汽车发动机测试用高低温环境模拟设备.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911254251.1 (22)申请日 2019.12.07 (71)申请人 武汉安立杰工程技术有限公司 地址 430000 湖北省武汉市经济技术开发 区芙蓉路1号华中智谷C5栋5楼 (72)发明人 翁凌云翁栋 (74)专利代理机构 武汉红观专利代理事务所 (普通合伙) 42247 代理人 李季 (51)Int.Cl. G01M 15/02(2006.01) G01M 15/04(2006.01) G05D 27/02(2006.01) F24F 3/14(2006.01)。

2、 F24F 5/00(2006.01) F24F 6/18(2006.01) F24F 7/007(2006.01) F24F 11/89(2018.01) F24F 13/28(2006.01) F24F 13/30(2006.01) (54)发明名称 一种汽车发动机测试用高低温环境模拟设 备 (57)摘要 本发明提供了一种汽车发动机测试用高低 温环境模拟设备， 包括舱体、 新风处理单元、 循环 风处理单元、 发动机、 尾气排出单元和控制单元， 新风处理单元设置在舱体外， 新风处理单元的排 气端伸入舱体内； 舱体内设置有循环风处理单 元； 新风处理单元的排气端与循环风处理单元的 进气端连通；。

3、 循环风处理单元的排气端与发动机 的进气端连通， 发动机排气端与尾气排出单元的 进气端连通； 尾气排出单元的排气端伸出舱体并 向外延伸； 循环风处理单元的排气端还分别与其 进气端和尾气排出单元的进气端连通； 舱体外设 置有控制单元， 新风处理单元、 循环风处理单元 和尾气排出单元均与控制单元电性连接。 本发明 的新风和循环风的温度是独立调节。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 110926820 A 2020.03.27 CN 110926820 A 1.一种汽车发动机测试用高低温环境模拟设备， 其特征在于： 包括舱体(1)、 新风处理 单元(2)、 循环风处理单元(3)、 发动机(。

4、4)、 尾气排出单元(5)和控制单元(6)， 新风处理单元 (2)设置在舱体(1)外， 新风处理单元(2)的排气端伸入舱体(1)内； 舱体(1)内设置有循环风 处理单元(3)； 新风处理单元(2)的排气端与循环风处理单元(3)的进气端连通； 循环风处理 单元(3)的排气端与发动机(4)的进气端连通， 发动机(4)排气端与尾气排出单元(5)的进气 端连通； 尾气排出单元(5)的排气端伸出舱体(1)并向外延伸； 循环风处理单元(3)的排气端 还分别与其进气端和尾气排出单元(5)的进气端连通； 舱体(1)外设置有控制单元(6)， 新风 处理单元(2)、 循环风处理单元(3)和尾气排出单元(5)均与控。

5、制单元(6)电性连接； 所述舱体(1)用于容纳待测试的发动机(4)、 循环风处理单元(3)和尾气排出单元(5)， 并形成循环风的循环通道； 新风处理单元(2)对吸入的新风进行过滤、 冷却除湿和回温后送入舱体(1)内； 循环风处理单元(3)对输入的空气进行表面冷却、 加热和加湿后送入舱体(1)内循环利 用； 发动机(4)吸入循环风处理单元(3)向舱内排放的空气， 经燃烧后将尾气送入尾气排出 单元(5)并直接向舱体(1)外排放； 控制单元(6)分别控制新风处理单元(2)和循环风处理单元(3)调节送入舱体(1)内的 新风的温度和舱体(1)内循环空气的温湿度。 2.如权利要求1所述的一种汽车发动机测试。

6、用高低温环境模拟设备， 其特征在于： 所述 新风处理单元(2)包括第一过滤器(21)、 第一冷凝器(22)、 第一电加热器(23)、 新风风机 (24)、 转轮除湿机(25)、 第二冷凝器(26)和冷源(27)， 第一过滤器(21)、 第一冷凝器(22)、 新 风风机(24)、 转轮除湿机(25)和第二冷凝器(26)顺次连通形成新风通路， 第一冷凝器(22) 和第二冷凝器(26)还分别与冷源(27)连通； 第一电加热器(23)设置在第一冷凝器(22)的排 气端和新风风机(24)的进气端之间的新风通路上； 第一过滤器(21)的进气端与大气连通； 第二冷凝器(26)的排气端伸入舱体(1)内； 外界。

