CN103884529B - 一种散热器总成的散热性能测试方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种散热器总成的散热性能测试方法及装置，属于汽车冷却系统性能测试领域。该方法通过发动机及变速箱台架试验，确定散热器总成在实车工况下的运行参数；并以此为前提，使散热器总成模拟实车工况进行风筒实验，确定散热器总成的风筒实验运行参数；通过散热器总成在实车工况下的运行参数以及风筒实验运行参数，确定散热器总成的散热性能参数；将该散热性能参数与标准散热性能参数进行比较，若散热性能参数大于标准散热性能参数时，则确定散热器总成满足发动机及变速箱散热需求。本发明能够模拟实车工况，对内置油冷器的散热器总成进行散热性能测试，使油冷器和散热器运行参数得到精确匹配，提高该散热器总成的散热性能参数的精确度。
Description
技术领域
本发明涉及汽车冷却系统性能测试领域，特别涉及一种散热器总成的散热性能的测试方法及装置。
背景技术
内置油冷器的散热器总成（以下简称散热器总成）是汽车发动机冷却系统中的一个重要的部件，该散热器总成通过在散热器中通循环水，在油冷器中通循环油来分别对发动机和变速箱进行降温，使其在适宜的温度下工作。在不同材料和结构的散热器总成的研制过程中，需对其进行散热性能测试，来获得用于评价散热器总成的散热性能的参数。将该参数与发动机及变速箱散热需求的标准散热性能参数进行比较，若该参数分别大于发动机及变速箱的标准散热性能参数时，则该散热器总成满足发动机及变速箱散热需求；否则，将对该散热器总成再进行优化设计，直至其满足发动机及变速箱散热需求。
现有技术对散热器总成的散热性能进行测试时，通常会对散热器和油冷器进行单独测试。在测定散热器的散热性能时，设定该散热器在特定工况下的标准运行参数，并以该运行参数为前提，通过工业部标准JB2293-78《汽车、拖拉机风筒实验方法》（以下简称：风筒试验）测试散热器的散热性能，直至该散热器满足发动机散热需求。在测试油冷器的散热性能时，设定该油冷器在特定工况下的标准运行参数，以上述散热器中的最大水流量、最低出水温为前提，来确定油冷器的油流量和进、出油温，并通过风筒实验来测试油冷器的散热性能，直至其满足变速箱散热性能。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
现有技术以散热器运行参数中的最大水流量、最低出水温为前提，对油冷器的散热性能进行测试，而上述最大水流量、最低出水温不能保证与油冷器实际运行工况相匹配的散热器的水流量、出水温相一致，即测试过程中所用散热器的运行参数与油冷器的运行参数无法得到精确匹配，易导致油冷器的散热性能测试精确度较低，进而导致散热器总成的散热性能测试精确度较低。
发明内容
为了解决现有技术用于评价散热器总成散热性能的参数不准确的问题，本发明实施例提供了一种散热器总成的散热性能的测试方法及装置。所述技术方案如下：
一方面，本发明实施例提供了一种散热器总成的散热性能测试方法，散热器总成内置有油冷器，所述方法包括：
根据发动机及变速箱台架试验，获取所述散热器总成在实车工况下的运行参数，所述散热器总成在实车工况下的运行参数至少包括：所述散热器的进水温度、所述散热器的水流量、所述散热器的前进风温度、所述散热器的风流量、所述油冷器的进油温度、所述油冷器的油流量；
根据所述散热器总成在实车工况下的运行参数，使所述散热器总成进行风筒实验，获取散热器总成的风筒实验运行参数，所述风筒实验运行参数至少包括：所述散热器的出水温度、散热管的出水温度、所述油冷器的出油温度、所述散热器的后出风温度；
根据所述散热器总成在实车工况下的运行参数和所述风筒实验运行参数，计算散热性能参数，所述散热性能参数包括：所述散热器的吸热量、所述油冷器的放热量、所述散热器总成的放热量、以及所述空气的吸热量；
将所述散热性能参数与标准散热性能参数进行比较，若所述散热性能参数大于所述标准散热性能参数，则确定所述散热器总成满足发动机及变速箱散热需求。
具体地，所述根据所述散热器总成在实车工况下的运行参数和所述风筒实验运行参数，计算散热性能参数，具体为：
根据所述散热器的水流量、所述散热器的出水温度、所述散热管的出水温度，通过所述散热器的吸热量方程，计算所述散热器的吸热量；
