CN104990834B - 一种发动机的冷却液中的空气含量的测量装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机的冷却液中的空气含量的测量装置及方法，测量装置包括：出水管，其一端与发动机的水腔的一端连通，出水管的中部设有第一小循环接口；进水管，其一端与发动机的水腔的另一端连通，进水管的中部设有第二小循环接口；散热器，其两端分别与出水管的另一端和进水管的另一端连通；小循环水管，其两端分别与第一小循环接口和第二小循环接口连通；节温器，其设置在第一小循环接口上；透明的观察盖，其固定在出水管的最高处，且位于发动机的出水口与第一小循环接口之间，观察盖的外侧面上设有限值警示线及多条刻度线。该测量装置结构简单，制造成本低廉，且使用方便，可快速准确读取冷却液中的空气的体积，方便计算。
Description
技术领域
本发明涉及发动机领域，特别涉及一种发动机的冷却液中的空气含量的测量装置及方法。
背景技术
发动机的冷却系统正常工作时，其内部很少产生气泡，即使有部分气泡产生，也能快速通过冷却系统的除气系统如膨胀水箱等快速释放掉。实际使用中，由于冷却液的失效(比如冷却液变质或用户不断充水或使用了伪造劣质冷却液等)、冷却系统零部件的失效(如膨胀水箱压力盖失效，冷却管路安装不正确，冷却管路有缝隙导致空气进入等)等原因，冷却液的空气含量会逐渐升高，导致正常的冷却系统出现问题，如气阻(空气积聚在水腔的通道中，阻碍冷却液的流动)及气缸套穴蚀等问题，因此需要及时检查维修。只有测量冷却液中的空气含量水平，才能精确地知道冷却液中的空气含量水平，现有技术中测量冷却液中的空气含量需要一套较复杂昂贵的测量装置及较多的传感器，也需占用较大的安装空间，使用成本很高。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发动机的冷却液中的空气含量的测量装置及方法，从而克服现有技术中用于测量冷却液中的空气含量的设备很复杂且成本高的缺陷。
为实现上述目的，本发明提供了一种发动机的冷却液中的空气含量的测量装置，测量装置包括：出水管，出水管的一端与发动机的水腔的一端连通，出水管的中部设有第一小循环接口；进水管，进水管的一端与发动机的水腔的另一端连通，进水管的中部设有第二小循环接口；散热器，散热器的两端分别与出水管的另一端和进水管的另一端连通；小循环水管，小循环水管的两端分别与第一小循环接口和第二小循环接口连通；节温器，节温器设置在第一小循环接口上；透明的观察盖，观察盖固定在出水管的最高处，且位于发动机的出水口与第一小循环接口之间，观察盖的外侧面上设有限值警示线及多条刻度线。
优选地，上述技术方案中，观察盖呈半球形、柱状、锥状或半椭圆球的形状。
优选地，上述技术方案中，观察盖由有机玻璃或塑料制成。
本发明还提供了一种发动机的冷却液中的空气含量的测量方法，发动机内冷却液的体积是固定的，测量方法包括如下步骤：提供冷却液中的空气含量的测量装置，测量装置包括透明的观察盖，观察盖固定在出水管的最高处，且观察盖的外侧面上设有限值警示线及多条刻度线；启动发动机，在高压及高流速下观察盖中充满冷却液；使发动机停止运转，同时冷却液停止流动；使发动机静置预定时间，使发动机的冷却液中的气泡浮到冷却液的液面上并积聚在观察盖内；读取观察盖上冷却液的液面所对应的刻度，即冷却液内的气泡的体积；根据理想气体状态方程及质量的计算公式计算出气泡的质量m1和发动机内的冷却液的总质量m2；计算冷却液中的空气含量A：A＝m1/m2。
优选地，上述技术方案中，预定时间大于等于0.5小时。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明的测量装置结构简单，制造成本低廉，避免测量装置占用很大的安装空间；且使用方便，可快速准确读取冷却液中的空气的体积，方便计算冷却液中的空气含量。
附图说明
图1是根据本发明的发动机的冷却液中的空气含量的测量装置的结构图。
主要附图标记说明：
1-发动机，2-出水管，3-观察盖，4-节温器，5-散热器，6-进水管，7-小循环水管。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1所示，根据本发明具体实施方式的发动机的冷却液中的空气含量的测量装置包括出水管2、观察盖3、进水管6、散热器5、小循环水管7、以及节温器4。
发动机1内设有水腔(冷却液的流动通道)，水腔的出水口和进水口分别与出水管2和进水管6连通，出水管2和进水管6的另一端分别与散热器5的进水口和出水口连通。散热器5用于对冷却液进行冷却，并将冷却后的冷却液送回发动机1。