7、的新风被新风风机(24)吸入第一过滤器(21)中进行过滤后流经第一冷凝器(22)， 第一冷凝器(22)对新风进行降温和除湿， 接着第一电加热器(23)对降温除湿的空气进行加 热回温； 随后新风风机(24)将新风送入转轮除湿机(25)中进行再次除湿， 由第二冷凝器 (26)调整新风的温度后将新风送入舱体(1)内部。 3.如权利要求2所述的一种汽车发动机测试用高低温环境模拟设备， 其特征在于： 所述 冷源(27)为涡旋制冷压缩机组。 4.如权利要求1所述的一种汽车发动机测试用高低温环境模拟设备， 其特征在于： 所述 循环风处理单元(3)包括壳体(31)、 表面冷却器组(32)、 第二电加热器(33。

8、)、 加湿器(34)和 循环风机(35)， 壳体(31)与舱体(1)内表面合围形成循环风腔体(30)， 循环风腔体(30)内顺 次设置有表面冷却器组(32)、 第二电加热器(33)、 加湿器(34)和循环风机(35)， 表面冷却器 组(32)的进气端与舱体(1)内部连通， 表面冷却器组(32)的排气端与第二电加热器(33)的 进气端连通， 第二电加热器(33)的排气端与加湿器(34)的进气端连通， 加湿器(34)的排气 端与循环风机(35)的进气端连通， 循环风机(35)的排气端也与舱体(1)内部连通； 经新风处理单元(2)送入的新风和舱体(1)内的空气在循环风机(35)的抽吸下， 依次经 过。

9、表面冷却器组(32)、 第二电加热器(33)和加湿器(34)， 使得舱体(1)内的空气的温度和湿 权利要求书 1/2 页 2 CN 110926820 A 2 度保持稳定。 5.如权利要求4所述的一种汽车发动机测试用高低温环境模拟设备， 其特征在于： 所述 表面冷却器组(32)包括第一表面冷却器(321)、 第二表面冷却器(322)、 第一压缩冷凝机组 (323)、 第二压缩冷凝机组(324)和冷却塔(325)， 第一表面冷却器(321)和第二表面冷却器 (322)在循环风腔体(30)内顺序设置； 第一表面冷却器(321)内的换热工质在第一表面冷却 器(321)和第一压缩冷凝机组(323)循环。

10、流通； 第二表面冷却器(322)内的换热工质在第二 表面冷却器(322)与第二压缩冷凝机组(324)内循环流通， 冷却塔(325)内的循环水分别在 第一压缩冷凝机组(323)和第二压缩冷凝机组(324)内循环流通。 6.如权利要求5所述的一种汽车发动机测试用高低温环境模拟设备， 其特征在于： 所述 第一压缩冷凝机组(323)包括第一压缩机(3231)和第三冷凝器(3232)， 第一表面冷却器 (321)与第一压缩机(3231)和第三冷凝器(3232)顺次连通； 第二压缩冷凝机组(324)包括第 二压缩机(3241)和第四冷凝器(3242)， 第二表面冷却器(322)与第二压缩机(3241)和第。

11、四 冷凝器(3242)顺次连通； 冷却塔(325)内的循环水分别在第三冷凝器(3232)和第四冷凝器 (3242)外表面循环流动。 7.如权利要求4所述的一种汽车发动机测试用高低温环境模拟设备， 其特征在于： 所述 尾气排出单元(5)包括混风箱(51)和排气风机(52)， 混风箱(51)的进气端与发动机(4)的排 气端连通， 混风箱(51)还与舱体(1)单向连通， 混风箱(51)的排气端与排气风机(52)的进气 端连通， 排气风机(52)的排气端与外界连通。 8.如权利要求7所述的一种汽车发动机测试用高低温环境模拟设备， 其特征在于： 所述 排气风机(52)的风量大于新风处理单元(2)的进风量。