根据所述油冷器的进油温度、所述油冷器的油流量、所述油冷器的出油温度，通过所述油冷器的放热量方程，计算所述油冷器的放热量；
根据所述散热器的水流量、所述散热器的进水温度、所述散热器的出水温度，通过所述散热器总成的放热量方程，计算所述散热器总成的放热量；
根据所述散热器的前进风温度、所述散热器的后出风温度、所述散热器的风流量，通过空气的吸热量方程，计算所述空气的吸热量。
作为优选，所述方法还包括：
根据所述散热器的吸热量和所述油冷器的放热量，确定所述油冷器的热平衡误差；
根据所述油冷器的热平衡误差，确定所述油冷器的等级。
作为优选，所述方法还包括：
根据所述散热器的放热量、所述空气的吸热量，确定所述散热器总成的热平衡误差；
根据所述散热器总成的热平衡误差，确定所述散热器总成的等级。
具体地，所述散热器的吸热量方程为：
Qr=1000VwρwCPw（two2-two1）/3600
其中，Vw为所述散热器的水流量，m3/h；
CPw为水的比热容，kJ/（kg·℃）；
two1为所述散热器的出水温，℃；
two2为所述散热管出水温，℃。
具体地，所述油冷器的放热量方程为：
Qo=1000VoρoCPo（toi-too）/3600
其中，Vo为所述油冷器的油流量，m3/h；
ρo为所述油的密度，kg/m3；
CPo为所述油的比热容，kJ/（kg·℃）；
toi为所述油冷器的进油温，℃；
too为所述油冷器的出油温，℃。
具体地，所述散热器总成的放热量方程为：
Q* r=1000VwρwCPw（twi-two1）/3600
其中，twi为所述散热器的进水温。
具体地，所述空气的吸热量方程为：
Qa=1000VaρaCPa（tai-tao）/3600
其中，Va为所述散热器的风流量，m3/h；
ρa为空气的密度，kg/m3；
CPa为空气的比热容，kJ/（kg·℃）；
tai为所述散热器的前进风温，℃；
tao为所述散热器后出风温，℃。
另一方面，本发明实施例还提供了一种散热器总成的散热性能测试装置，散热器总成内置有油冷器，所述装置包括：
第一获取模块，用于根据发动机及变速箱台架试验，获取所述散热器总成在实车工况下的运行参数，所述散热器总成在实车工况下的运行参数至少包括：所述散热器的进水温度、所述散热器的水流量、所述散热器的前进风温度、所述散热器的风流量、所述油冷器的进油温度、所述油冷器的油流量；
第二获取模块，用于根据所述散热器总成在实车工况下的运行参数，使所述散热器总成进行风筒实验，获取散热器总成的风筒实验运行参数，所述风筒实验运行参数至少包括：所述散热器的出水温度、散热管的出水温度、所述油冷器的出油温度、所述散热器的后出风温度；
计算模块，用于根据所述散热器总成在实车工况下的运行参数和所述风筒实验运行参数，计算散热性能参数，所述散热性能参数包括：所述散热器的吸热量、所述油冷器的放热量、所述散热器总成的放热量、以及所述空气的吸热量；
处理模块，用于将所述散热性能参数与标准散热性能参数进行比较，若所述散热性能参数在大于所述标准散热性能参数，则确定所述散热器总成满足发动机及变速箱散热需求。
所述计算模块具体包括：
第一计算单元，用于根据所述散热器的水流量、所述散热器的出水温度、所述散热管的出水温度，通过所述散热器的吸热量方程，计算所述散热器的吸热量；
第二计算单元，用于根据所述油冷器的进油温度、所述油冷器的油流量、所述油冷器的出油温度，通过所述油冷器的放热量方程，计算所述油冷器的放热量；
第三计算单元，用于根据所述散热器的水流量、所述散热器的进水温度、所述散热器的出水温度，通过所述散热器总成的放热量方程，计算所述散热器总成的放热量；
第四计算单元，用于根据所述散热器的前进风温度、所述散热器的后出风温度、所述散热器的风流量，通过空气的吸热量方程，计算所述空气的吸热量。
作为优选，所述处理模块还用于根据所述散热器的吸热量和所述油冷器的放热量，确定所述油冷器的热平衡误差；根据所述油冷器的热平衡误差，确定所述油冷器的等级。
