本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適配多機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)用排氣系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)過(guò)程中，需要將發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣進(jìn)行收集、測(cè)量分析、處理后，經(jīng)試驗(yàn)室內(nèi)的抽排煙裝置排出。整套系統(tǒng)我們稱(chēng)為發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)用排氣系統(tǒng)。

發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)用排氣系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)在整車(chē)上的排氣系統(tǒng)功能類(lèi)似，但在匹配適用性上有根本區(qū)別。整車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)是相對(duì)固定的，一種車(chē)型搭載一種型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)，匹配一套排氣系統(tǒng)，它是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。而發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)過(guò)程中，不可能一個(gè)試驗(yàn)室只做一種機(jī)型試驗(yàn)，是多機(jī)型進(jìn)行試驗(yàn)。如果試驗(yàn)用排氣系統(tǒng)還是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，所造成大量的切換、準(zhǔn)備、儲(chǔ)存排氣系統(tǒng)的工作，是不適宜的。

現(xiàn)有技術(shù)條件下采用的方式是以整車(chē)排氣系統(tǒng)為基礎(chǔ)，進(jìn)行局部的改制，然后在試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行使用。此種方式所需加工設(shè)備簡(jiǎn)單，便于在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。但缺點(diǎn)主要有以下方面：

1.匹配適用性較低，無(wú)法滿(mǎn)足匹配多種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)型的要求。

2.在多機(jī)型進(jìn)行試驗(yàn)條件下，造成大量的改制、切換、準(zhǔn)備、儲(chǔ)存排氣系統(tǒng)的工作。使得試驗(yàn)準(zhǔn)備和試驗(yàn)布置環(huán)節(jié)工作效率較低。

3.對(duì)于試驗(yàn)中需要對(duì)排氣阻力進(jìn)行調(diào)節(jié)的需求，無(wú)法滿(mǎn)足。

4.可靠性和耐用性差。手工改制質(zhì)量波動(dòng)大，而且改制差異性大，無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化要求。

5.總體成本高。借用整車(chē)排氣系統(tǒng)，改制使用；雖然個(gè)體成本低廉，但是因匹配適用性較低，造成大量的儲(chǔ)備量，以及所匹配的人力和場(chǎng)地資源，導(dǎo)致總體成本居高。

因此，如何能夠滿(mǎn)足匹配多種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)型，并且需要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝調(diào)節(jié)簡(jiǎn)便、易于加工制作，還具備成本優(yōu)勢(shì)，是亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種適配多機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)用排氣系統(tǒng)，以滿(mǎn)足對(duì)多種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)型的匹配要求，同時(shí)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，使其安裝調(diào)節(jié)簡(jiǎn)便，易于加工制造，降低投入成本。

本發(fā)明提供了一種適配多機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)用排氣系統(tǒng)，其中，包括：

獨(dú)立接頭模塊，所述獨(dú)立接頭模塊的一端與發(fā)動(dòng)機(jī)固定連接；

標(biāo)準(zhǔn)模塊，所述標(biāo)準(zhǔn)模塊的一端與所述獨(dú)立接頭模塊上遠(yuǎn)離所述發(fā)動(dòng)機(jī)的一端固定連接，用于補(bǔ)償系統(tǒng)的位移和角度偏差；

消聲器模塊，所述消聲器模塊的一端與所述標(biāo)準(zhǔn)模塊上遠(yuǎn)離所述獨(dú)立接頭模塊的一端固定連接；

排氣阻力調(diào)節(jié)模塊和抽排煙裝置，所述排氣阻力調(diào)節(jié)模塊的一端與所述消聲器模塊上遠(yuǎn)離所述標(biāo)準(zhǔn)模塊的一端固定連接，所述排氣阻力調(diào)節(jié)模塊的另一端與所述抽排煙裝置固定連接。

如上所述的適配多機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)用排氣系統(tǒng)，其中，優(yōu)選的是，還包括預(yù)留模塊，所述預(yù)留模塊串聯(lián)在所述標(biāo)準(zhǔn)模塊和所述消聲器模塊之間，用于在排氣系統(tǒng)中加裝特殊部件。

如上所述的適配多機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)用排氣系統(tǒng)，其中，優(yōu)選的是，所述標(biāo)準(zhǔn)模塊包括自動(dòng)補(bǔ)償模塊和系統(tǒng)調(diào)節(jié)模塊，所述自動(dòng)補(bǔ)償模塊和所述系統(tǒng)調(diào)節(jié)模塊依次串聯(lián)在所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述預(yù)留模塊之間。

如上所述的適配多機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)用排氣系統(tǒng)，其中，優(yōu)選的是，所述自動(dòng)補(bǔ)償模塊為金屬軟管，所述系統(tǒng)調(diào)節(jié)模塊為碳鋼無(wú)縫鋼管。