12、。 9.如权利要求5所述的一种汽车发动机测试用高低温环境模拟设备， 其特征在于： 所述 控制单元(6)包括PLC控制器(60)、 第一温湿度传感器T1和第二温湿度传感器T2、 第一电动 阀FV1和第二电动阀FV2； 第一温湿度传感器T1设置在循环风机(35)的排气端处， 第二温湿 度传感器T2设置在发动机(4)的进气端； 第一电动阀FV1设置在冷却塔(325)的循环管路上； 第二电动阀FV2设置在加湿器(34)的进水管上； 第一温湿度传感器T1和第二温湿度传感器 T2均与PLC控制器(60)的输入触点电性连接， 第一电动阀FV1和第二电动阀FV2均与PLC控制 器(60)的输出触点电性连接； 。

13、PLC控制器(60)根据第一温湿度传感器T1和第二温湿度传感器T2的检测信号， 保持或 者调节第一电动阀FV1和第二电动阀FV2。 10.如权利要求9所述的一种汽车发动机测试用高低温环境模拟设备， 其特征在于： 所 述PLC控制器(60)为西门子S7200PLC， PLC控制器(60)内置第一PID模块和第二PID模块； 第一温湿度传感器T1测量舱体(1)内循环空气温度的模拟信号， 通过模数转换后生成 16位整数温度数据， PLC控制器(60)将该温度数据转化为0.01.0之间的标准化实数， 由 PLC控制器(60)的PID回路指令得到第一PID输出， 由该第一PID输出驱动第一电动阀FV1的。

14、 开度； 第二温湿度传感器T2测量舱体(1)内循环空气湿度的模拟信号， 通过模数转换后生成 16位整数进气压力数据， PLC控制器(60)将该进气压力数据转化为0.01.0之间的标准化 实数， 由PLC控制器(60)的PID回路指令得到第二PID输出， 由第二PID输出驱动第二电动阀 FV2的开度。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110926820 A 3 一种汽车发动机测试用高低温环境模拟设备 技术领域 0001 本发明涉及发动机性能试验设备技术领域， 尤其涉及一种汽车发动机测试用高低 温环境模拟设备。 背景技术 0002 随着科技的不断进步， 汽车发动机发生了重大变化， 结构越来越精密。

15、， 也越来越复 杂， 发动机内各组件的耐久性越来越成为人们关注的重点。 发动机是机动车动力装置， 在上 市前需要进行严苛的验证， 充分验证发动机各部分、 各零件的功能、 耐久性和可靠性， 如模 拟发动机在不同的温湿度条件下进行进气工作的性能试验等。 0003 对汽车进行性能测试时， 一般是模拟一种特定的环境， 并在该稳定的环境下进行 实验， 然而汽车实际工况复杂多变， 汽车发动机的工作环境也是在不断变化， 由于发动机不 同极端环境状态切换时温湿度瞬时变化较大， 市面上的试验设备不能及时实现这种环境的 突变， 导致试验效果不理想。 发明内容 0004 有鉴于此， 本发明提出了一种能快速切换模拟发。

16、动机极端环境工作状况的汽车发 动机测试用高低温环境模拟设备。 0005 本发明的技术方案是这样实现的： 本发明提供了一种汽车发动机测试用高低温环 境模拟设备， 包括舱体(1)、 新风处理单元(2)、 循环风处理单元(3)、 发动机(4)、 尾气排出单 元(5)和控制单元(6)， 新风处理单元(2)设置在舱体(1)外， 新风处理单元(2)的排气端伸入 舱体(1)内； 舱体(1)内设置有循环风处理单元(3)； 新风处理单元(2)的排气端与循环风处 理单元(3)的进气端连通； 循环风处理单元(3)的排气端与发动机(4)的进气端连通， 发动机 (4)排气端与尾气排出单元(5)的进气端连通； 尾气排出单。