作为优选，所述处理模块还用于根据所述散热器的放热量、所述空气的吸热量，确定所述散热器总成的热平衡误差；根据所述散热器总成的热平衡误差，确定所述散热器总成的等级。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明实施例提供了一种散热器总成的散热性能的测试方法及装置，其中，该散热器总成内置有油冷器。通过发动机及变速箱台架试验，确定该散热器总成在实车工况下的运行参数；并以该散热器总成在实车工况下的运行参数为前提，使该散热器总成模拟实车工况进行风筒实验，确定该散热器总成的风筒实验运行参数；通过散热器总成在实车工况下的运行参数以及风筒实验运行参数，确定散热器总成的散热性能参数；将该散热性能参数与标准散热性能参数进行比较，若散热性能参数大于标准散热性能参数，则确定该散热器总成满足发动机及变速箱散热需求。本发明实施例能够模拟实车工况，对散热器总成进行散热性能测试，使油冷器和散热器运行参数得到精确匹配，提高该散热器总成的散热性能参数的精确度，进而提高设计精度、缩短开发周期、降低开发成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的散热器总成的散热性能的测试方法流程图；
图2是本发明又一实施例提供的散热器总成的散热性能的测试方法流程图；
图3是本发明又一实施例提供的散热器总成的散热性能的测试方法所用风筒实验装置示意图；
图4是本发明又一实施例提供的散热器总成的散热性能的测试装置示意图；
图5是本发明又一实施例提供的散热器总成的散热性能的测试装置中计算模块示意图。
其中，1前风筒，
2后风筒，
3风机，
4循环水管路，
5循环油管路，
6试件，
7温度计。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例1
如附图1所示，本发明实施例提供了一种散热器总成的散热性能的测试方法，该散热器总成内置有油冷器，该方法包括：
步骤101：根据发动机及变速箱台架试验，获取散热器总成在实车工况下的运行参数，该散热器总成在实车工况下的运行参数至少包括：散热器的进水温度、散热器的水流量、散热器的前进风温度、散热器的风流量、油冷器的进油温度、油冷器的油流量。
步骤102：根据散热器总成在实车工况下的运行参数，使该散热器总成进行风筒实验，获取散热器总成的风筒实验运行参数，该风筒实验运行参数至少包括：散热器的出水温度、散热管的出水温度、油冷器的出油温度、散热器的后出风温度。
步骤103：根据散热器总成在实车工况下的运行参数和风筒实验运行参数，计算散热性能参数，该散热性能参数包括：散热器的吸热量、油冷器的放热量、散热器总成的放热量、以及空气的吸热量。
步骤104：将散热性能参数与标准散热性能参数进行比较，若该散热性能参数大于标准散热性能参数，则确定散热器总成满足发动机及变速箱散热需求。
本发明实施例提供了一种散热器总成的散热性能的测试方法，其中，该散热器总成内置有油冷器。通过发动机及变速箱台架试验，确定该散热器总成在实车工况下的运行参数；并以该散热器总成在实车工况下的运行参数为前提，使该散热器总成模拟实车工况进行风筒实验，来确定该散热器总成的风筒实验运行参数；通过散热器总成在实车工况下的运行参数以及风筒实验运行参数，确定散热器总成的散热性能参数；将该散热性能参数与标准散热性能参数进行比较，若散热性能参数大于标准散热性能参数，则确定该散热器总成满足发动机及变速箱散热需求。本发明实施例能够模拟实车工况，对散热器总成进行散热性能测试，使油冷器和散热器运行参数得到精确匹配，提高该散热器总成的散热性能参数的精确度，进而提高设计精度、缩短开发周期、降低开发成本。
实施例2
如附图2所示，本发明实施例提供了一种散热器总成的散热性能的测试方法，该散热器总成内置有油冷器，该方法包括：
步骤201：根据发动机及变速箱台架试验，模拟散热器总成的实车工况，获取该散热器总成在实车工况下的运行参数：散热器的进水温度、散热器的水流量、散热器的前进风温度、散热器的风流量、油冷器的进油温度、油冷器的油流量。
汽车由发动机和变速箱两大总成组成，发动机和变速箱试验台架是一种能够全面体现全车实际性能的试验台，常用于模拟实车工况，获取车辆发动机系统及变速箱在实车工况下的各种运行参数。由于发动机和变速箱实验台架都安装有发动机和无极变速器总成和冷却系统等，其布置与原车保持一致，所以本发明实施例根据发动机及变速箱台架实验，能够获取在实车工况下该散热器总成的运行参数，从而将油冷器和散热器的实车工况下的运行参数更加精确地进行匹配。
本发明实施例在散热器内通入水来模拟冷却液。其中，散热器前进风温度即为散热器前进风侧风筒内空气的温度；散热器后出风温度即为散热器后出风侧风筒内空气的温度；该散热器的风流量即为进入该散热器进出风侧的风量。