如上所述的適配多機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)用排氣系統(tǒng)，其中，優(yōu)選的是，所述金屬軟管為螺旋形不銹鋼波紋管。

如上所述的適配多機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)用排氣系統(tǒng)，其中，優(yōu)選的是，所述獨(dú)立接頭模塊設(shè)置有傳感器安裝孔。

如上所述的適配多機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)用排氣系統(tǒng)，其中，優(yōu)選的是，所述獨(dú)立接頭模塊的長(zhǎng)度范圍值為240mm～350mm。

如上所述的適配多機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)用排氣系統(tǒng)，其中，優(yōu)選的是，所述獨(dú)立接頭模塊、所述自動(dòng)補(bǔ)償模塊、所述系統(tǒng)調(diào)節(jié)模塊、所述預(yù)留模塊、所述消聲器模塊和所述排氣阻力調(diào)節(jié)模塊之間均采用卡箍和法蘭的的配合固定連接。

如上所述的適配多機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)用排氣系統(tǒng)，其中，優(yōu)選的是，所述排氣阻力調(diào)節(jié)模塊為pid控制氣動(dòng)蝶閥，所述pid控制氣動(dòng)蝶閥的耐受溫度不高于400℃。

本發(fā)明提供的適配多機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)用排氣系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢(shì)：

1、提升匹配適用性。通過(guò)采用模塊化設(shè)計(jì)概念，將需匹配多規(guī)格部分單獨(dú)設(shè)立模塊；獨(dú)立的模塊和標(biāo)準(zhǔn)化模塊有機(jī)組合，從而滿(mǎn)足匹配多種機(jī)型的需求。

2、在多機(jī)型進(jìn)行試驗(yàn)條件下，進(jìn)行切換時(shí)，僅需要更換相應(yīng)的獨(dú)立模塊即可。消除現(xiàn)場(chǎng)的改制，大量減少準(zhǔn)備和儲(chǔ)備的工作，提高試驗(yàn)準(zhǔn)備和試驗(yàn)布置環(huán)節(jié)工作效率。

3、增設(shè)預(yù)留模塊和排氣阻力調(diào)節(jié)模塊。預(yù)留模塊可以便于在排氣系統(tǒng)中加裝特殊部件(例如dpf顆粒捕捉器、scr尿素后處理器、催化轉(zhuǎn)化器、前消聲器等)提供空間。排氣阻力調(diào)節(jié)模塊可以實(shí)現(xiàn)排氣阻力在一定范圍內(nèi)的可調(diào)節(jié)性要求。

4、排氣系統(tǒng)中的各模塊設(shè)計(jì)完成后，批量精密加工制造。加工制作質(zhì)量可得到很好的控制，消除零散、手工制作造成的質(zhì)量、差異等一系列問(wèn)題，提高了可靠性和耐用性。

5、總體成本降低。模塊化設(shè)計(jì)和精密加工制造，個(gè)體成本會(huì)增加，但結(jié)合低儲(chǔ)備量和良好可靠性和耐用性，總體成本可得到有效降低。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的適配多機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)用排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種適配多機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)用排氣系統(tǒng)，包括獨(dú)立接頭模塊、標(biāo)準(zhǔn)模塊、消聲器模塊、排氣阻力調(diào)節(jié)模塊和抽排煙裝置；其中，獨(dú)立接頭模塊的一端與發(fā)動(dòng)機(jī)固定連接，具體地，獨(dú)立接頭模塊可以與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管或增壓器排氣口相連；標(biāo)準(zhǔn)模塊的一端與獨(dú)立接頭模塊上遠(yuǎn)離發(fā)動(dòng)機(jī)的一端固定連接，用于補(bǔ)償系統(tǒng)的位移和角度偏差；消聲器模塊的一端與標(biāo)準(zhǔn)模塊上遠(yuǎn)離獨(dú)立接頭模塊的一端固定連接；排氣阻力調(diào)節(jié)模塊的一端與消聲器模塊上遠(yuǎn)離標(biāo)準(zhǔn)模塊的一端固定連接，排氣阻力調(diào)節(jié)模塊的另一端與抽排煙裝置固定連接。

在本發(fā)明實(shí)施例提供的適配多機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)用排氣系統(tǒng)中，獨(dú)立接頭模塊獨(dú)立于排氣系統(tǒng)，且獨(dú)立接頭模塊上與發(fā)動(dòng)機(jī)相連的一端的接口規(guī)格可以依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管或增壓器排氣口接口的規(guī)格而進(jìn)行匹配性設(shè)計(jì)，由此實(shí)現(xiàn)了該排氣系統(tǒng)可以適用于各種機(jī)型的發(fā)動(dòng)機(jī)。

需要說(shuō)明的是，獨(dú)立接頭模塊可以設(shè)計(jì)有若干種規(guī)格，在對(duì)不同機(jī)型進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，僅需要更換相應(yīng)的獨(dú)立接頭模塊即可，在本實(shí)施例中，獨(dú)立接頭模塊設(shè)計(jì)了四種規(guī)格，從而可以滿(mǎn)足現(xiàn)階段各種型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)要求。

為了便于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口的壓力、溫度及氧氣濃度等參數(shù)，獨(dú)立接頭模塊上可以并列設(shè)置有用于安裝壓力、溫度和氧傳感器的傳感器安裝孔。

進(jìn)一步地，獨(dú)立接頭模塊的長(zhǎng)度范圍值為240mm～350mm，從而可以為各個(gè)傳感器之間以及傳感器與排氣側(cè)出口之間預(yù)留出足夠的距離，以保證傳感器對(duì)各個(gè)參量的檢測(cè)精度，此外，由于排氣側(cè)出口處的排氣溫度最高能達(dá)到950℃，而獨(dú)立接頭模塊是由金屬構(gòu)成，其耐受溫度最高為600℃，故需要在排氣側(cè)出口處加裝軸流風(fēng)機(jī)定點(diǎn)對(duì)獨(dú)立接頭模塊進(jìn)行吹拂，其至少需要200mm長(zhǎng)度，才能保證排氣溫度降至600℃以下，因此，獨(dú)立接頭模塊的總長(zhǎng)度在240mm～350mm范圍內(nèi)，才可以保證排氣系統(tǒng)正常工作。

標(biāo)準(zhǔn)模塊可以吸收該排氣系統(tǒng)的振動(dòng)變形和循環(huán)載荷，能夠滿(mǎn)足整個(gè)排氣系統(tǒng)較大位移和角度偏差的補(bǔ)償。

消聲器模塊可以吸收排氣系統(tǒng)中的噪聲，需要說(shuō)明的是，該消聲器模塊可以采用統(tǒng)一規(guī)格的圓心吸收共振式消聲器，避免了多型號(hào)消聲器適配等問(wèn)題；具體地，該消聲器模塊整體由金屬構(gòu)成，內(nèi)部設(shè)置有兩個(gè)多管孔和兩個(gè)共振室，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且耐高溫、腐蝕，使用壽命長(zhǎng)。

排氣阻力調(diào)節(jié)模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)排氣阻力的自動(dòng)控制，同時(shí)抽排煙裝置可以實(shí)現(xiàn)廢氣的排出。

需要說(shuō)明的是，排氣阻力調(diào)節(jié)模塊可以為pid控制氣動(dòng)蝶閥，pid控制為閉環(huán)自動(dòng)控制技術(shù)，控制裝置通過(guò)改變閥體開(kāi)啟角度，依據(jù)在獨(dú)立接頭模塊處測(cè)得的排氣阻力實(shí)際值，與期望值比較，用這個(gè)偏差來(lái)糾正閥體的響應(yīng)，執(zhí)行調(diào)節(jié)控制。氣動(dòng)蝶閥體積小便于安裝，開(kāi)啟行程小易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。硬密封中密封副由金屬硬質(zhì)材料構(gòu)成，可適用于高溫環(huán)境；此外，pid控制氣動(dòng)蝶閥的耐受溫度不高于400℃，其布置在系統(tǒng)的后部能夠保證廢氣溫度不超過(guò)耐受溫度。

進(jìn)一步地，該排氣系統(tǒng)還包括預(yù)留模塊，預(yù)留模塊串聯(lián)在標(biāo)準(zhǔn)模塊和消聲器模塊之間，用于在排氣系統(tǒng)中加裝特殊部件(主要為dpf顆粒捕捉器、scr尿素后處理器、催化轉(zhuǎn)化器或前消聲器等)。

需要說(shuō)明的是，雖然在本實(shí)施例中，消聲器模塊采用統(tǒng)一規(guī)格的圓心吸收共振式消聲器，但如果試驗(yàn)中需要使用特定消聲器構(gòu)件或組合，可以用特定構(gòu)件替代本實(shí)施例中的消聲器或結(jié)合預(yù)留模塊來(lái)布置消聲器組合系統(tǒng)，以滿(mǎn)足試驗(yàn)要求。

