CN104155112A - 发动机台架试验用补液箱装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机台架试验用补液箱装置，包括储液箱箱体和压力控制系统及水位监测系统，压力控制系统的压力控制单元根据压力值的大小，控制加压控制阀或泄压控制阀工作，实现对泄压能力的调节；水位监测系统的报警控制单元根据液位上限传感器、液位下限传感器传来的信号控制声光报警器是否报警。本发明弥补了车用补液壶的缺点，规避了台架试验的潜在风险，在提高试验精准性的同时，增强了对发动机冷却水路的控制能力。

Description

发动机台架试验用补液箱装置

技术领域

本发明涉及汽车部件的试验装置，更具体地说涉及一种用于发动机台架试验的补液箱装置。

背景技术

目前在发动机台架试验中，最常用的补液装置为车用补液壶，其在使用过程中存在以下缺点：1、车用补液壶容积小，在发动机台架试验急加速急减速过程中容易造成空气吸入冷却水道或冷却液溢出补液壶；2、补液壶长时间使用，其内壁会形成水垢，不利于观察冷却液水位，有导致发动机无冷却液长时间运行而损坏发动机的风险，此项安全隐患较大；3、车用补液壶无自动加压功能，无法调控发动机水道压力；车用补液壶最大泄压压力与其加水口盖泄压压力有关，且为一定值，不能对其泄压压力进行有效调节；4、车用补液壶无法与台架测试系统进行联动，无法实现发动机冷却系统自动加压、泄压功能、无法实现补液壶缺水自动报警功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种发动机台架试验用补液箱装置，其能够弥补车用补液壶的缺点，规避台架试验的潜在风险，提高试验精准性的同时，增强对发动机冷却水路的控制能力。

本发明所述发动机台架试验用补液箱装置，包括箱体、压力控制系统及水位监测系统，箱体内通过竖直隔板将箱体分隔为储液箱及补液箱，储液箱与补液箱在箱体底部连通，储液箱的上端部设置有用于与发动机出水管连接的进水口，补液箱的下端部设置有用于与发动机进水管连接的出水口。

所述压力控制系统包括压力控制单元、设置在储液箱上端面的加压控制阀、泄压控制阀和设置在补液箱上端面的压力测试口，所述压力控制单元分别与压力测试口、加压控制阀、泄压控制阀电连接，压力测试口将压力传感器信号传送给压力控制单元，压力控制单元根据压力值的大小，控制加压控制阀或泄压控制阀工作。

所述水位监测系统包括液位观察管和报警系统，报警系统包括声光报警器、报警控制单元以及分别设置在补液箱的内侧壁上、下端的液位上限传感器与液位下限传感器；报警控制单元分别与液位上限传感器、液位下限传感器和声光报警器电连接，报警控制单元根据液位上限传感器、液位下限传感器传来的信号控制声光报警器是否报警；所述液位观察管设置在液位上限传感器和液位下限传感器之间侧壁的外侧，其通过上下两端与补液箱内部连通。

进一步，所述压力控制单元为XMT数字显示调节器，其设定有两个压力值，一个为储液箱允许最大压力值，另一个为补液箱允许最小压力值；压力测试口的压力测试值大于所述最大压力值时，压力控制单元控制泄压控制阀泄压；压力测试口的压力测试值小于所述最小压力值时，压力控制单元控制加压控制阀开启。

进一步，所述报警系统为一报警回路；声光报警器一端与电源正极相连，另一端接入继电器K1的87针脚，继电器K1的30针脚接回电源负极，液位上限传感器串联至继电器K1的85针脚及电源正极间，同时继电器K1的86针脚接回电源负极；继电器K1与电源正极间并联继电器K2，继电器K1的85针脚与继电器K2的30针脚相连，继电器K2的87针脚接入电源正极，继电器K2的85针脚与继电器K3的87针脚串联，继电器K3的87针脚接入电源正极，继电器K2的86针脚与继电器K3的30针脚串联，同时继电器K3的30、86针脚相连形成一个回路，继电器K3的85针脚与液位下限传感器串联，同时液位下限传感器接入电源正极，继电器的86针脚与工作信号指示灯串联后接回电源负极。

