CN104180997A - 一种车辆热平衡能力室内测试装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆热平衡能力室内测试装置及方法,属于车辆冷却系统热平衡技术领域。本发明的装置包括底盘测功机、配备温度控制系统的环境仓、冷却风机和温度数据采集系统;所述的底盘测功机设于环境仓内,所述的冷却风机设于环境仓内被测试车辆前部用于模拟风速,所述的温度数据采集系统设于被测车辆内部用于测量车辆水路以及环境温度;并公开了车辆热平衡能力室内测试方法。本发明可以迅速而有效的测试整车发动机及冷却系统的热平衡能力,包括发动机外特性曲线上的最大功率点、最大扭矩点的发动机进出水温度,散热器进出水温度,可以对整车发动机及冷却系统的匹配及要求进行实时判断,并调整测试样车状态进行研发。
Description
技术领域
本发明涉及车辆冷却系统热平衡技术领域,具体地说,涉及一种车辆热平衡能力室内测试装置及方法。
背景技术
汽车在研发阶段,通常均需要进行发动机热平衡测试工作。热平衡测试直接影响到发动机本体以及车辆配备的冷却系统的集成,以至于影响车辆销售的区域。同时此项工作是一个综合性较强的复杂测试过程。在发动机台架上面进行测试,往往受到环境的限制,无法真正模拟车辆在道路上的复杂情况。国家标准《GB/T12542-2009汽车热平衡能力道路试验方法》规定了汽车在道路上进行热平衡的方法,目前国内各大汽车厂商大部分采用该方法,道路上由于环境复杂多变,目前大于25000N的负荷拖车国内几乎都没有配备,为达到发动机的外特性需要后面使用负载车辆进行牵引,危险系数大,稳定性较差,往往没有达到稳定点试验就要中止,试验误差较大。尤其是在汽车研发过程中,需要对各种测试方案进行多次测试评估,方能确定汽车研发的方案。
经检索,中国专利ZL 200720304912.3公开了一种发动机车辆热平衡的测试平台,采用对整车进行改装,拆掉传动轴使用固定测功机的方式来进行,该方法破坏了整车原结构,忽略了传动效率对车辆的影响,安装一台车通常需要2个工作日左右,效率较低,不能真实反映整车的状态,测量结果误差较大。且该申请案没有环境温度控制系统,无法保证测试的一致性,该方案配备的冷却风机无法按照车速进行跟随,仅仅用以吹风,无法按照车速进行跟踪风速。
发明内容
1、发明要解决的技术问题
本发明克服现有测试技术的缺陷,提供了一种车辆热平衡能力测试装置及测试方法。所述测试方法,能够快速高效的进行车辆热平衡性能测试,准确地得出发动机在外特性曲线上的热平衡能力。
2、技术方案
一种车辆热平衡能力室内测试装置,包括底盘测功机、配备温度控制系统的环境仓、冷却风机和温度数据采集系统;所述的底盘测功机设于环境仓内,所述的冷却风机设于环境仓内被测试车辆前部用于模拟风速,所述的温度数据采集系统设于被测车辆内部用于测量车辆水路以及环境温度。
更进一步地,所述底盘测功机,包括72英寸两驱转鼓及相应电机加载控制系统。底盘测功机可以准确地模拟整车道路上的惯量,可以对整车轴荷按照最大总质量的要求进行加载,从而避免车轮打滑。同时能够精确的控制整车的车速,在固定档位下对发动机转速进行控制。底盘测功机控制系统可以完整地对车辆在道路上行驶的阻力进行加载,完全模拟道路行驶的状态,接近实际工作状态,测试过程中,控制底盘测功机为恒车速状态。
更进一步地,所述冷却风机可以变频控制,能够提供1-120km/h的风速。该风机可以根据整车的车速进行变频控制,并跟随车速控制风机风速,模拟道路的真实状态。
更进一步地,所述环境仓的温度控制系统,可以对底盘测功机、冷却风机、车辆所处的环境仓进行温度精确控制,温度控制系统可以针对不同的热平衡测试温度点进行实时调整,能够保证热平衡能力测试过程中的状态一致。
