本發(fā)明涉及測試設備領域，尤其是一種模擬渦輪增壓發(fā)動機工作條件，檢測渦輪增壓管可靠性的脈沖壓力發(fā)生器及脈沖壓力測試裝置。

背景技術：

隨著汽車工業(yè)對能源消耗及排放指標的不斷提高，渦輪增壓技術逐漸成為車用發(fā)動機領域主要的發(fā)展方向之一。渦輪增壓技術是指發(fā)動機排氣管排出高溫高壓尾氣，尾氣通過渦輪增壓管傳送到渦輪室，推動渦輪室內(nèi)的渦輪轉(zhuǎn)動，渦輪帶動同軸的葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪壓縮空氣提高氣體密度，使單位體積里空氣的質(zhì)量大大增加，壓縮的空氣進入氣缸與燃油混合燃燒，提高發(fā)動機功率。同樣一臺發(fā)動機在增加渦輪增壓器之后能夠輸出更大的功率，因此在輸出同樣功率的條件下，渦輪增壓發(fā)動機相比普通發(fā)動機可以提高燃油經(jīng)濟性和降低尾氣排放。渦輪增壓器是渦輪增壓發(fā)動機的核心部件，其性能的好壞直接影響發(fā)動機性能，而渦輪增壓管作為給渦輪增壓器輸送尾氣的管道，長時間工作在高壓、高溫環(huán)境下，其可靠性直接影響到渦輪增壓器的正常工作。發(fā)動機運行時，由于活塞式內(nèi)燃機的往復運動和排氣門的周期性開啟與閉合，排放的尾氣壓力表現(xiàn)為周期性正弦波變化。為了檢測渦輪增壓管在正弦波脈沖壓力條件下的可靠性，現(xiàn)有的方法是直接將渦輪增壓管接在渦輪增壓發(fā)動機上測試，發(fā)動機長時間燃燒燃料工作來產(chǎn)生脈沖壓力變化的尾氣，尾氣通過渦輪增壓管，整個測試結構復雜，而且成本很高。

技術實現(xiàn)要素：

本申請人針對現(xiàn)有渦輪增壓管可靠性測試結構復雜及成本高等缺點，設計一種脈沖壓力發(fā)生器及脈沖壓力測試裝置，該脈沖壓力測試裝置通過脈沖壓力發(fā)生器在渦輪增壓管路內(nèi)形成接近正弦曲線的壓力變動，模擬發(fā)動機工作條件來測試渦輪增壓管的可靠性，整套脈沖壓力測試裝置結構簡單，成本低。

本發(fā)明所采用的技術方案如下：

一種脈沖壓力發(fā)生器，進氣管一端內(nèi)壁為錐形口，另一端連接外部氣源，滑桿端部設置錐形塞，錐形塞與錐形口相對并吻合，錐形口和錐形塞的錐頂角為10～60度；滑桿外端通過連桿與轉(zhuǎn)盤上的偏心軸樞接，偏心軸固定在轉(zhuǎn)盤上；變頻電機的輸出軸驅(qū)動轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。

作為上述技術方案的進一步改進：

該發(fā)生器還包括排氣方倉，排氣方倉一側開孔設置所述的進氣管，另一側開孔設置滑桿護套，滑桿護套與進氣管正對，所述滑桿滑動間隙配合在滑桿護套內(nèi)；所述錐形口與錐形塞位于排氣方倉內(nèi)。

所述錐形塞大徑一端加工有臺階接觸面，臺階接觸面與進氣管的錐形口相抵接密封。

所述排氣方倉頂部安裝排氣管。

所述滑桿護套頂部開有加油口。

一種使用上述脈沖壓力發(fā)生器的脈沖壓力測試裝置，管道試樣的進氣口通過進氣管路外接恒壓氣源，進氣管路依次安裝有壓力閥和壓力傳感器；管道試樣的出氣口通過出氣管道連接所述脈沖壓力發(fā)生器的進氣管，通過脈沖壓力發(fā)生器在管道試樣內(nèi)形成脈沖壓力變化。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述壓力閥之前安裝有減壓閥。

所述出氣管道上安裝保護傳感器。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明通過在管路的出口端設置合理的錐形塞與錐形口的錐角配合角度，以及配合偏心軸的轉(zhuǎn)動周期，通過錐形塞與錐形口周期性開啟和閉合，在管路內(nèi)形成接近正弦曲線的壓力變動，當錐形塞與錐形口完全閉合時，渦輪增壓管路內(nèi)壓力最高；完全開啟時，管路內(nèi)壓力最低，從而模擬發(fā)動機周期性變化的尾氣壓力，測試渦輪增壓管可靠性。本發(fā)明輸入端僅需要提供穩(wěn)定的高溫高壓氣體即可，而無需配置專門的發(fā)動機進行測試，測試結構簡單，并節(jié)省成本。