进一步，所述加压控制阀和泄压控制阀为电磁比例阀或气动比例阀或电磁阀。

进一步，所述液位上限传感器和液位下限传感器均为触水导电式传感器。

进一步，所述液位观察管由安装在补液箱上的螺母式直通管和与螺母式直通管连接的特氟龙管组成，若长时间使用产生水垢时，可直接替换特氟龙管，便于更换。

本发明所述发动机台架试验用补液箱装置，由于具有上述结构，实现了与台架测试系统进行联动，并实现了自动加压和泄压的功能，提高了发动机台架试验边界条件的控制能力，能够在保证不影响发动机升温速率的同时，保证发动机在各种瞬变工况下满足运行要求，降低试验失败的风险。此外，通过水位监测系统实现了缺水报警功能，第一时间知晓发动机的运行状况，及时保护发动机。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中压力控制系统的控制原理图；

图3为本发明中水位监测系统的控制原理图；

图4为本发明中水位报警系统的控制电路图。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明进行详细阐述。

 参见图1、图2和图3所示，该发动机台架试验用补液箱装置，包括箱体1、压力控制系统和水位监测系统。箱体1的容积为现有补液壶的两到三倍，箱体内通过竖直隔板21将箱体分隔为储液箱及补液箱，储液箱与补液箱在箱体1底部连通，储液箱的上端部设置有用于与发动机出水管连接的进水口18，补液箱的下端部设置有用于与发动机进水管连接的出水口19。

所述压力控制系统包括压力控制单元10、设置在储液箱上端面的加压控制阀2、泄压控制阀3和设置在补液箱上端面的压力测试口5，所述压力控制单元10分别与压力测试口5、加压控制阀2、泄压控制阀3电连接，压力测试口5为绝对压力传感器，其将压力传感器信号通过压力值输入信号口11传送给压力控制单元10，压力控制单元10为XMT数字显示调节器，其设定有两个压力值，一个为储液箱允许最大压力值，另一个为补液箱允许最小压力值。

当从压力值输入信号口11输入值大于设定最大值时，压力控制单元10输出电信号至泄压阀控制端口13，泄压阀控制端口13输出信号至泄压控制阀3，其中泄压控制阀3采用二位二通电磁阀（亦可为电磁比例阀或气动比例阀），工作电压为30V，泄压控制阀3接收信号后阀门开启，泄压控制阀3直接通大气达到泄压功能。当压力值输入信号口11输入值小于设定最大值时，泄压阀控制端口13无信号输出。当从压力值输入信号口11输入值小于设定最小值时，压力控制单元10输出电信号至加压阀控制端口12，加压阀控制端口12输出信号至加压控制阀2，同样加压控制阀2采用二位二通电磁阀（亦可为电磁比例阀或气动比例阀），工作电压为30V，加压控制阀2接收信号后阀门开启，加压控制阀2与台架压缩空气相连达到加压功能。

所述水位监测系统包括液位观察管8，液位观察管8由安装在补液箱上的螺母式直通管和与螺母式直通管连接的特氟龙管组成。在液位观察管8上部2-3cm处的内壁上设置有液位上限传感器7，在液位观察管8下部1-3cm处的内壁上设置有液位下限传感器9，液位上限传感器7和液位下限传感器9均为触水导电式传感器。报警控制单元14分别与液位上限传感器7、液位下限传感器9和声光报警器6电连接。上限传感器7、液位下限传感器9分别通过液位上限信号输入口16和液位下限信号输入口17将信号传送给报警控制单元14，报警控制单元14根据传来的信号通过声光报警控制端口15控制声光报警器6是否报警。

本实施例是通过报警回路来实现报警功能，如图4所示。声光报警器6一端与电源正极相连，另一端接入继电器K1的87针脚，继电器K1的30针脚接回电源负极，液位上限传感器7串联至K1的85针脚及电源正极间，同时继电器K1的86针脚接回电源负极。继电器K1与电源正极间并联继电器K2，即继电器K1的85针脚与继电器K2的30针脚相连，K2的87针脚接入电源正极，继电器K2的85针脚与继电器K3的87针脚串联，继电器K3的87针脚接入电源正极，继电器K2的86针脚与继电器K3的30针脚串联，同时继电器K3的30、86针脚相连形成一个回路，继电器K3的85针脚与液位下限传感器9串联，同时液位下限传感器9接入电源正极，继电器的86针脚与水位检测报警系统14的工作指示等串联后接回电源负极。