17、元(5)的排气端伸出舱体(1)并向 外延伸； 循环风处理单元(3)的排气端还分别与其进气端和尾气排出单元(5)的进气端连 通； 舱体(1)外设置有控制单元(6)， 新风处理单元(2)、 循环风处理单元(3)和尾气排出单元 (5)均与控制单元(6)电性连接； 0006 舱体(1)用于容纳待测试的发动机(4)、 循环风处理单元(3)和尾气排出单元(5)， 并形成循环风的循环通道； 0007 新风处理单元(2)对吸入的新风进行过滤、 冷却除湿和回温后送入舱体(1)内； 0008 循环风处理单元(3)对输入的空气进行表面冷却、 加热和加湿后送入舱体(1)内循 环利用； 0009 发动机(4)吸入循环风。

18、处理单元(3)向舱内排放的空气， 经燃烧后将尾气送入尾气 排出单元(5)并直接向舱体(1)外排放； 0010 控制单元(6)分别控制新风处理单元(2)和循环风处理单元(3)调节送入舱体(1) 内的新风的温度和舱体(1)内循环空气的温湿度。 0011 在以上技术方案的基础上， 优选的， 所述新风处理单元(2)包括第一过滤器(21)、 说明书 1/6 页 4 CN 110926820 A 4 第一冷凝器(22)、 第一电加热器(23)、 新风风机(24)、 转轮除湿机(25)、 第二冷凝器(26)和 冷源(27)， 第一过滤器(21)、 第一冷凝器(22)、 新风风机(24)、 转轮除湿机(25)。

19、和第二冷凝 器(26)顺次连通形成新风通路， 第一冷凝器(22)和第二冷凝器(26)还分别与冷源(27)连 通； 第一电加热器(23)设置在第一冷凝器(22)的排气端和新风风机(24)的进气端之间的新 风通路上； 第一过滤器(21)的进气端与大气连通； 第二冷凝器(26)的排气端伸入舱体(1) 内； 0012 外界的新风被新风风机(24)吸入第一过滤器(21)中进行过滤后流经第一冷凝器 (22)， 第一冷凝器(22)对新风进行降温和除湿， 接着第一电加热器(23)对降温除湿的空气 进行加热回温； 随后新风风机(24)将新风送入转轮除湿机(25)中进行再次除湿， 由第二冷 凝器(26)调整新风的。

20、温度后将新风送入舱体(1)内部。 0013 进一步优选的， 所述冷源(27)为涡旋制冷压缩机组。 0014 在以上技术方案的基础上， 优选的， 所述循环风处理单元(3)包括壳体(31)、 表面 冷却器组(32)、 第二电加热器(33)、 加湿器(34)和循环风机(35)， 壳体(31)与舱体(1)内表 面合围形成循环风腔体(30)， 循环风腔体(30)内顺次设置有表面冷却器组(32)、 第二电加 热器(33)、 加湿器(34)和循环风机(35)， 表面冷却器组(32)的进气端与舱体(1)内部连通， 表面冷却器组(32)的排气端与第二电加热器(33)的进气端连通， 第二电加热器(33)的排气 端。

21、与加湿器(34)的进气端连通， 加湿器(34)的排气端与循环风机(35)的进气端连通， 循环 风机(35)的排气端也与舱体(1)内部连通； 0015 经新风处理单元(2)送入的新风和舱体(1)内的空气在循环风机(35)的抽吸下， 依 次经过表面冷却器组(32)、 第二电加热器(33)和加湿器(34)， 使得舱体(1)内的空气的温度 和湿度保持稳定。 0016 进一步优选的， 所述表面冷却器组(32)包括第一表面冷却器(321)、 第二表面冷却 器(322)、 第一压缩冷凝机组(323)、 第二压缩冷凝机组(324)和冷却塔(325)， 第一表面冷却 器(321)和第二表面冷却器(322)在循环。

