气压力和多缸机一致；通过管路依次连接在所述主进气通路上的空气流量传感器，电控进气加热器，进 气二级稳压筒，单缸柴油机；所述电控进气加热器实时调节进气温度，使单缸柴油机进气温 度达到多缸机的需求；所述单缸柴油机的排气先进入排气稳压筒，然后通过电控排气背压阀控制所述单 缸柴油机的排气背压，使所述单缸柴油机缸内残余废气和多缸机水平一致。本发明的单缸柴油机增压系统模拟装置，根据单缸机进气压力、温度的需要，在单 缸柴油机进气端管路上设置控制进气压力的压力传感器和控制进气温度的温度传感器，所 述压力传感器和温度传感器的反馈信号用于自动调节电控进气节流调压阀、电控进气旁通 调压阀、电控进气加热器，将空压机制备的压缩空气调节到所需的进气压力、温度；通过电 控排气背压阀控制单缸柴油机扫气阶段进气压力和排气压力的比值，进而准确控制缸内残 余废气达到和多缸机水平一致。因此，本发明能对进气压力、进气温度、排气背压进行准确 控制，从而保证单缸机与多缸机燃烧过程边界条件的一致性；能对进气压力、进气温度、排 气背压等参数进行灵活的实时调节，为研究不同工况条件下单缸机和多缸机的运行性能提 供了可能。
本发明能满足高指标单缸机的进气调节和排气调节的需求，解决了单缸柴油机模 拟多缸柴油机进气、排气参数的技术问题；同时，可以实现多缸柴油机增压系统对单个气缸 进气和排气边界条件的准确模拟。
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明附图是本发明一实施例原理图。
具体实施例方式单缸机模拟多缸机的核心是实现燃烧过程的准确模拟，而在燃烧过程的模拟中， 在相同的结构参数(如燃烧室型线、压缩比、配气相位等)情况下，燃油系统的喷射特性比 较容易保证单缸机和多缸机一致，但单缸机的供气特性将需要额外设备来实现和多缸机增 压系统的供气特性保持一致。附图是本发明一实施例，船用高速单缸柴油机增压系统模拟装置的原理图，包 括空压机1，对进入的空气进行压缩。进气一级稳压筒2，与所述空压机1通过管路连通，将空压机1输出的压缩空气作 为初始稳定气源。电控进气节流调压阀Y3，通过管路连通进气一级稳压筒2和主进气通路，根据单 缸机空气压力的需求对所述压缩空气的压力进行调节后将其输入主进气通路。所述电控进 气节流调压阀Y3的压力调节控制信号，来自设置在船用高速单缸柴油机8进气端管路上的 压力传感器15反馈信号。电控进气旁通调压阀Y12，其一端通过管路与进气一级稳压筒2和电控进气节流 调压阀TO连通，另一端通过管路与消音器13连通；将多余的压缩空气通过消音器13消音 后排入大气中。所述进气一级稳压筒2与电控进气节流调压阀TO的连通管路上设有第二 压力传感器14，该第二压力传感器14的反馈信号用于控制所述电控进气旁通调压阀Y12对 排出的压缩空气压力进行调节。所述空压机1、电控进气节流调压阀TO和电控进气旁通调压阀Y12构成压力调节 系统，使得单缸柴油机的进气压力和多缸机一致。手动旁通阀J11，通过管路并联在所述电控进气旁通调压阀Y12两端，用来提高所 述模拟装置的系统可靠性。在所述主进气通路上通过管路依次连接有空气流量传感器4，电控进气加热器5， 进气二级稳压筒6、紧急空气关闭阀A7，船用高速单缸柴油机8。所述空气流量传感器4用于检测主进气通路中压缩空气的流量。所述电控进气加 热器5用于将压缩空气加热至所述模拟装置各种工况所需要的温度。所述电控进气加热器 5的温度调节控制信号，来自设置在船用高速单缸柴油机8进气端管路上的温度传感器16 的反馈信号。所述进气二级稳压筒6用于减小进入船用高速单缸柴油机8的压缩空气压力 波动。所述紧急空气关闭阀A7在所述模拟装置出现紧急情况时用于关闭所述主进气通路， 使压缩空气不进入所述船用高速单缸柴油机8。