進(jìn)一步地，標(biāo)準(zhǔn)模塊包括自動(dòng)補(bǔ)償模塊和系統(tǒng)調(diào)節(jié)模塊，自動(dòng)補(bǔ)償模塊和系統(tǒng)調(diào)節(jié)模塊依次串聯(lián)在發(fā)動(dòng)機(jī)和預(yù)留模塊之間；自動(dòng)補(bǔ)償模塊和系統(tǒng)調(diào)節(jié)模塊可以采用管狀類(lèi)結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施例中，自動(dòng)補(bǔ)償模塊為金屬軟管，系統(tǒng)調(diào)節(jié)模塊為碳鋼無(wú)縫鋼管，其中，優(yōu)選的是，金屬軟管為螺旋形不銹鋼波紋管。螺旋形的不銹鋼波紋管相對(duì)來(lái)說(shuō)，柔性和抗疲勞性能較優(yōu)秀，耐蝕性、耐高溫性能較好(最高溫度600℃)，單管的長(zhǎng)度較長(zhǎng)、可靠性較高。螺旋形的金屬軟管易吸收該排氣系統(tǒng)振動(dòng)變形和循環(huán)載荷，能夠滿(mǎn)足整個(gè)系統(tǒng)較大位移和角度偏差的補(bǔ)償。碳鋼無(wú)縫鋼管為硬管，可以使得該排氣系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際使用需要和場(chǎng)地限制任意調(diào)節(jié)長(zhǎng)度，也避免了全部采用金屬軟管導(dǎo)致的高成本；其中，碳鋼無(wú)縫鋼管可以設(shè)計(jì)多種長(zhǎng)度規(guī)格，在本實(shí)施例中，碳鋼無(wú)縫鋼管的規(guī)格有五種，分別為400mm、600mm、1000mm、1200mm和1500mm；此外，碳鋼無(wú)縫鋼管上還設(shè)置有吊耳，用于吊裝固定該排氣系統(tǒng)。

需要說(shuō)明的是，預(yù)留模塊可以便于排氣系統(tǒng)加裝特殊部件，但在排氣系統(tǒng)不需要加裝部件的情況下，可以采用碳鋼無(wú)縫鋼管進(jìn)行替代，由此增強(qiáng)了該排氣系統(tǒng)的可調(diào)整性。

進(jìn)一步地，獨(dú)立接頭模塊、自動(dòng)補(bǔ)償模塊、系統(tǒng)調(diào)節(jié)模塊、預(yù)留模塊、消聲器模塊和排氣阻力調(diào)節(jié)模塊之間均可以采用卡箍和法蘭的的配合固定連接，從而可以使相連的兩管件可沿軸線(xiàn)方向360度旋轉(zhuǎn)，而且結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間小、密封性好。

本發(fā)明實(shí)施例提供的適配多機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)用排氣系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢(shì)：

1、提升匹配適用性。通過(guò)采用模塊化設(shè)計(jì)概念，將需匹配多規(guī)格部分單獨(dú)設(shè)立模塊；獨(dú)立的模塊和標(biāo)準(zhǔn)化模塊有機(jī)組合，從而滿(mǎn)足匹配多種機(jī)型的需求。

2、在多機(jī)型進(jìn)行試驗(yàn)條件下，進(jìn)行切換時(shí)，僅需要更換相應(yīng)的獨(dú)立模塊即可。消除現(xiàn)場(chǎng)的改制，大量減少準(zhǔn)備和儲(chǔ)備的工作，提高試驗(yàn)準(zhǔn)備和試驗(yàn)布置環(huán)節(jié)工作效率。

3、增設(shè)預(yù)留模塊和排氣阻力調(diào)節(jié)模塊。預(yù)留模塊可以便于在排氣系統(tǒng)中加裝特殊部件(例如dpf顆粒捕捉器、scr尿素后處理器、催化轉(zhuǎn)化器、前消聲器等)提供空間。排氣阻力調(diào)節(jié)模塊可以實(shí)現(xiàn)排氣阻力在一定范圍內(nèi)的可調(diào)節(jié)性要求。

4、排氣系統(tǒng)中的各模塊設(shè)計(jì)完成后，批量精密加工制造。加工制作質(zhì)量可得到很好的控制，消除零散、手工制作造成的質(zhì)量、差異等一系列問(wèn)題，提高了可靠性和耐用性。

5、總體成本降低。模塊化設(shè)計(jì)和精密加工制造，個(gè)體成本會(huì)增加，但結(jié)合低儲(chǔ)備量和良好可靠性和耐用性，總體成本可得到有效降低。

以上依據(jù)圖式所示的實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明的構(gòu)造、特征及作用效果，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明不以圖面所示限定實(shí)施范圍，凡是依照本發(fā)明的構(gòu)想所作的改變，或修改為等同變化的等效實(shí)施例，仍未超出說(shuō)明書(shū)與圖示所涵蓋的精神時(shí)，均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。