22、风腔体(30)内顺序设置； 第一表面冷却器(321)内 的换热工质在第一表面冷却器(321)和第一压缩冷凝机组(323)循环流通； 第二表面冷却器 (322)内的换热工质在第二表面冷却器(322)与第二压缩冷凝机组(324)内循环流通， 冷却 塔(325)内的循环水分别在第一压缩冷凝机组(323)和第二压缩冷凝机组(324)内循环流 通。 0017 更进一步优选的， 所述第一压缩冷凝机组(323)包括第一压缩机(3231)和第三冷 凝器(3232)， 第一表面冷却器(321)与第一压缩机(3231)和第三冷凝器(3232)顺次连通； 第 二压缩冷凝机组(324)包括第二压缩机(3241)和第四。

23、冷凝器(3242)， 第二表面冷却器(322) 与第二压缩机(3241)和第四冷凝器(3242)顺次连通； 冷却塔(325)内的循环水分别在第三 冷凝器(3232)和第四冷凝器(3242)外表面循环流动。 0018 进一步优选的， 所述尾气排出单元(5)包括混风箱(51)和排气风机(52)， 混风箱 (51)的进气端与发动机(4)的排气端连通， 混风箱(51)还与舱体(1)单向连通， 混风箱(51) 的排气端与排气风机(52)的进气端连通， 排气风机(52)的排气端与外界连通。 0019 更进一步优选的， 所述排气风机(52)的风量大于新风处理单元(2)的进风量。 0020 再进一步优选的， 。

24、所述控制单元(6)包括PLC控制器(60)、 第一温湿度传感器T1和 第二温湿度传感器T2、 第一电动阀FV1和第二电动阀FV2； 第一温湿度传感器T1设置在循环 说明书 2/6 页 5 CN 110926820 A 5 风机(35)的排气端处， 第二温湿度传感器T2设置在发动机(4)的进气端； 第一电动阀FV1设 置在冷却塔(325)的循环管路上； 第二电动阀FV2设置在加湿器(34)的进水管上； 第一温湿 度传感器T1和第二温湿度传感器T2均与PLC控制器(60)的输入触点电性连接， 第一电动阀 FV1和第二电动阀FV2均与PLC控制器(60)的输出触点电性连接； 0021 PLC控制器(。

25、60)根据第一温湿度传感器T1和第二温湿度传感器T2的检测信号， 保 持或者调节第一电动阀FV1和第二电动阀FV2。 0022 更进一步的优选的， 所述PLC控制器(60)为西门子S7200PLC， PLC控制器(60)内 置第一PID模块和第二PID模块； 0023 第一温湿度传感器T1测量舱体(1)内循环空气温度的模拟信号， 通过模数转换后 生成16位整数温度数据， PLC控制器(60)将该温度数据转化为0.01.0之间的标准化实数， 由PLC控制器(60)的PID回路指令得到第一PID输出， 由该第一PID输出驱动第一电动阀FV1 的开度； 0024 第二温湿度传感器T2测量舱体(1)内。

26、循环空气湿度的模拟信号， 通过模数转换后 生成16位整数进气压力数据， PLC控制器(60)将该进气压力数据转化为0.01.0之间的标 准化实数， 由PLC控制器(60)的PID回路指令得到第二PID输出， 由第二PID输出驱动第二电 动阀FV2的开度。 0025 更进一步的优选的， 所述PID回路指令的算式为： 0026 MPnKc*(SPn-PVn)+Kc*Ts/Ti*(SPn-PVn)+MX+Kc*Td/Ts*(PVn-1-PVn)； 0027 式中， MPn是各PID输出， Kc是PID的增益， SPn是设定的温度或者湿度； PVn是当前测 量的温度或者湿度， SPn-PVn为偏差； 。

27、Ts为采样时间， 单位为秒； Ti为积分时间， 单位为分钟； Td 为微分时间， 单位为分钟； MX为积分项前值， 为0.01.0之间的标准化实数； PVn-1为前一次 测量的温度或者湿度的值。 0028 本发明提供的一种汽车发动机测试用高低温环境模拟设备， 相对于现有技术， 具 有以下有益效果： 0029 (1)本发明通过在舱体内、 外分别独立进行新风处理和循环风处理， 使得舱体内能 够持续的补充新风， 新风和循环风的温度是独立调节的， 故舱体内的整体空气调节和切换 速度较快； 0030 (2)新风处理单元能独立对新风进行降温除湿和回温处理， 满足发动机工作时的 吸气需求， 并降低新风的露点。