附圖說明

圖1為脈沖壓力發(fā)生器剖視圖，其中錐形塞和錐形口處于完全開啟狀態(tài)。

圖2同圖1，其中錐形塞和錐形口處于半開啟狀態(tài)。

圖3同圖1，其中錐形塞和錐形口處于閉合狀態(tài)。

圖4為圖1的俯視圖。

圖5為脈沖壓力測試裝置主視圖。

圖6為脈沖壓力測試裝置生成的模擬脈沖壓力曲線圖。

圖中：1、進氣管；2、排氣方倉；3、錐形口；4、錐形塞；5、臺階接觸面；6、排氣管；7、滑桿護套；8、加油口；9、滑桿；10、電機軸支撐架；11、連桿；12、轉(zhuǎn)盤；13、偏心軸；14、變頻電機；21、減壓閥；22、壓力閥；23、壓力傳感器；24、進氣管路；25、管道試樣；26、出氣管道；27、保護傳感器；28、脈沖壓力發(fā)生器。

具體實施方式

下面結合附圖，說明本發(fā)明的具體實施方式。

如圖1所示，本發(fā)明所述的脈沖壓力發(fā)生器28的排氣方倉2一側開孔設置進氣管1，另一側開孔設置滑桿護套7，滑桿護套7與進氣管1正對，排氣方倉2頂部安裝排氣管6。進氣管1在排氣方倉2內(nèi)的管端內(nèi)壁加工成錐形口3，外側管端與脈沖壓力測試裝置的氣路連接?；瑮U9可滑動地間隙配合在滑桿護套7內(nèi)，位于排氣方倉2內(nèi)部的滑桿9端部通過緊固件固定安裝錐形塞4，錐形塞4與進氣管1的錐形口3相對并吻合，錐形塞4大徑一端加工有臺階接觸面5；錐形塞4材料為聚四氟乙烯，錐形塞4的錐頂角為10～60度。滑桿9外端通過連桿11與轉(zhuǎn)盤12上的偏心軸13樞接?；瑮U護套7頂部開有加油口8，用于添加潤滑油。如圖4所示，變頻電機14的輸出軸通過電機軸支撐架10與轉(zhuǎn)盤12中心連接。

如圖5所示，本發(fā)明的脈沖壓力測試裝置用于對渦輪增壓管管道試樣25進行可靠性測試，進氣口通過進氣管路24外接高溫高壓氣源，進氣管路24前端依次安裝減壓閥21、壓力閥22和壓力傳感器23，壓力傳感器23檢測管道試樣25進氣口壓力。管道試樣25出氣口通過出氣管道26連接上述脈沖壓力發(fā)生器28的進氣管1，出氣管道26上安裝保護傳感器27。

實際進行測試時，高溫高壓氣體經(jīng)過減壓閥21減壓后沿進氣管路24、管道試樣25、出氣管道26、進氣管1路徑進入脈沖壓力發(fā)生器28，壓力傳感器23檢測管道試樣25進氣口壓力并反饋給控制系統(tǒng)PLC，PLC自動控制壓力閥22微調(diào)進氣壓力，使壓力傳感器23測得的最大壓力達到試驗所需的峰值壓力。保護傳感器27偵測管道試樣25出氣口的壓力，如果壓力超過一定規(guī)范，測試裝置自動停機，避免發(fā)生異常。變頻電機14驅(qū)動轉(zhuǎn)盤12轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤12的偏心軸13通過連桿11驅(qū)動滑桿9和錐形塞4做水平往復運動，錐形塞4與錐形口3周期性開啟和閉合，通過對氣體的周期性開閉產(chǎn)生脈沖壓力。

如圖1所示，偏心軸13轉(zhuǎn)動到圓周外端，通過連桿11和滑桿9帶動錐形塞4與錐形口3完全打開，氣體通道完全暢通，進入進氣管1的氣體從錐形口3、排氣管6排出排氣方倉2，此時壓力傳感器23測得的壓力為最小值，即管道試樣25內(nèi)的壓力最低，為如圖6所示的壓力曲線的波谷。隨著變頻電機14的繼續(xù)轉(zhuǎn)動，如圖2所示，偏心軸13從圓周外端向圓周內(nèi)端轉(zhuǎn)動，連桿11驅(qū)動錐形塞4向錐形口3靠近，錐形塞4與錐形口3之間的氣體通道逐漸變小，流過氣體通道的氣體減少，管道內(nèi)氣體壓力增加，壓力傳感器23偵測到的壓力逐漸增大，如圖6所示的壓力曲線從波谷到波峰的上升段。如圖3所示，當偏心軸13轉(zhuǎn)動到圓周內(nèi)端，錐形塞4與錐形口3閉合，氣體通道關閉，氣體全部封閉在管道內(nèi)，壓力傳感器23測得的壓力為最大值，即為圖6所示的脈沖壓力的波峰處，此時臺階接觸面5與進氣管1端面接觸，進一步提高密封效果。偏心軸13繼續(xù)轉(zhuǎn)動，帶動錐形塞4離開錐形口3，氣體通道變大，壓力傳感器23偵測到的壓力逐漸減小，如圖6所示的壓力曲線從波峰到波谷的下降段，完成一個周期的脈沖壓力。通過上述的周期運動，產(chǎn)生脈沖氣壓波形，從而能滿足本發(fā)明所述的試驗要求。

以上描述是對本發(fā)明的解釋，不是對發(fā)明的限定，在不違背本發(fā)明精神的情況下，本發(fā)明可以作任何形式的修改。