步骤202：根据该散热器总成在实车工况下的运行参数，使该散热器总成进行风筒实验，获取该散热器总成的风筒实验运行参数，该风筒实验运行参数至少包括：散热器的出水温度、散热器中散热管的出水温度、油冷器的出油温度、散热器的后出风温度。
本发明实施例在风筒实验过程中，控制该散热器总成中的散热器的进水温度、散热器的水流量、散热器的前进风温度、散热器的风流量、油冷器的进油温度以及油冷器的油流量为发动机及变速箱实验台架所确定的散热器的进水温度、散热器的水流量、散热器的前进风温度、散热器的风流量、油冷器的进油温度以及油冷器的油流量，其中温度误差控制在±5℃以内。然后采用温度计及流量计测取该内置油冷器的散热器总成中实际的散热器的出水温度、散热管的出水温度、该油冷器的出油温度、该散热器的后出风温度。为了确保所测取的温度及流量值的准确度，对上述温度及流量值均测取多次求平均值。
国家标准GB9421-88《汽车散热器技术条件》中规定：汽车散热器散热性能试验方法采用原第一机械工业部标准JB2293-78，即《汽车、拖拉机风筒实验方法》，它规范了汽车散热器性能测试的基本方法。所以本发明实施例采用该标准风筒实验来获取上述散热器总成的风筒实验运行参数。具体地，如附图3所示，所用风筒实验装置具体包括：顺次连接的顺次连接的风筒系统、流体循环系统和风机系统，该流体循环系统包括：循环水管路4和循环油管路5，该循环水管路4的进口和出口与该循环油管路5的进口和出口逆向平行设置，该循环水管路4与该散热器相连通，该循环油管路5与该油冷器相连通。
其中，循环水管路4和循环油管路循环油管路5，所述循环水管路4的进口和出口与所述循环油管路5的进口和出口逆向平行设置即表示循环水和循环油在流体循环系统内做逆向流动。流体循环系统与试件6（即该内置油冷器的散热器）相连通。风筒系统包括：前风筒1和后风筒2，该流体循环系统设置在前风筒1和后风筒2之间，且风机3系统设置在后风筒2之后，用于对后风筒2抽风。
具体地，本发明实施例中，风筒的筒体可为直流、开口、吸气式低速风筒。筒体用钢材制作，截面形状为圆形，避免了矩形截面四个直角处涡流的产生，可得到较好的试验用空气流场。为了便于安装被测内置油冷器的散热器，风筒可分为移动段和固定段，其中移动段由顺次连接的进风口、平直段和扩散段组成。为使风筒内气流均匀，减少气流漩涡，在进风口处安装阻尼网对气流整形。为了适应不同尺寸的试件6。扩散段可设计成不同的尺寸和形状。
风机3是风筒系统内高速气流的动力源，应根据风筒直径、最大风速来确定风机3的运行参数。对于不同的散热器，由于散热器面积，实验所用风速不同，因此需要能够调节风机3的风量，所以本发明实施例中所用风机3采用变频调速方式进行调节。
可以理解的是，本发明实施例中，循环水管路4包括：保温水箱、加热器、水泵、阀门、流量计、温度计7和连接管道；相应的，循环油管路5包括：保温油箱、加热器、油泵、阀门、流量计、温度计7和连接管道。
进一步地，该风筒实验装置还包括：测控系统。该测控系统由电连接的工业控制计算机和分布式测控模块组成，用于对温度、流量的测量和控制。
在对该散热器总成的散热性能进行测试之前，首先确保实验室环境的大气压p、相对湿度rh及室温t正常，检查试验用水、实验用油必须清洁，不得含有泥沙、铁锈和其它杂物。然后根据发动机及变速箱台架试验数据，分析并计算特定实车工况下的散热器的进水温度twi、散热器的水流量Vw、散热器的前进风温度tai、散热器的风流量Va、油冷器的进油温度toi、油冷器的油流量Vo，并将此确定为该风筒试验在同样的实车工况下的散热器的进水温度twi、散热器的水流量Vw、散热器的前进风温度tai、散热器的风流量Va、油冷器的进油温度toi、油冷器的油流量Vo。
将散热器总成安装在风筒试验台架上，具体为：将油冷器进油管和散热器出水管、油冷器出油管和散热器进水管分别安装在该风筒试验台架流体循环系统两侧端口上，使其中的水、油作逆向流动。检查水侧、油侧无泄漏，用绝热材料将散热器总成、水路、油路外漏处包扎，确认保温良好；用密封胶带等材料将内置油冷器的散热器总成与前、后风筒衔接处粘好，确认密封性良好。风筒试验前，开启油电加热器、水电加热器、水泵、机油泵，并排除水路中的气体。