更进一步地,所述温度数据采集系统能够在发动机进出水管、冷区系统散热器的进出水管的温度以及环境温度、机油温度等进行测量,并按照固定的的频率进行测量、记录,优选的频率为1HZ。
一种车辆热平衡能力室内测试,包括以下步骤:
第一步,将温度数据采集系统在整车上进行安装,并调试;
第二步,将带有温度数据采集系统的整车固定在底盘测功机上,并进行加载;
第三步,调整冷却风机出风口与整车格栅中间处距离为0.6-1米;
第四步,控制环境仓温度控制系统,恒温4小时以上,使车辆及环境温度保持一致;
第五步,启动车辆,控制底盘测功机车速,得到发动机外特性曲线的所需转速,油门开到最大,进行温度数据采集,直至温度变化率小于0.5℃/10分钟,根据温度对车辆热平衡状态进行评估。
本发明的测试方法是将车辆固定在底盘测功机上,轮胎直接与底盘测功机鼓面接触,使用环境仓温度控制系统对温度进行精确控制,调整底盘测功机车速使发动机达到外特性的需求点,冷却风机根据车速进行跟踪,同时温度数据采集系统对发动机温度进行测量,并记录稳定状态的数值,评估车辆热平衡的能力。
更进一步地,测试过程中,控制车辆油门处于全开状态。
3、有益效果:
本发明的车辆热平衡室内测试装置简单,操作方便,测试方法简单,能够迅速而有效的测试整车发动机及冷却系统的热平衡能力,包括发动机外特性曲线上的最大功率点、最大扭矩点的发动机进出水温度,散热器进出水温度,可以对整车发动机及冷却系统的匹配及要求进行实时判断,并调整测试样车状态进行研发。
附图说明
图1本发明专利所述车辆热平衡室内测试装置的主视图;
图2本发明专利所述车辆热平衡室内测试装置的俯视图;
图中标号说明:100、底盘测功机,200、冷却风机,300、配备温度控制系统的环境仓和400、温度数据采集系统。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例
如图1和图2所示,本发明的一种车辆热平衡能力室内测试装置,包括底盘测功机100、配备温度控制系统的环境仓300、冷却风机200和温度数据采集系统400;所述的底盘测功机100设于环境仓内,所述的冷却风机200设于环境仓内被测试车辆前部用于模拟风速,所述的温度数据采集系统400设于被测车辆内部用于测量车辆水路以及环境温度。
所述底盘测功机能够按照需求完整地模拟整车的惯量,并对其发出的功率进行吸收;冷却风机能够跟随车速变频调整风速,为整车冷却系统提供足够的冷却能力,冷却风机为满足不同长度的车辆,带有可以移动的轮子或者导轨,可以前后调整距离;环境仓的温度控制系统能够对车辆热平衡试验的环境温度进行精确控制,使其工作环境温度保持一致,确保试验数据的一致性。温度数据采集系统能够对整车发动机及冷却系统的进出水管路的温度以及环境温度进行采集,并记录,从而对车辆热平衡的能力进行评估。
一种车辆热平衡能力室内测试,包括以下步骤:
第一步,将温度数据采集系统在车辆上进行安装,并调试;
第二步,将带有温度数据采集系统的整车固定在底盘测功机上,并进行加载;
第三步,调整冷却风机出风口与车辆格栅中间处距离为0.6-1米;
第四步,控制环境仓温度控制系统,恒温4小时以上,使车辆与环境温度保持一致;
第五步,启动车辆,控制底盘测功机车速,得到发动机外特性曲线的所需转速,油门开到最大,进行温度数据采集,直至温度变化率小于0.5℃/10分钟,根据温度对车辆热平衡状态进行评估。
本发明所述的底盘测功机装在可以控制温度的环境仓里面,冷却风机放置在车辆进气格栅前面,温度数据采集系统放置于整车驾驶室内,通过多根温度传感器来采集发动机进水、发动机出水,散热器进水,散热器出水,环境等温度。
试验之前首先对整车进行发动机进、出水,散热器进、出水以及环境温度等传感器的安装,并通过温度数据采集系统进行调试,确保所有传感器的数据有效、稳定。将带有传感器的整车开到底盘测功机上,并进行对中,使用底盘测功机的固定装置对整车进行非驱动轮或车身的固定,使冷却风机出风口面对整车进气格栅,调整冷却风机到进气格栅的距离为0.6-1米。调整环境仓的温度控制为热平衡测试所需温度。待整车浸车超过4小时后,启动发动机,进行热车。