28、温度； 0031 (3)循环风处理单元可实现二段式的温度调节、 回温和加湿功能， 温度调节迅速； 0032 (4)循环风处理单元通过外置加湿器进水管， 可改善加湿器的电气部分工作环境； 0033 (5)温度和湿度调节采用PLC的PID控制方式， 精确度高； 0034 (6)新风的风量小于排出尾气的风量， 保证舱体内处于微负压状态。 附图说明 0035 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以 。

29、根据这些附图获得其他的附图。 说明书 3/6 页 6 CN 110926820 A 6 0036 图1为本发明一种汽车发动机测试用高低温环境模拟设备的半剖前视图； 0037 图2为本发明一种汽车发动机测试用高低温环境模拟设备的新风处理单元的结构 示意图； 0038 图3为本发明一种汽车发动机测试用高低温环境模拟设备的循环风处理单元的结 构示意图； 0039 图4为本发明一种汽车发动机测试用高低温环境模拟设备的尾气排出单元的结构 示意图； 0040 图5为本发明一种汽车发动机测试用高低温环境模拟设备的控制单元的结构框 图。 具体实施方式 0041 下面将结合本发明实施方式， 对本发明实施方式中的。

30、技术方案进行清楚、 完整地 描述， 显然， 所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式， 而不是全部的实施方式。 基 于本发明中的实施方式， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有 其他实施方式， 都属于本发明保护的范围。 0042 如图1所示， 本发明提供了一种汽车发动机测试用高低温环境模拟设备， 包括舱体 1、 新风处理单元2、 循环风处理单元3、 发动机4、 尾气排出单元5和控制单元6， 新风处理单元 2设置在舱体1外， 新风处理单元2的排气端伸入舱体1内； 舱体1内设置有循环风处理单元3； 新风处理单元2的排气端与循环风处理单元3的进气端连通； 循环风处理单元3的排气。

31、端与 发动机4的进气端连通， 发动机4排气端与尾气排出单元5的进气端连通； 尾气排出单元5的 排气端伸出舱体1并向外延伸； 循环风处理单元3的排气端还分别与其进气端和尾气排出单 元5的进气端连通； 舱体1外设置有控制单元6， 新风处理单元2、 循环风处理单元3和尾气排 出单元5均与控制单元6电性连接； 0043 其中舱体1用于容纳待测试的发动机4、 循环风处理单元3和尾气排出单元5， 并形 成循环风的循环通道； 0044 新风处理单元2对吸入的新风进行过滤、 冷却除湿和回温后送入舱体1内； 0045 循环风处理单元3对输入的空气进行表面冷却、 加热和加湿后送入舱体1内循环利 用； 0046 发。

32、动机4吸入循环风处理单元3向舱内排放的空气， 经燃烧后将尾气送入尾气排出 单元5并直接向舱体1外排放； 0047 控制单元6分别控制新风处理单元2和循环风处理单元3调节送入舱体1内的新风 的温度和舱体1内循环空气的温湿度。 0048 舱体1的底面可选用水泥底面， 在地面上做环氧层。 舱体1本身采用硬质聚氨酯保 温板材料， 在外壁包裹喷塑彩钢板， 内部包裹不锈钢板而成， 具有保温、 隔热和隔音效果。 舱 体1的舱门也采用安全保温舱门， 为特种硬质聚氨酯泡沫塑料夹芯板制成， 便于车辆或者发 动机进入舱体1内。 舱体1内可分隔出单独的观察室， 也可以通过才舱体1上设置观察窗进行 观察。 0049 如。