用水银温度计分别测取散热器的进水温twi、油冷器的进油温toi、散热器的前进风温tai。待散热器的进水温twi、油冷器的进油温toi与在该工况下通过发动机及变速箱台架实验所确定的散热器的进水温twi、油冷器的进油温toi的值的误差在±5℃范围内，以及twi-tai=60℃时，通过压力控制阀、涡轮流量计调节该工况的油流量Vo，多余的油流量分别通过油路溢流阀回流到油箱1中；通过压力控制阀、涡轮流量计调节该工况的水流量Vw，多余水流量通过水路溢流阀回流到水箱中；通过风机系统、风速微压计调节该工况的风流量Va，风流量由车速和风扇风量来确定。待以上各温度的变化每分钟不大于0.2℃、流速的变化每分钟不大于0.2℃m/s时，通过水银温度计分别测取油冷器的出油温too、散热器的出水温two1、散热管出水温two2、以及散热器的后出风温tao。连续测取三次，取平均值。
步骤203：根据散热器的水流量、散热器的出水温度、散热管的出水温度，通过散热器的吸热量方程，计算该散热器的吸热量。
其中，该散热器的吸热量方程为：
Qr=1000VwρwCPw（two2-two1）/3600
Vw为该散热器的水流量，m3/h；
ρw为水的密度，kg/m3；
CPw为水的比热容，kJ/（kg·℃）；
two1为该散热器的出水温，℃；
two2为该散热管出水温，℃。
步骤204：根据油冷器的进油温度、油冷器的油流量、油冷器的出油温度，通过油冷器的放热量方程，计算该油冷器的放热量。
其中，该油冷器的放热量方程为：
Qo=1000VoρoCPo（toi-too）/3600
Vo为该油冷器的油流量，m3/h；
ρo为该油的密度，kg/m3；
CPo为该油的比热容，kJ/（kg·℃）；
toi为该油冷器的进油温，℃；
too为该油冷器的出油温，℃。
由于油冷器的放热量必须在相同的工况条件下才能进行比较，而风筒试验时散热器和油冷器进口温度允许有一定的偏差。为了更准确的油冷器的放热量，本发明实施例还可以采用如下公式对所得到的油冷器放热量进行校准，得到油冷器换算放热量Qo′：
Qo′=△towQo/(toi-twi)
其中，△tow为风筒试验前指定的进口温差（取10℃）。
为了进一步地描述该油冷器的散热性能，本发明实施例根据如下公式还提供了油冷器的传热系数Ko、体积利用系数Kv和质量利用系数Kq：
Ko=Qo/Fo△tm
Kv=Qo/V△tm
Kq=Qo/q△tm
其中，Fo为油侧传热面积，m2（可参考JB/T5095-1991附录B）；
V为油冷器芯子体积，m3；
q为油冷器器芯子重量，kg；
△tm为对数平均温差，℃；
△tm=[（toi-two1）-(too-two2)]/ln[（toi-two1）/(too-two2)]（适用于单程通道冷凝器）。
步骤205：根据散热器的水流量、散热器的进水温度、散热器的出水温度，通过散热器总成的放热量方程，计算该散热器总成的放热量。
其中，该散热器总成的放热量方程为：
Q* r=1000VwρwCPw（twi-two1）/3600
twi为该散热器的进水温。
为了更准确的表达散热器总成的放热量，本发明实施例还可以采用如下公式对所得到的散热器总成的放热量进行校准，得到散热器总成的换算放热量Qr′：
Qr′=△towQ* r/(twi-two1)。
步骤206：根据散热器的前进风温度、散热器的后出风温度、散热器的风流量，通过空气的吸热量方程，计算空气的吸热量。
其中，该空气的吸热量方程为：
Qa=1000VaρaCPa（tai-tao）/3600
Va为该散热器的风流量，m3/h；
ρa为空气的密度，kg/m3；
CPa为空气的比热容，kJ/（kg·℃）；
tai为该散热器的前进风温，℃；
tao为该散热器后出风温，℃。
步骤207：将散热器的吸热量、油冷器的放热量、散热器总成的放热量、以及空气的吸热量分别与标准散热性能参数进行比较，若该散热性能参数大于标准散热性能参数，则确定散热器总成满足发动机及变速箱散热需求。
本发明实施例中，散热器的吸热量、油冷器的放热量、散热器总成的放热量、以及空气的吸热量均为评价该散热器总成的散热性能的参数。根据以上各参数是否满足标准散热参数来适时调整散热器总成，以使其满足发动机及变速箱的散热需求。
进一步地，本发明实施例还可根据散热器的吸热量和油冷器的放热量，确定油冷器的热平衡误差，并根据该热平衡误差来确定油冷器的等级；
根据该散热器的放热量、该空气的吸热量，确定该散热器总成的热平衡误差，并根据该热平衡误差来确定散热器总成的等级。
