一种舱式柴油机高原低温起动试验装置及方法与流程

专利2022-05-09  2


本发明涉及柴油发动机研究领域,更具体的说,是涉及一种舱式柴油机高原低温起动试验装置及方法。



背景技术:

高原地区的车辆装备、工程机械、发电机组等动力装备经常不能起动或起动非常困难,且在冷机状态下强行起动会导致发动机缸套、活塞等关键部件磨损加剧,影响发动机的寿命。据有关资料显示,在海拔4000m、-25℃条件下柴油机起动难度相当于平原地区-40℃低温时的起动工况。因此,深入研究高原环境对柴油机起动过程影响机理,研制柴油机高原低温起动装置,对于提高车辆装备、工程机械、发电机组等动力装备的高原环境适应性具有重要的意义。

与高原实地试验相比,在平原地区建设高原低温环境模拟实验舱,不仅可以实现0-6000m海拔低气压和-45℃极端环境温度的调节,而且具有试验周期短、重复性好等特点,是柴油机高原低温起动机理研究、辅助起动装置研制以及高原低温起动性能试验与评价的重要手段。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是,克服上述现有技术中存在的不足,提供一种舱式柴油机高原低温起动试验装置及方法。

本发明舱式柴油机高原低温起动试验装置,试验舱通过穿舱管路与真空泵8连接,穿舱管路上安装电动阀二4和电动阀四6,试验舱通过管路与制冷机组二20连接,试验舱通过设置有电动阀一2的管路与制冷机组一3连接,制冷机组一3通过管路与风机1连接;试验舱内放置柴油机18,柴油机18通过排气管路连接放置于试验舱外的排气散热器10,排气散热器10与排气缓冲罐21、真空泵8、油水分离器7依次连接,排气缓冲罐21与真空泵8之间的连接管路设置有电动阀三5;

柴油机起动蓄电池11、燃油箱19、燃油加热器12、冷却水箱13、油门执行器14、ecu15均置于试验舱内;柴油机起动蓄电池11与柴油机18连接,冷却水箱13分别通过进水管路和回水管路与柴油机18连接,油门执行器14分别与发动机供油系统和控制及数据采集模块16相连,燃烧分析仪17两端分别与发动机排气和控制及数据采集模块16连接,ecu15和数据采集模块16分别与显示终端连接,燃油加热器由燃油加热器控制开关9控制,燃油加热器12通过设置有水泵的管路与柴油机冷却液相连,燃油加热器12通过自带油泵的油管路与燃油箱19连接,排气通过管路与柴油机排气管连接。

本发明舱式柴油机高原低温起动试验方法,按照下述步骤进行:

1)按照jb/t9773.2-1999《柴油机起动性能试验方法》要求,准备柴油机、润滑油、润滑脂、燃油和冷却液,以及起动蓄电池、燃油加热器;

2)按要求更换润滑油、燃油、冷却液,安装燃油加热器,连接蓄电池以及油路、水路和电路;

3)起动柴油机和燃油机器,保证柴油机、燃油加热器以及控制系统、控制仪表正常工作;

4)关闭柴油机高原低温起动试验舱门,关闭电动阀一2和电动阀三5,打开电动阀二4,开启真空泵8,使试验舱气压达到试验要求后关闭电动阀二4,真空泵停止工作;

5)开启制冷机组二20,降低试验舱温度,直到达到试验温度要求后,开始保温;

6)当试验舱保温2h后且柴油机冷却液、润滑油、燃油及蓄电池温度达到要求后,开启制冷机组一3,为试验舱补气做好准备;

7)打开电动阀三5,开启真空泵使排气缓冲罐内的压力与试验舱内的压力保持一致;

8)开始柴油机高原低温起动试验,记录试验相关数据,当试验舱压力低于设定压力时,打开电动阀一2,为试验舱补充新鲜且预冷的空气;

9)试验结束后,先停真空泵,再停制冷机组一3和制冷机组二20,通过风机1和电动阀一2向试验舱送气,直到试验舱内压力与外界压力相同时为止。

本发明具有如下有益效果:

本发明的优势在于在平原地区建设高原低温环境模拟实验舱,可以实现0~6000m海拔低气压和0~-45℃极端环境温度的调节,能够开展不同海拔、不同温度下柴油机起动性能试验与评价,具有试验周期短、重复性好等特点,是柴油机高原低温起动机理研究、辅助起动装置研制以及高原低温起动性能试验与评价的重要手段。

附图说明

图1一种舱式柴油机高原低温起动试验装置原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

一种舱式柴油机高原低温起动试验装置如图1所示,试验舱通过穿舱管路与真空泵8连接,穿舱管路上安装电动阀二4和电动阀四6,试验舱通过管路与制冷机组二20连接,试验舱通过设置有电动阀一2的管路与制冷机组一3连接,制冷机组一3通过管路与风机1连接;试验舱内放置柴油机18,柴油机18通过排气管路连接放置于试验舱外的排气散热器10,排气散热器10与排气缓冲罐21、真空泵8、油水分离器7依次连接,排气缓冲罐21与真空泵8之间的连接管路设置有电动阀三5;

柴油机起动蓄电池11、燃油箱19、燃油加热器12、冷却水箱13、油门执行器14、ecu15均置于试验舱内;柴油机起动蓄电池11与柴油机18连接,冷却水箱13分别通过进水管路和回水管路与柴油机18连接,油门执行器14分别与发动机供油系统和控制及数据采集模块16相连,燃烧分析仪17两端分别发动机排气和控制及数据采集模块16连接,ecu15和数据采集模块16分别与显示终端连接,燃油加热器由燃油加热器控制开关9控制,燃油加热器12通过设置有水泵的管路与柴油机冷却液相连,燃油加热器12通过自带油泵的油管路与燃油箱19连接,排气通过管路与柴油机排气管连接。

柴油机高原低温起动试验舱能够承受海拔0-6000m海拔的101-47kpa的低气压和-45℃的低温,在平原地区为柴油机高原低温起动试验提供高原环境。试验舱通过穿舱管路与真空泵8连接,管路上安装电动阀二4和电动阀四6,真空泵抽取舱内空气形成低气压环境;试验舱通过管路与制冷机组一3和制冷机组二20连接,制冷机组二20用于对试验舱制冷,制冷机组一3通过管路与风机1连接,且管路上设置电动阀一2,制冷机组一3用于对外部的补充气体进行预先冷却;电动阀一2调节补气量。

柴油机从高原低温起动试验舱内取气,通过排气管路、排气散热器10、排气缓冲罐21、真空泵8、油水分离器7以及管路等将废气排出到舱外的大气中。

柴油机起动蓄电池11、燃油箱19、燃油加热器12、冷却水箱13、油门执行器14、ecu15均置于实验舱内;燃油加热器12通过管路、水泵与柴油机冷去液相连,构成冷却液循环路径,燃油加热器通过自带油泵从燃油箱中取油,排气通过管路与柴油机排气管连接,燃油加热器由燃油加热器控制开关9控制。

柴油机高原低温起动试验方法

1)按照jb/t9773.2-1999《柴油机起动性能试验方法》要求,准备柴油机、润滑油、润滑脂、燃油和冷却液,以及起动蓄电池、燃油加热器。

2)按要求更换润滑油、燃油、冷却液,安装燃油加热器,连接蓄电池以及油路、水路和电路。

3)起动柴油机和燃油机器,保证柴油机、燃油加热器以及控制系统、控制仪表正常工作。

4)关闭柴油机高原低温起动试验舱门,关闭电动阀一2和电动阀三5,打开电动阀二4,开启真空泵8,使试验舱气压达到试验要求后关闭电动阀二4,真空泵停止工作。

5)开启制冷机组二20,降低试验舱温度,直到达到试验温度要求后,开始保温。

6)当试验舱保温2h后且柴油机冷却液、润滑油、燃油及蓄电池温度达到要求后,开启制冷机组一3,为试验舱补气做好准备。

7)打开电动阀三5,开启真空泵使排气缓冲罐内的压力与试验舱内的压力保持一致。

8)开始柴油机高原低温起动试验,记录试验相关数据,当试验舱压力低于设定压力时,打开电动阀一2,为试验舱补充新鲜且预冷的空气。

9)试验结束后,先停真空泵,再停制冷机组一3和制冷机组二20,通过风机1和电动阀一2向试验舱送气,直到试验舱内压力与外界压力相同时为止。

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