专利名称：汽车高海拔性能模拟试验系统的制作方法
技术领域：
本发明属于一种模拟实验装置，特别涉及一种汽车高海拔性能模拟试验系统。
技术背景汽车在高原行驶时，海拔高度的变化对发动机及整车性能有明显的影响。随着海 拔高度的升高，发动机出现动力性下降、经济性恶化、排放污染严重等问题。究其原因，主要 是由于高海拔(低气压)大气条件的影响。 目前，我国的高原车辆并没有使用真正意义的高原发动机，运输车辆多为进口或 中外合资的替代车型。对于自然吸气发动机采用减小供油量的办法，也就是常说的"大马拉 小车"，而使用增压发动机也只是对普通平原型增压发动机进行简单的供油调整。这不仅无 法满足正常运输需要，更造成了资源的严重浪费，加重了生态环境的污染破坏。
探讨高海拔地区大气条件对发动机性能的影响，是开展汽车发动机高海拔性能研 究的基础和前提。但是，如果现场实验会受到地理和自然气候的影响很大，就难以建立起符 合实验要求的物理参数和实验条件，相比之下，在实验室内进行模拟实验，则比较容易克服 上述困难。但是，目前我国汽车高海拔环境试验条件建设的滞后严重制约了汽车的发展。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种汽车高海拔性 能模拟试验系统，该系统运用环境模拟技术，将分散的高海拔自然环境条件模拟集中于试 验室内体现。 本发明的技术方案是一种汽车高海拔性能模拟试验系统，其特征在于由进气 压力模拟系统、排气压力模拟系统和控制系统组成；进气压力模拟系统由进气电动调节阀、 进气稳压箱和空气流量计依次连接组成；排气压力模拟系统由空气流量计、排气稳压箱、排 气电动调节阀和真空泵依次连接组成；控制系统的输出端分别与进气电动调节阀和排气电 动调节阀的输入端连接。 上述排气压力模拟系统中的空气流量计连接有热交换器，真空泵连接有气水分离 器。 上述控制系统中的单片机采用AWS-8248V工业控制计算机。 上述排气电动调节阀和气水分离器之间的管路上装有溢流阀。 本发明的工作原理是本装置采用分别模拟发动机进、排气环境压力的方案。高海
拔(低气压)模拟系统中，进气压力的模拟只考虑节流降压，排气背压的模拟也只设计真空
泵抽吸降压，不再进行增压设计。 本发明的优点是1 、该装置能实现汽车在实验室中模拟海拔高度超过5000m低气 压的环境，能够通过海拔高度的设置自动模拟低气压环境，实时控制海拔高度及气压的变 化，同时可以获取模拟环境的实时状况并能够存储到数据库中，方便今后查询实验过程和 结果，其模拟精度完全达到国家标准要求。2、自动化效率和质量高。控制系统调整简单，能够完成气密性测试中实时数据、曲线显示、并可打印、保存、查询系统历史数据；能够完成 PID参数调整，使控制过程更加准确、合理。
图1是本发明的结构示意图。 图2是进气压力模拟系统的控制示意框图。 图3是排气压力模拟系统的控制示意框图。
具体实施例方式
如图1所示一种汽车高海拔性能模拟试验系统，由进气压力模拟系统、排气压力 模拟系统和控制系统组成；进气压力模拟系统由进气电动调节阀2、进气稳压箱1和空气流 量计3依次连接组成；排气压力模拟系统由空气流量计9、排气稳压箱4、排气电动调节阀5 和真空泵7依次连接组成；控制系统AWS-8248V工业控制计算机12的输出端分别与进气电 动调节阀和排气电动调节阀的输入端连接。上述排气压力模拟系统中的空气流量计连接有 热交换器10，真空泵连接有气水分离器8。上述排气电动调节阀和气水分离器之间的管路 上装有溢流阀6。底盘测功机11用来测量汽车的功率。 如图2所示进气压力的模拟是通过进气节流降压来实现。空气经过空气流量计 和进气节流阀，进入进气稳压箱，再通过进气管经涡轮增压器进入发动机。当发动机工作 时，由进气节流阀的节流作用在进气稳压箱中产生进气低压。通过调节进气节流阀开度可 以控制进气稳压箱中的进气压力，以模拟不同海拔高度的大气压力。 如图3所示排气压力模拟系统是通过真空泵从排气稳压箱中抽取真空来实现 的。由真空泵从排气稳压箱抽取真空，通过调节真空泵进气旁通阀开度，将排气稳压箱内的 气压控制在所需模拟的压力范围内。考虑到排气温度较高，会使真空泵内工质升温，致使其 相关零件性能降低或受损。因此，排气系统中增加了以水为工质的热交换器，使发动机排放 的废气温度降至真空泵允许的范围之内，以确保内燃机高海拔(低气压)模拟试验台的安 全运行。
权利要求
一种汽车高海拔性能模拟试验系统，其特征在于由进气压力模拟系统、排气压力模拟系统和控制系统组成；进气压力模拟系统由进气电动调节阀、进气稳压箱和空气流量计依次连接组成；排气压力模拟系统由空气流量计、排气稳压箱、排气电动调节阀和真空泵依次连接组成；控制系统的输出端分别与进气电动调节阀和排气电动调节阀的输入端连接。
2. 根据权利要求1所述的汽车高海拔性能模拟试验系统，其特征在于上述排气压力 模拟系统中的空气流量计连接有热交换器，真空泵连接有气水分离器。
3. 根据权利要求1所述的汽车高海拔性能模拟试验系统，其特征在于上述控制系统 中的单片机采用AWS-8248V工业控制计算机。
4. 根据权利要求1或3所述的汽车高海拔性能模拟试验系统，其特征在于上述排气 电动调节阀和气水分离器之间的管路上装有溢流阀。
全文摘要
一种汽车高海拔性能模拟试验装置由进气压力模拟系统、排气压力模拟系统和控制系统组成；进气压力模拟系统由进气电动调节阀、进气稳压箱和空气流量计依次连接组成；排气压力模拟系统由空气流量计、排气稳压箱、排气电动调节阀和真空泵依次连接组成；控制系统的输出端分别与进气电动调节阀和排气电动调节阀的输入端连接。本发明的优点是1、该系统能实现汽车在实验室中模拟海拔高度超过5000m低气压的环境，其模拟精度完全达到国家标准要求。2、自动化效率和质量高。
文档编号G01M17/007GK101738322SQ20091024496
公开日2010年6月16日 申请日期2009年12月21日 优先权日2009年12月21日
发明者刘刚, 刘瑞林, 周广猛, 董素荣, 许翔 申请人:中国人民解放军军事交通学院