上述“等级”是用来进一步评定满足发动机散热需求的油冷器（或散热器总成）散热性能优劣的标准。具体地，通过将上述热平衡误差与油冷器（或散热器总成）的热平衡标准误差相比较，根据上述热平衡误差与油冷器（或散热器总成）的热平衡标准误差的差值大小来确定油冷器（或散热器总成）的等级。例如，本发明实施例将油冷器（或散热器总成）的热平衡标准误差的阈值设定为10%、5%和2%，当油冷器（或散热器总成）热平衡误差小于等于2%时，则该油冷器（或散热器总成）的散热性能为一级；对应地，当油冷器（或散热器总成）热平衡误差大于2%且小于等于5%时，则该油冷器（或散热器总成）的散热性能为二级；当油冷器（或散热器总成）热平衡误差大于5%且小于等于10%时，则该油冷器（或散热器总成）的散热性能为三级。
实施例3
如附图4所示，本发明实施例提供了一种散热器总成的散热性能测试装置，散热器总成内置有油冷器，该装置包括：
第一获取模块301，用于根据发动机及变速箱台架试验，获取散热器总成在实车工况下的运行参数，该散热器总成在实车工况下的运行参数至少包括：散热器的进水温度、散热器的水流量、散热器的前进风温度、散热器的风流量、油冷器的进油温度、油冷器的油流量。
第二获取模块302，用于根据散热器总成在实车工况下的运行参数，使散热器总成进行风筒实验，获取散热器总成的风筒实验运行参数，该风筒实验运行参数至少包括：散热器的出水温度、散热管的出水温度、油冷器的出油温度、散热器的后出风温度。
计算模块303，用于根据散热器总成在实车工况下的运行参数和风筒实验运行参数，计算散热性能参数，该散热性能参数包括：散热器的吸热量、油冷器的放热量、散热器总成的放热量、以及空气的吸热量。
处理模块304，用于将散热性能参数与标准散热性能参数进行比较，若该散热性能参数在标准散热性能参数的范围内，则确定散热器总成满足发动机散热需求。
本发明实施例提供了一种散热器总成的散热性能的测试装置，包括：第一获取模块301、第二获取模块302、计算模块303和处理模块304。其中，该散热器总成内置有油冷器。通过将第一获取模块301用于根据发动机及变速箱台架试验，获取该散热器总成在实车工况下的运行参数；第二获取模块302用于根据该散热器总成在实车工况下的运行参数，使该散热器总成模拟实车工况进行风筒实验，获取该散热器总成的风筒实验运行参数；计算模块303用于根据散热器总成在实车工况下的运行参数以及风筒实验运行参数，计算散热器总成的散热性能参数；处理模块304用于将该散热性能参数与标准散热性能参数进行比较，若散热性能参数大于标准散热性能参数，则确定该散热器总成满足发动机及变速箱散热需求。本发明实施例提供的装置能够模拟实车工况，对散热器总成进行散热性能测试，使油冷器和散热器运行参数得到精确匹配，提高该散热器总成的散热性能参数的精确度。
实施例4
如附图5所示，计算模块303具体包括：第一计算单元3031，用于根据散热器的水流量Vo、散热器的出水温度two1、散热管的出水温度two2，通过散热器的吸热量方程，计算散热器的吸热量。
其中，散热器的吸热量方程为：
Qr=1000VwρwCPw（two2-two1）/3600
ρw为水的密度，kg/m3；
CPw为水的比热容，kJ/（kg·℃）。
第二计算单元3032，用于根据油冷器的进油温度toi、油冷器的油流量Vo、油冷器的出油温度too，通过油冷器的放热量方程，计算油冷器的放热量。
其中，油冷器的放热量方程为：
Qo=1000VoρoCPo（toi-too）/3600
ρo为该油的密度，kg/m3；
CPo为该油的比热容，kJ/（kg·℃）。
第三计算单元3033，用于根据散热器的水流量Vo、散热器的进水温度twi、散热器的出水温度two1，通过散热器总成的放热量方程，计算散热器总成的放热量。
其中，散热器总成的放热量方程为：
Q* r=1000VwρwCPw（twi-two1）/3600。
第四计算单元3034，用于根据散热器的前进风温度tai、散热器的后出风温度tao、散热器的风流量Va，通过空气的吸热量方程，计算空气的吸热量。
其中，空气的吸热量方程为：
Qa=1000VaρaCPa（tai-tao）/3600
ρa为空气的密度，kg/m3；
CPa为空气的比热容，kJ/（kg·℃）。