33、图2所示， 新风处理单元2包括第一过滤器21、 第一冷凝器22、 第一电加热器23、 新风风机24、 转轮除湿机25、 第二冷凝器26和冷源27， 第一过滤器21、 第一冷凝器22、 新风风 说明书 4/6 页 7 CN 110926820 A 7 机24、 转轮除湿机25和第二冷凝器26顺次连通形成新风通路， 第一冷凝器22和第二冷凝器 26还分别与冷源27连通； 第一电加热器23设置在第一冷凝器22的排气端和新风风机24的进 气端之间的新风通路上； 第一过滤器21的进气端与大气连通； 第二冷凝器26的排气端伸入 舱体1内； 0050 外界的新风被新风风机24吸入第一过滤器21中进行过滤后流。

34、经第一冷凝器22， 第 一冷凝器22对新风进行降温和除湿， 接着第一电加热器23对降温除湿的空气进行加热回 温； 随后新风风机24将新风送入转轮除湿机25中进行再次除湿， 由第二冷凝器26调整新风 的温度后将新风送入舱体1内部。 冷源27为涡旋制冷压缩机组。 新风进入新风处理单元2中， 能够进行净化和除湿处理， 最大程度降低新风的露点温度， 转轮除湿机25能够去除第一冷 凝器22中未除尽的水分， 防止新风导致舱体1内结露； 新风补偿量通常设为2500m3/h， 满足 车辆吸气需求。 0051 如图3所示， 循环风处理单元3包括壳体31、 表面冷却器组32、 第二电加热器33、 加 湿器34和循。

35、环风机35， 壳体31与舱体1内表面合围形成循环风腔体30， 循环风腔体30内顺次 设置有表面冷却器组32、 第二电加热器33、 加湿器34和循环风机35， 表面冷却器组32的进气 端与舱体1内部连通， 表面冷却器组32的排气端与第二电加热器33的进气端连通， 第二电加 热器33的排气端与加湿器34的进气端连通， 加湿器34的排气端与循环风机35的进气端连 通， 循环风机35的排气端也与舱体1内部连通； 0052 经新风处理单元2送入的新风和舱体1内的空气在循环风机35的抽吸下， 依次经过 表面冷却器组32、 第二电加热器33和加湿器34， 使得舱体1内的空气的温度和湿度保持稳 定。 循环风处。

36、理单元3的最大风力取80000m3/h， 表面冷却器组32采用管翅式热交换器， 换热 面积大， 可对流经的循环风和新风进行快速降温， 第二电加热器33为低表面温度型电加热 器， 该电加热器由全不锈钢材料制成， 具有不锈钢散热片， 可增大与空气接触面积， 增强热 交换功能。 加湿器34采用电热锅炉式加湿器作为蒸汽源， 在舱体1上开设有加湿器34的蒸汽 入口。 0053 进一步的， 如图3所示， 表面冷却器组32包括第一表面冷却器321、 第二表面冷却器 322、 第一压缩冷凝机组323、 第二压缩冷凝机组324和冷却塔325， 第一表面冷却器321和第 二表面冷却器322在循环风腔体30内顺序设。

37、置； 第一表面冷却器321内的换热工质在第一表 面冷却器321和第一压缩冷凝机组323循环流通； 第二表面冷却器322内的换热工质在第二 表面冷却器322与第二压缩冷凝机组324内循环流通， 冷却塔325内的循环水分别在第一压 缩冷凝机组323和第二压缩冷凝机组324内循环流通。 表面冷却器组32采用二级冷却的方 式， 第一压缩冷凝机组323快速降温， 第二压缩冷凝机组324精准控温。 表面冷却器组32吸收 的热量通过与冷却塔325内的循环水进行热交换来进行转移， 从而保证表面冷却器组32的 制冷效果。 0054 具体的， 第一压缩冷凝机组323包括第一压缩机3231和第三冷凝器3232， 第。

38、一表面 冷却器321与第一压缩机3231和第三冷凝器3232顺次连通； 第二压缩冷凝机组324包括第二 压缩机3241和第四冷凝器3242， 第二表面冷却器322与第二压缩机3241和第四冷凝器3242 顺次连通； 冷却塔325内的循环水分别在第三冷凝器3232和第四冷凝器3242外表面循环流 动。 0055 如图4所示， 尾气排出单元5包括混风箱51和排气风机52， 混风箱51的进气端与发 说明书 5/6 页 8 CN 110926820 A 8 动机4的排气端连通， 混风箱51还与舱体1单向连通， 混风箱51的排气端与排气风机52的进 气端连通， 排气风机52的排气端与外界连通。 尾气排出。

39、单元5直接与发动机4的排气端连通， 使尾气只能单向排出。 尾气温度很高， 通过在混风箱51处引入舱体1内的循环风， 进行充分 冷却可以确保混合后的尾气温度低于300， 有利于延长混风箱51和排气风机52的使用寿 命。 本发明的排气风机52的风量为4000m3/h， 排气风机52的风量大于新风处理单元2的进风 量， 便于保持舱体1内的微负压环境。 0056 如图5所示， 控制单元6包括PLC控制器60、 第一温湿度传感器T1和第二温湿度传感 器T2、 第一电动阀FV1和第二电动阀FV2； 第一温湿度传感器T1设置在循环风机35的排气端 处， 第二温湿度传感器T2设置在发动机4的进气端； 第一电动。

40、阀FV1设置在冷却塔325的循环 管路上； 第二电动阀FV2设置在加湿器34的进水管上； 第一温湿度传感器T1和第二温湿度传 感器T2均与PLC控制器60的输入触点电性连接， 第一电动阀FV1和第二电动阀FV2均与PLC控 制器60的输出触点电性连接； PLC控制器60根据第一温湿度传感器T1和第二温湿度传感器 T2的检测信号， 保持或者调节第一电动阀FV1和第二电动阀FV2。 0057 本发明中PLC控制器60选用西门子S7200PLC， PLC控制器60内置第一PID模块和 第二PID模块； 第一温湿度传感器T1测量舱体1内循环空气温度的模拟信号， 通过模数转换 后生成16位整数温度数据，。

41、 PLC控制器60将该温度数据转化为0.01.0之间的标准化实数， 由PLC控制器60的PID回路指令得到第一PID输出， 由该第一PID输出驱动第一电动阀FV1的 开度； 温湿度传感器T1和T2可以采用芬兰VAISALA公司的HMD 82系列温湿度传感器， 其工作 可靠， 并且对维护要求很低， 温度精度可达0.2。 0058 第二温湿度传感器T2测量舱体1内循环空气湿度的模拟信号， 通过模数转换后生 成16位整数进气压力数据， PLC控制器60将该进气压力数据转化为0.01.0之间的标准化 实数， 由PLC控制器60的PID回路指令得到第二PID输出， 由第二PID输出驱动第二电动阀FV2 。

42、的开度。 0059 更进一步的优选的， 所述PID回路指令的算式为： 0060 MPnKc*(SPn-PVn)+Kc*Ts/Ti*(SPn-PVn)+MX+Kc*Td/Ts*(PVn-1-PVn)； 0061 式中， MPn是各PID输出， Kc是PID的增益， SPn是设定的温度或者湿度； PVn是当前测 量的温度或者湿度， SPn-PVn为偏差； Ts为采样时间， 单位为秒； Ti为积分时间， 单位为分钟； Td 为微分时间， 单位为分钟； MX为积分项前值， 为0.01.0之间的标准化实数； PVn-1为前一次 测量的温度或者湿度的值。 以上参数中， 除测量值外， 其余参数都可以通过PL。

43、C控制器60进 行预设， 通过PID回路指令来精确控制温度和湿度， 使得舱体1内的温湿度能够快速的进行 切换及稳定， 以便后续试验的开展。 0062 以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的 精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说明书 6/6 页 9 CN 110926820 A 9 图1 图2 说明书附图 1/4 页 10 CN 110926820 A 10 图3 说明书附图 2/4 页 11 CN 110926820 A 11 图4 说明书附图 3/4 页 12 CN 110926820 A 12 图5 说明书附图 4/4 页 13 CN 110926820 A 13 。