底盘测功机按照车辆最大总质量加载,调整底盘测功机为恒车速模式,通过对整车变速箱以及传动比进行计算,得出发动机最大扭矩点转速所对应的车速,并调整到位。发动机油门全开,同时观察温度数据采集系统的发动机出水温度是否稳定,并记录最后稳定的15分钟的数据,稳定要求为温度变化率0.5℃/10分钟。按照测试的要求,依次测试发动机最大功率点等其他工况,最后得出发动机出水温度最高值,依据冷却系统能力试验方法结合发动机冷却液的许可温度以及测试环境温度计算得出车辆热平衡的性能。
以上实施方法仅用以说明本发明专利,而非限制本发明所描述的技术方案;因此,尽管本说明书对发明进行了详细的阐述,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以做出若干改进和修改,这些改进和修改也涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (9)
1.一种车辆热平衡能力室内测试装置,包括底盘测功机(100),其特征在于,还包括配备温度控制系统的环境仓(300)、冷却风机(200)和温度数据采集系统(400);所述的底盘测功机(100)设于环境仓内,所述的冷却风机(200)设于环境仓内被测试车辆前部用于模拟风速,所述的温度数据采集系统(400)设于被测车辆内部用于测量车辆水路以及环境温度。
2.如权利要求1所述的一种车辆热平衡能力室内测试装置,其特征在于,所述底盘测功机包括72英寸两驱转鼓和相应电机加载控制系统;测试过程中,控制底盘测功机为恒车速状态。
3.如权利要求1所述的一种车辆热平衡能力室内测试装置,其特征在于,所述冷却风机为变频控制,提供1-120km/h的风速。
4.如权利要求1所述的一种车辆热平衡能力室内测试装置,其特征在于,所述环境仓的温度控制系统,对底盘测功机、冷却风机、车辆所处的环境仓进行温度精确控制,温度控制系统针对不同的热平衡测试温度点进行实时调整,保证热平衡能力测试过程中的状态一致。
5.如权利要求1所述的一种车辆热平衡能力室内测试装置,其特征在于,所述温度数据采集系统对发动机的进出水管、冷区系统散热器的进出水管的温度以及环境温度、机油温度等进行测量,并按照固定的频率进行测量、记录。
6.一种车辆热平衡能力室内测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步,将温度数据采集系统在车辆上进行安装,并调试;
第二步,将带有温度数据采集系统的车辆固定在底盘测功机上,并进行加载;
第三步,调整冷却风机出风口与车辆格栅中间处的距离;
第四步,控制环境仓温度控制系统,恒温4小时以上,使车辆与环境温度保持一致;
第五步,启动车辆,控制底盘测功机车速,得到发动机外特性曲线的所需转速,油门开到最大,进行温度数据采集,直至温度变化率小于0.5℃/10分钟,根据温度对车辆热平衡状态进行评估。
7.如权利要求6所述的一种车辆热平衡能力室内测试方法,其特征在于,第二步中的将车辆固定在底盘测功机上,轮胎与底盘测功机鼓面接触。
8.如权利要求6所述的一种车辆热平衡能力室内测试方法,其特征在于,测试过程中,车辆油门处于全开状态。
9.如权利要求6所述的一种车辆热平衡能力室内测试方法,其特征在于,第三步中的冷却风机出风口与整车格栅中间处的距离为0.6-1米。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
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