进一步地，该处理模块304还用于根据散热器的吸热量和油冷器的放热量，确定油冷器的热平衡误差；根据油冷器的热平衡误差，确定所述油冷器的等级。
更进一步地，该处理模块还用于根据散热器的放热量、空气的吸热量，确定散热器总成的热平衡误差；根据散热器总成的热平衡误差，确定散热器总成的等级。
上述“等级”是用来进一步评定满足发动机散热需求的油冷器（或散热器总成）散热性能优劣的标准。为了得到最佳散热性能的散热器总成，如果该热平衡误差的绝对值大于标准误差，应调整散热器总成的设计参数，并重新测试，直至上述各热平衡误差的绝对值小于或等于给标准误差。通过改变水流量、油流量、风量，依此循环，测取并计算其他各工况下的用于评价散热器总成散热性能的数据。例如，本发明实施例将油冷器（或散热器总成）的热平衡标准误差的阈值设定为10%、5%和2%，当油冷器（或散热器总成）热平衡误差小于等于2%时，则该油冷器（或散热器总成）的散热性能为一级；对应地，当油冷器（或散热器总成）热平衡误差大于2%且小于等于5%时，则该油冷器（或散热器总成）的散热性能为二级；当油冷器（或散热器总成）热平衡误差大于5%且小于等于10%时，则该油冷器（或散热器总成）的散热性能为三级。
可见，本发明实施例提供的散热器总成的散热性能测试装置，通过将第一获取模块301用于根据发动机及变速箱台架试验，获取该散热器总成在实车工况下的运行参数；第二获取模块302用于根据该散热器总成在实车工况下的运行参数，使该散热器总成模拟实车工况进行风筒实验，获取该散热器总成的风筒实验运行参数；计算模块303用于根据散热器总成在实车工况下的运行参数以及风筒实验运行参数，计算散热器总成的散热性能参数；处理模块304用于将该散热性能参数与标准散热性能参数进行比较，若散热性能参数大于标准散热性能参数，则确定该散热器总成满足发动机及变速箱散热需求。本发明实施例提供的装置能够模拟实车工况，对散热器总成进行散热性能测试，使油冷器和散热器运行参数得到精确匹配，提高该散热器总成的散热性能参数的精确度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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。
Claims (10)
1.一种散热器总成的散热性能测试方法，其特征在于，散热器总成内置有油冷器，所述方法包括：
根据发动机及变速箱台架试验，获取所述散热器总成在实车工况下的运行参数，所述散热器总成在实车工况下的运行参数至少包括：所述散热器的进水温度、所述散热器的水流量、所述散热器的前进风温度、所述散热器的风流量、所述油冷器的进油温度、所述油冷器的油流量；
根据所述散热器总成在实车工况下的运行参数，使所述散热器总成进行风筒实验，获取散热器总成的风筒实验运行参数，所述风筒实验运行参数至少包括：所述散热器的出水温度、散热管的出水温度、所述油冷器的出油温度、所述散热器的后出风温度；
根据所述散热器总成在实车工况下的运行参数和所述风筒实验运行参数，计算散热性能参数，所述散热性能参数包括：所述散热器的吸热量、所述油冷器的放热量、所述散热器总成的放热量、以及空气的吸热量；
将所述散热性能参数与标准散热性能参数进行比较，若所述散热性能参数大于所述标准散热性能参数，则确定所述散热器总成满足发动机及变速箱散热需求；
所述根据所述散热器总成在实车工况下的运行参数和所述风筒实验运行参数，计算散热性能参数，具体为：
根据所述散热器的水流量、所述散热器的出水温度、所述散热管的出水温度，通过所述散热器的吸热量方程，计算所述散热器的吸热量；
根据所述油冷器的进油温度、所述油冷器的油流量、所述油冷器的出油温度，通过所述油冷器的放热量方程，计算所述油冷器的放热量；
根据所述散热器的水流量、所述散热器的进水温度、所述散热器的出水温度，通过所述散热器总成的放热量方程，计算所述散热器总成的放热量；
根据所述散热器的前进风温度、所述散热器的后出风温度、所述散热器的风流量，通过空气的吸热量方程，计算所述空气的吸热量；
所述方法还包括：
根据所述散热器的吸热量和所述油冷器的放热量，确定所述油冷器的热平衡误差；
根据所述油冷器的热平衡误差，确定所述油冷器的等级。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述散热器的放热量、所述空气的吸热量，确定所述散热器总成的热平衡误差；