出水管2的中部设有第一小循环接口，进水管6的中部设有第二小循环接口，第一小循环接口和第二小循环接口之间设有小循环水管7，第一小循环接口处设有节温器4。当冷却液的温度较低时，不需要散热器5的冷却，此时节温器4关闭，截断发动机1的出水口与散热器5之间的连接，同时使出水管2与小循环水管7连通，此时发动机1的出水直接通过小循环水管7流到进水管6，然后再进入发动机1中进行内部循环(不经过散热器5，有利于冷却液温度低时发动机的快速升温)；当冷却液的温度较高时，节温器4打开，截断了出水管2与小循环水管7的连接，同时，出水管2与散热器5连通，此时高温冷却液通过出水管2流到散热器5中，降温后再流回发动机1。
观察盖3设置在发动机的出水口与第一小循环接口之间，且位于出水管2的最高处，使冷却液中跑出的空气向上运动并积聚在观察盖3内。作为一个实施例，如图1所述，出水管2上与发动机的出水口连接的位置低于观察盖3的安装位置。观察盖3的外侧面上设有限值警示线及多条刻度线(图中未示出)。
优选地，观察盖3呈半球形、柱状、锥状或半椭圆球的形状。优选地，观察盖3由有机玻璃或塑料制成。
发动机运转时，在高压力及高流速下，观察盖3中充满冷却液。当发动机停止运转后，冷却液也停止流动。在静置的过程中，发动机水腔中的气泡会缓慢上浮到冷却液的液面上方，最终积聚在冷却液容腔的最顶部，即观察盖的内腔中。在静置预定时间后，气泡完全从冷却液中跑出，然后读取观察盖中冷却液的液面所对应的刻度，即可得出积聚在观察盖中的空气的体积。然后根据理想气体状态方程PV/T＝C及质量的计算公式m＝ρv计算出所述空气的质量m1，除以发动机水腔内冷却液的总质量m2，根据公式A＝m1/m2就可得出冷却液中的空气含量A。优选的，停机静置的时间大于等于0.5小时。
由于发动机的冷却液的水腔的容积是固定的，也就是发动机内的冷却液的总体积和总质量是固定的(一般按照发动机水腔的设计值来计算)，无需使用流量计测量冷却液的单位流量，以计算发动机内的冷却液的总质量；同时空气含量是否过多，只需观察冷却液的液面是否超出观察盖上标示的限值警示线即可(具体刻度线位置需通过开发试验时根据观察盖的形状尺寸、体积等实际测量、计算等来确定)，无需专门的空气收集装置及量筒等设备，也无需在使用时对空气的体积进行详细计算。
使用本发明的测量装置时，通过观察积聚在观察盖中的空气量的刻度，就可以知道冷却液的空气含量；通过观察积聚在观察盖3中的空气量是否超过限值警示线，即可知道冷却液空气含量是否合格。
本发明的测量装置结构简单，制造成本低廉，避免测量装置占用很大的安装空间；且使用方便，可快速准确读取冷却液中的空气的体积，方便计算冷却液中的空气含量。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (5)
1.一种发动机的冷却液中的空气含量的测量装置，其特征在于，所述测量装置包括：
出水管，所述出水管的一端与所述发动机的水腔的一端连通，所述出水管的中部设有第一小循环接口；
进水管，所述进水管的一端与所述发动机的水腔的另一端连通，所述进水管的中部设有第二小循环接口；
散热器，所述散热器的两端分别与所述出水管的另一端和所述进水管的另一端连通；
小循环水管，所述小循环水管的两端分别与所述第一小循环接口和所述第二小循环接口连通；
节温器，所述节温器设置在所述第一小循环接口上；
透明的观察盖，所述观察盖固定在所述出水管的最高处，且位于所述发动机的出水口与所述第一小循环接口之间，所述观察盖的外侧面上设有限值警示线及多条刻度线。
2.根据权利要求1所述的发动机的冷却液中的空气含量的测量装置，其特征在于，所述观察盖呈半球形、柱状、锥状或半椭圆球的形状。
3.根据权利要求1或2所述的发动机的冷却液中的空气含量的测量装置，其特征在于，所述观察盖由有机玻璃或塑料制成。
4.一种发动机的冷却液中的空气含量的测量方法，所述发动机内冷却液的体积是固定的，其特征在于，所述测量方法包括如下步骤：
提供冷却液中的空气含量的测量装置，所述测量装置包括透明的观察盖，所述观察盖固定在出水管的最高处，且所述观察盖的外侧面上设有限值警示线及多条刻度线；
启动发动机，在高压及高流速下所述观察盖中充满冷却液；
使所述发动机停止运转，同时冷却液停止流动；
使所述发动机静置预定时间，使所述发动机的冷却液中的气泡浮到所述冷却液的液面上并积聚在所述观察盖内；
读取所述观察盖上冷却液的液面所对应的刻度，即冷却液内的气泡的体积；
根据理想气体状态方程及质量的计算公式计算出所述气泡的质量m1和所述发动机内的冷却液的总质量m2；
计算所述冷却液中的空气含量A：A＝m1/m2。
5.根据权利要求4所述的发动机的冷却液中的空气含量的测量方法，其特征在于，所述预定时间大于等于0.5小时。
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