所述船用高速单缸柴油机8的排气端通过管路依次连通有排气稳压筒9、电控排 气背压阀Y10。所述船用高速单缸柴油机8的排气先进入所述排气稳压筒9，然后通过电控 排气背压阀YlO控制所述船用高速单缸柴油机8的排气背压，进而控制所述船用高速单缸 柴油机8缸内残余废气达到和多缸机水平一致。所述船用高速单缸柴油机8的排气最后将 进入消音坑。所述排气稳压筒9的输出端设有第三压力传感器17，该第三压力传感器17的 反馈信号用于控制所述电控排气背压阀YlO的压力调节。在本实施例中，还设有多个压力传感器、温度传感器，用于检测各个测量点的压缩 空气的压力和温度。以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限 制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应 视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种单缸柴油机增压系统模拟装置，其特征在于包括，空压机，与所述空压机通过管路连通的进气一级稳压筒，通过管路连通所述进气一级 稳压筒和主进气通路的电控进气节流调压阀；电控进气旁通调压阀，其一端通过管路与所述进气一级稳压筒和电控进气节流调压阀 连通，另一端通过管路与消音器连通；手动旁通阀，通过管路并联在所述电控进气旁通调压阀两端；所述空压机、电控进气节流调压阀和电控进气旁通调压阀构成压力调节系统，使得单 缸柴油机的进气压力和多缸机一致；通过管路依次连接在所述主进气通路上的空气流量传感器，电控进气加热器，进气二 级稳压筒，单缸柴油机；所述电控进气加热器实时调节进气温度，使单缸柴油机进气温度达 到多缸机的需求；所述单缸柴油机的排气先进入排气稳压筒，然后通过电控排气背压阀控制所述单缸柴 油机的排气背压，使所述单缸柴油机缸内残余废气和多缸机水平一致。
2.如权利要求1所述的模拟装置，其特征在于所述电控进气节流调压阀的压力调节 控制信号，来自设置在单缸柴油机进气端管路上的压力传感器反馈信号。
3.如权利要求1所述的模拟装置，其特征在于所述进气一级稳压筒与电控进气节流 调压阀的连通管路上设有第二压力传感器，该第二压力传感器的反馈信号用于控制所述电 控进气旁通调压阀对排出的压缩空气压力进行调节。
4.如权利要求1所述的模拟装置，其特征在于所述电控进气加热器的温度调节控制 信号，来自设置在所述单缸柴油机进气端管路上的温度传感器的反馈信号。
5.如权利要求1所述的模拟装置，其特征在于单缸柴油机进气端管路上设有紧急空 气关闭阀。
6.如权利要求1所述的模拟装置，其特征在于所述排气稳压筒的输出端设有第三压 力传感器，该第三压力传感器的反馈信号用于控制所述电控排气背压阀的压力调节。
全文摘要
本发明公开了一种单缸柴油机增压系统模拟装置，包括空压机，与空压机通过管路连通的进气一级稳压筒，通过管路连通进气一级稳压筒和主进气通路的电控进气节流调压阀；电控进气旁通调压阀，其一端通过管路与进气一级稳压筒和电控进气节流调压阀连通，另一端通过管路与消音器连通；手动旁通阀通过管路并联在电控进气旁通调压阀两端；通过管路依次连接在主进气通路上的空气流量传感器，电控进气加热器，进气二级稳压筒，单缸柴油机；所述单缸柴油机的排气先进入排气稳压筒，然后通过电控排气背压阀控制排气背压，使缸内残余废气和多缸机水平一致。本发明能为单缸机模拟多缸机提供更为准确的进气参数，并能对所述进气参数实时调节。
文档编号F02M31/13GK102052143SQ20091022117
公开日2011年5月11日 申请日期2009年11月2日 优先权日2009年11月2日
发明者任自中, 季诚, 张东明, 朱坚 申请人:中国船舶重工集团公司第七一一研究所