根据所述散热器总成的热平衡误差，确定所述散热器总成的等级。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述散热器的吸热量方程为：
Qr＝1000VwρwCPw(two2-two1)/3600
其中，Vw为所述散热器的水流量，m3/h；
CPw为水的比热容，kJ/(kg·℃)；
two1为所述散热器的出水温，℃；
two2为所述散热管出水温，℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述油冷器的放热量方程为：
Qo＝1000VoρoCPo(toi-too)/3600
其中，Vo为所述油冷器的油流量，m3/h；
ρo为所述油的密度，kg/m3；
CPo为所述油的比热容，kJ/(kg·℃)；
toi为所述油冷器的进油温，℃；
too为所述油冷器的出油温，℃。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述散热器总成的放热量方程为：
Q* r＝1000VwρwCPw(twi-two1)/3600
其中，twi为所述散热器的进水温。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空气的吸热量方程为：
Qa＝1000VaρaCPa(tai-tao)/3600
其中，Va为所述散热器的风流量，m3/h；
ρa为空气的密度，kg/m3；
CPa为空气的比热容，kJ/(kg·℃)；
tai为所述散热器的前进风温，℃；
tao为所述散热器后出风温，℃。
7.一种散热器总成的散热性能测试装置，其特征在于，散热器总成内置有油冷器，所述装置包括：
第一获取模块，用于根据发动机及变速箱台架试验，获取所述散热器总成在实车工况下的运行参数，所述散热器总成在实车工况下的运行参数至少包括：所述散热器的进水温度、所述散热器的水流量、所述散热器的前进风温度、所述散热器的风流量、所述油冷器的进油温度、所述油冷器的油流量；
第二获取模块，用于根据所述散热器总成在实车工况下的运行参数，使所述散热器总成进行风筒实验，获取散热器总成的风筒实验运行参数，所述风筒实验运行参数至少包括：所述散热器的出水温度、散热管的出水温度、所述油冷器的出油温度、所述散热器的后出风温度；
计算模块，用于根据所述散热器总成在实车工况下的运行参数和所述风筒实验运行参数，计算散热性能参数，所述散热性能参数包括：所述散热器的吸热量、所述油冷器的放热量、所述散热器总成的放热量、以及空气的吸热量；
处理模块，用于将所述散热性能参数与标准散热性能参数进行比较，若所述散热性能参数大于所述标准散热性能参数，则确定所述散热器总成满足发动机及变速箱散热需求。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述计算模块具体包括：
第一计算单元，用于根据所述散热器的水流量、所述散热器的出水温度、所述散热管的出水温度，通过所述散热器的吸热量方程，计算所述散热器的吸热量；
第二计算单元，用于根据所述油冷器的进油温度、所述油冷器的油流量、所述油冷器的出油温度，通过所述油冷器的放热量方程，计算所述油冷器的放热量；
第三计算单元，用于根据所述散热器的水流量、所述散热器的进水温度、所述散热器的出水温度，通过所述散热器总成的放热量方程，计算所述散热器总成的放热量；
第四计算单元，用于根据所述散热器的前进风温度、所述散热器的后出风温度、所述散热器的风流量，通过空气的吸热量方程，计算所述空气的吸热量。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理模块还用于根据所述散热器的吸热量和所述油冷器的放热量，确定所述油冷器的热平衡误差；根据所述油冷器的热平衡误差，确定所述油冷器的等级。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理模块还用于根据所述散热器的放热量、所述空气的吸热量，确定所述散热器总成的热平衡误差；根据所述散热器总成的热平衡误差，确定所述散热器总成的等级。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |