基于降污染减能耗的涡轮增压器试验台及检验涡轮增压器性能的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种车用涡轮增压器试验台，特别涉及一种基于降污染减能耗的涡轮 增压器试验台及检验涡轮增压器的方法，属于车辆部件检验测试技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着世界各国不断提高汽车排放标准，"高效，节能，减排"是当今汽车发动机技术 发展的主要目标；涡轮增压器可以提高汽车发动机的动力性，燃油经济性及排放性能，采用 涡轮增压器技术是实现这一目标的有力手段。涡轮增压器市场需求量不断增大，促使国内 涡轮增压器产业不断扩大。为检验出厂涡轮增压器的性能是否达到相关标准，业界对涡轮 增压器检验试验台做了大量研宄，从最初只做简单地自循环试验到目前复杂的性能试验和 研宄性试验，从手工操作到半自动化，国内涡轮增压器试验台技术得到了很大的发展。
[0003] 但是，目前国内传统的涡轮增压器试验台普遍采用采用大功率的空气压缩机作为 试验台气体产生器，虽然可模拟实际汽车发动机各种负荷下的工况，但试验台开发成本大， 耗能高。目前只有部分具有军工背景的高校及研宄所拥有开发试验台的能力，且难于向民 用推广，很大程度上阻碍了涡轮增压器产业及其检验技术在国内的发展。其次，现有的涡轮 增压器试验台以航空煤油或〇号柴油作为燃烧室燃料，若进行大批量检测将导致能耗大， 排气污染严重。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种基于降污染减能耗的涡轮增压器试验台及其试验方 法，该实验台不仅结构紧凑，而且方便使用，同时该试验台方法操作简便，运行可靠，能有效 解决涡轮增压器的性能测试能量利用与废气的污染排放问题。
[0005] 本发明的技术方案在于：一种基于降污染减能耗的涡轮增压器试验台，包括降污 染系统和减能耗系统，所述降污染系统包括依次连接的空压机压缩空气进气管、空压机进 气阀、燃烧室，所述燃烧室连接有用于与涡轮增压器的涡轮进气口相连接的联通管，所述降 污染系统还包括与涡轮出气口相连接的涡轮排气管，所述空压机进气阀和燃烧室之间的管 路与涡轮排气管之间并联有具有废气循环阀及冷却系统的废气循环联通管以形成第一旁 路；所述减能耗系统包括用于与涡轮增压器的压气机进气口相连接的压气机进气管及与压 气机出气口相连接的自循环联通管，所述自循环联通管上依次连接有空压机反馈循环联通 阀及与空压机压缩空气进气管相连接的压气机反馈循环联通管，所述减能耗系统还包括旁 接于空压机压缩空气进气管上的空压机放气阀，所述压气机进气管与压气机反馈循环联通 阀之间并联有具有压气机自循环联通阀的反馈循环通管以形成第二旁路，所述自循环联通 管上旁接有一带有压气机放气阀的压气机排气管，自循环联通管上还旁接有与空压机进气 阀和燃烧室之间的管路相联通的连接管，所述连接管上设置有自循环联通阀。
[0006] 优选地，所述空压机进气阀与燃烧室之间还设置有稳流系统进气管及稳流系统， 所述废气循环联通管一端旁接于稳流系统进气管上，另一端旁接于涡轮排气管上，所述连 接管一端旁接于自循环联通管上，另一端旁接于稳流系统进气管上。
[0007] 优选地，所述联通管为波纹管，所述压气机进气管的进气端上还设置有滤清器，所 述涡轮增压器的旁侧还设置有润滑系统。
[0008] 优选地，还包括测控系统，所述测控系统包括有工控机和PLC，试验台中的阀门开 度、温度传感器、压力传感器和流量计采集的数据传输给工控机的PCI板模数转换，再由 PCI板数模转换后进行变频器控制和阀门控制，所述工控机通过RS232接口与PLC连接，PLC 进行阀门控制、VGT控制和油压控制。
[0009] 一种基于降污染减能耗的涡轮增压器试验台检验涡轮增压器性能的方法，包括以 下步骤： 1) 将涡轮增压器的涡轮进气口及出气口分别与波纹管和涡轮排气管相连接，并将涡轮 增压器的压气机进气口与压气机进气管相连接，压气机出气口与自循环联通管相连接； 2) 冷吹：涡轮增压器在低速的情况下，关闭燃烧室点火开关，关闭废气循环阀，关闭自 循环联通阀及压气机自循环联通阀，由空压机提供的压缩空气经由空压机进气阀、稳流系 统、燃烧器室及波纹管进入涡轮，并从涡轮排气管排入大气，涡轮转子在流经的压缩空气作 用下高速旋转，并带动压气机叶片转动，新鲜空气经过滤清器被吸入压气机内，并从压气机 排气管排出，经由压气机放气阀排入大气； 3) 热吹：涡轮增压器需在高速情况下，打开燃烧室点火开关及废气循环阀门，压缩空气 经空压机进气阀及燃烧室燃烧后进入涡轮，经燃烧后的废气经由涡轮排气管一部分排入大 气，另一部分经由废气循环阀回流至燃烧室入口，并与随空压机压缩进来的新鲜空气及进 入压气机通过自馈循环联通管进入的空气相混合，重新经过燃烧室； 4) 自循环：在热吹的基础上，打开自循环联通阀、压气机自循环联通阀及压气机反馈循 环联通阀，关闭压气机放气阀，压缩空气经过空压机进气阀和燃烧室燃烧后进入涡轮，经燃 烧后的废气经由涡轮排气管一部分排入大气，另一部分在第一旁路的作用下经由废气循环 阀回流至燃烧室入口；另一方面，新鲜空气经空气滤清器被吸入压气机，并从压气机出口排 出，经过自循环联通阀与空压机压缩进来的新鲜空气以及从废气循环联通管回流的燃烧废 气混合，重新经过燃烧室充分燃烧，并重新进入涡轮做功和经涡轮排气管进入第一旁路，重 复循环。
[0010] 进一步地，在热吹时，需对试验台在冷吹过程中进行高速测试并充分热机：需关闭 燃烧室点火开关、废气循环阀及自循环联通阀，打开空压机反馈循环联通阀，由空压机提供 的压缩空气经由空压机进气阀、稳流系统、燃烧室、波纹管，进入涡轮进口，并从涡轮排气管 排入大气，涡轮转子在流经的压缩空气作用下高速旋转，并带动压气机叶片转动，新鲜空气 经过空气滤清器被吸入压气机进口，并从自循环联通管经压气机反馈循环联通阀和压气机 自循环联通阀作用于反馈循环联通管和压气机反馈循环联通管，反馈作用于整个冷吹循环 系统。
[0011] 进一步地，所述涡轮增压器的转速由调节空压机进气阀的开度来调节；所述压气 机流量由压气机放气阀、稳流系统中的稳流阀、空压机自循环联通阀及压气机发聩循环联 通阀来调节；所述空压机进气阀、压气机放气阀、压气机自循环联通阀、稳流系统中的稳流 阀、压气机反馈循环联通阀均由工控机控制，以信号输出的形式执行；所述燃烧室点火开关 由人工控制。
[0012] 与现有技术相比较，本发明具有以下优点： 1.本发明用压气机反馈循环