检测时，串联至台架试验12V电瓶正负极之间，工作信号指示灯20亮。储液箱箱体1无冷却液时，液位上限传感器7、液位下限传感器9均断开，此时继电器K2的85、86针脚有12V电压，继电器K2的87、30针脚导通，继电器K1的85、86针脚间形成12V电压，继电器K1的87、30针脚导通，声光报警器6报警，提示补液箱内缺水。通过冷却液加注口4往储液箱进行加水后，冷却液液位高度超过液位下限传感器9时，液位下限传感器9导通，继电器K3的85、86针脚形成12V电压，继电器K3的87、30针脚导通，同时继电器K2的85、86针脚间无电压差,继电器K2不工作，继电器K2的87、30针脚断路，继电器K1的85、86针脚间无电压，继电器K1不工作，声光报警器6不报警。声光报警器6报警消除后继续对储液箱进行加水处理，通过液位观察管8对储液箱箱体1内液位高度进行控制。发动机进行台架试验时，由于冷却液受热膨胀，补液箱内液位升高，当补液箱内冷却液液位高度超过液位上限传感器7时，液位上限传感器7导通即继电器K1的85、86针脚间形成12V电路，继电器K1的87、30针脚导通，声光报警器6报警。

Claims (6)

1.一种发动机台架试验用补液箱装置，其特征在于：包括箱体（1）、压力控制系统及水位监测系统，箱体内通过竖直隔板（21）将箱体分隔为储液箱及补液箱，储液箱与补液箱在箱体底部连通，储液箱的上端部设置有用于与发动机出水管连接的进水口（18），补液箱的下端部设置有用于与发动机进水管连接的出水口（19）；

所述压力控制系统包括压力控制单元（10）、设置在储液箱上端面的加压控制阀（2）、泄压控制阀（3）和设置在补液箱上端面的压力测试口(5)，所述压力控制单元分别与压力测试口、加压控制阀、泄压控制阀电连接，压力测试口将压力传感器信号传送给压力控制单元，压力控制单元根据压力值的大小，控制加压控制阀或泄压控制阀工作；

所述水位监测系统包括液位观察管(8)和报警系统，报警系统包括声光报警器(6)、报警控制单元(14)以及分别设置在补液箱的内侧壁上、下端的液位上限传感器(7)与液位下限传感器(9)；报警控制单元分别与液位上限传感器、液位下限传感器和声光报警器电连接，报警控制单元根据液位上限传感器、液位下限传感器传来的信号控制声光报警器是否报警；所述液位观察管设置在液位上限传感器和液位下限传感器之间侧壁的外侧，其通过上下两端与补液箱内部连通。

2.根据权利要求1所述发动机台架试验用补液箱装置，其特征在于：所述压力控制单元（10）为XMT数字显示调节器，其设定有两个压力值，一个为储液箱允许最大压力值，另一个为补液箱允许最小压力值；压力测试口的压力测试值大于所述最大压力值时，压力控制单元控制泄压控制阀（3）泄压；压力测试口的压力测试值小于所述最小压力值时，压力控制单元控制加压控制阀（2）开启。

3.根据权利要求1或2所述发动机台架试验用补液箱装置，其特征在于：所述报警系统为一报警回路；声光报警器（6）一端与电源正极相连，另一端接入继电器K1的87针脚，继电器K1的30针脚接回电源负极，液位上限传感器（7）串联在K1的85针脚与电源正极间，继电器K1的86针脚接回电源负极；继电器K1与电源正极间并联继电器K2，继电器K1的85针脚与继电器K2的30针脚相连，继电器K2的87针脚接入电源正极，继电器K2的85针脚与继电器K3的87针脚串联，继电器K3的87针脚接入电源正极，继电器K2的86针脚与继电器K3的30针脚串联，同时继电器K3的30、86针脚相连形成一个回路，继电器K3的85针脚与液位下限传感器（9）串联，同时液位下限传感器接入电源正极，继电器的86针脚与工作信号指示灯（20）串联后接回电源负极。

4.根据权利要求3所述发动机台架试验用补液箱装置，其特征在于：所述加压控制阀（2）和泄压控制阀（3）为电磁比例阀或气动比例阀或电磁阀。

5.根据权利要求4所述发动机台架试验用补液箱装置，其特征在于：所述液位上限传感器（7）和液位下限传感器（9）均为触水导电式传感器。

6.根据权利要求5所述发动机台架试验用补液箱装置，其特征在于：所述液位观察管（8）由安装在补液箱上的螺母式直通管和与螺母式直通管连接的特氟龙管组成。