CN105067247A - 一种发动机排气消声器冷热冲击试验设备及应用所述设备的试验方法 - Google Patents
一种发动机排气消声器冷热冲击试验设备及应用所述设备的试验方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种应用于发动机排气消声器试验设备技术领域的排气消声器冷热冲击试验设备,本发明还涉及应用所述设备的试验方法,消声器(2)安装在设备框架(1)上,消声器(2)的进气管(3)与高温燃烧器(4)连接,设备框架(1)内还设置有冷却部件(5),冷却部件(5)的冷却水管(7)一端与水泵(6)连接,冷却水管(7)另一端与喷淋部件(8)连接,水泵(6)和高温燃烧器(4)均与控制部件(9)连接,本发明的试验设备,占用空间小,紧凑实用,能够方便快捷地完成发动机排气消声器冷热冲击试验,同时设备运行操作简便,试验资源占用率低,更符合模拟消声器真实工况,同时提高了试验设备的通用性。
Description
技术领域
本发明属于发动机排气消声器试验设备技术领域,更具体地说,是涉及一种发动机排气消声器冷热冲击试验设备,本发明还涉及应用所述设备的试验方法。
背景技术
安装在机动车上的排气系统消声器,其筒体存在呈双重卷绕卷边接缝结构,消声器的壳体具有双层结构,该双层结构具有作为内层的内壳和作为外层的外壳,此外,板材被筒状地卷绕,并且板材的端部经卷边接缝彼此固定,以形成内壳和外壳中的各者。在上述类型的消声器中,当蓄积在消声器中的冷凝水进入内壳与外壳之间的间隙,然后冷凝水被排气的余热加热气化,最终致使消声器内壳与外壳之间的间隙压力上升,而使两层壳体之间变形分层。消声器的壳体变形分层会导致消声器的筒体刚度急剧降低,当消声器筒体的固有频率被发动机激励或者不稳定气流的激励激起就会产生辐射噪声,会对整车的NVH性能和乘坐舒适性产生影响。根据不同的工况需要,消声器的壳体必须在规定的时间段内实现反复的冷热冲击,但不出现消声器壳体分层现象,即满足NVH对消声器壳体刚度的要求。现有的消声器台架搭建冷热冲击设备存在如下缺点:1)台架搭建的冷热冲击设备占用空间较大,不能紧凑实用。2)台架搭建的冷热冲击设备搭建试验时显得更加的复杂繁琐。3)台架搭建的冷热冲击设备试验资源占用率高,试验资源比较固定,不能充分利用试验资源,因此不能满足消声器冷热冲击试验需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种占用空间小,紧凑实用,能够方便快捷地完成发动机排气消声器冷热冲击试验,同时设备运行操作简便,试验资源占用率低,更符合模拟消声器真实工况的发动机排气消声器冷热冲击试验设备。
要解决以上所述的技术问题,本发明采取的技术方案为:
本发明为一种发动机排气消声器冷热冲击试验设备,所述的试验设备包括设备框架,消声器设置为能够安装在设备框架上的结构,所述的消声器的进气管与能够增加消声器温度的高温燃烧器连接,设备框架内还设置有冷却部件,冷却部件包括水泵和冷却水管,冷却水管一端与水泵连接,冷却水管另一端与喷淋部件连接,水泵和高温燃烧器均与控制部件连接。
所述的设备框架包括组成框架结构的设备框架的框架支撑梁,框架支撑梁包括上横梁Ⅰ和上横梁Ⅱ,所述的上横梁Ⅰ上设置倒T形的卡槽Ⅰ,上横梁Ⅱ上设置倒T形的卡槽Ⅱ,所述的上横梁Ⅰ上安装通过卡装部活动卡装在卡槽Ⅰ上的滑轨Ⅰ,上横梁Ⅱ上安装通过卡装部活动卡装在卡槽Ⅱ内的滑轨Ⅱ,所述的消声器的进气管设置为能够卡装在滑轨Ⅰ上的结构,消声器的排气管设置为能够卡装在滑轨Ⅱ上的结构。
所述的冷却水管与喷淋部件连接的一端设置多个冷却支管,喷淋部件包括多个喷淋头,每个冷却支管端头分别安装一个喷淋头,喷淋头设置为延伸到消声器本体位置的结构,多个喷淋头按间隙布置,控制部件设置为能够控制水泵开关的结构。
所述的试验设备还包括温度采集器,消声器的进气管上设置进气管温度传感器,消声器的消声器本体上按间隙设置多个消声器温度传感器,进气管温度传感器和消声器温度传感器分别与温度采集器连接,温度采集器与控制部件连接。
所述的消声器本体上端面和下端面分别设置多个喷淋头,所述的每个喷淋头上分别设置一个能够调节喷淋流量大小的调节阀门,所述的设备框架四个边角分别设置能够滚动和锁止的滚动轮。
所述的滑轨Ⅰ上设置多个穿过滑轨Ⅰ的限位螺栓Ⅰ,滑轨Ⅱ上设置多个穿过滑轨Ⅱ的限位螺栓Ⅱ。
本发明还涉及一种应用所述的试验设备进行试验的方法,所述的试验方法的步骤为:
1)将消声器安装在设备框架上,将消声器的进气管与高温燃烧器连接,将喷淋部件延伸到靠近消声器部位;
2)通过控制部件控制高温燃烧器工作,对消声器进行加温,加温到消声器在整车工况下工作时的最高温度;
3)将消声器加温到最高温度后,高温燃烧器继续工作,然后控制部件控制水泵工作,喷淋部件向消声器进行喷水5-15s,然后停止喷水30-60s;进行喷水和停止喷水往复进行五次;
4)进行喷水和停止喷水往复进行五次后,控制部件控制高温燃烧器停止工作,控制部件控制水泵继续工作,对消声器进行冷却,完成一个试验循环。
所述的试验设备的高温燃烧器对消声器进行加温时,控制部件设定消声器在整车工况下工作时的最高温度数值,消声器温度传感器获取消声器本体部位的达到最高温度时,向控制部件反馈信号,控制部件控制水泵工作,喷淋部件向消声器进行喷水5-15s,然后停止喷水30-60s;进行喷水和停止喷水往复进行五次;
所述的喷淋部件向消声器进行喷水时,喷水持续时间10s,然后停止喷水,停止喷施持续时间50s;进行喷水和停止喷水往复进行五次。
进行喷水和停止喷水往复进行五次后,控制部件控制高温燃烧器停止工作,控制部件控制水泵继续工作,对消声器进行冷却,冷却至进气管温度传感器部位温度低于50℃,消声器温度传感器部位温度低于100℃,完成一个试验循环。
采用本发明的技术方案,能得到以下的有益效果:
本发明所述的发动机排气消声器冷热冲击试验设备,当需要对排气消声器进行冷热冲击试验时,先将准备做试验的消声器安装到设备框架上,将消声器的进气管与高温燃烧器连接,将冷却部件的喷淋部件延伸到消声器本体部位,高温燃烧器和水泵的工作启停均由控制部件控制。当开始试验时,通过控制部件控制高温燃烧器工作,对消声器加温,当消声器本体的温度达到设定的温度(即消声器在整车工况下工作时的最高温度)后,控制部件在控制高温燃烧器继续工作的同时,控制部件再控制水泵工作,喷淋部件向消声器进行间歇性喷水,即喷水一段时间,再停止喷施一段时间,然后再喷水,再停止喷水;进行喷水和停止喷水往复进行多次。进行喷水和停止喷水往复进行多次后,对消声器冷却,完成一个试验循环,根据需要,可再次重复上述的试验工序或者对另一个准备试验的消声器进行上述试验。本发明的排气消声器冷热冲击试验设备,占用空间小,紧凑实用,能够方便快捷地完成发动机排气消声器冷热冲击试验,同时设备运行操作简便,试验资源占用率低,更符合模拟消声器真实工况,从而获取准确的试验结果。本发明的试验设备可以适用多种消声器的安装固定,提高了试验设备的通用性。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明:
图1为本发明的发动机排气消声器冷热冲击试验设备的结构示意图;
图2为本发明的发动机排气消声器冷热冲击试验设备的俯视结构示意图;
图3为本发明的发动机排气消声器冷热冲击试验设备的消声器的剖视放大结构示意图;
附图中标记分别为:1、设备框架;2、消声器;3、进气管;4、高温燃烧器;5、冷却部件;6、水泵;7、冷却水管;8、喷淋部件;9、控制部件;10、框架支撑梁;11、上横梁Ⅰ;12、上横梁Ⅱ;13、卡槽Ⅰ;14、卡槽Ⅱ;15、滑轨Ⅰ;16、滑轨Ⅱ;17、排气管;18、冷却支管;19、喷淋头;20、温度采集器;21、进气管温度传感器;22、消声器温度传感器;23、消声器本体;24、限位螺栓Ⅰ;25、限位螺栓Ⅱ;26、滚动轮。
具体实施方式
下面对照附图,通过对实施例的描述,对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明:
如附图1-附图3所示,本发明为一种发动机排气消声器冷热冲击试验设备,所述的试验设备包括设备框架1,消声器2设置为能够安装在设备框架1上的结构,所述的消声器2的进气管3与能够增加消声器2温度的高温燃烧器4连接,设备框架1内还设置有冷却部件5,冷却部件5包括水泵6和冷却水管7,冷却水管7一端与水泵6连接,冷却水管7另一端与喷淋部件8连接,水泵6和高温燃烧器4均与控制部件9连接。上述结构,当需要对排气消声器进行冷热冲击试验时,先将准备做试验的消声器安装到设备框架上,将消声器的进气管与高温燃烧器连接,将冷却部件的喷淋部件延伸到消声器本体部位,高温燃烧器和水泵的工作启停均由控制部件控制。当开始试验时,通过控制部件控制高温燃烧器工作,对消声器加温,当消声器本体的温度达到设定的温度(即消声器在整车工况下工作时的最高温度)后,控制部件在控制高温燃烧器继续工作的同时,控制部件再控制水泵工作,喷淋部件向消声器进行间歇性喷水,即喷水一段时间,再停止喷施一段时间,然后再喷水,再停止喷水;进行喷水和停止喷水往复进行多次。进行喷水和停止喷水往复进行多次后,对消声器冷却,完成一个试验循环,根据需要,可再次重复上述的试验工序或者对另一个准备试验的消声器进行上述试验。本发明所述的发动机排气消声器冷热冲击试验设备,占用空间小,紧凑实用,能够方便快捷地完成发动机排气消声器冷热冲击试验,同时设备运行操作简便,试验资源占用率低,更符合模拟消声器真实工况,从而获取准确的试验结果。
所述的设备框架1包括组成框架结构的设备框架1的框架支撑梁10,框架支撑梁10包括上横梁Ⅰ11和上横梁Ⅱ12,所述的上横梁Ⅰ11上设置倒T形的卡槽Ⅰ13,上横梁Ⅱ12上设置倒T形的卡槽Ⅱ14,所述的上横梁Ⅰ11上安装通过卡装部活动卡装在卡槽Ⅰ13上的滑轨Ⅰ15,上横梁Ⅱ12上安装通过卡装部活动卡装在卡槽Ⅱ14内的滑轨Ⅱ16,所述的消声器2的进气管3设置为能够卡装在滑轨Ⅰ15上的结构,消声器2的排气管17设置为能够卡装在滑轨Ⅱ16上的结构。
所述的冷却水管7与喷淋部件8连接的一端设置多个冷却支管18,喷淋部件8包括多个喷淋头19,每个冷却支管18端头分别安装一个喷淋头19,喷淋头19设置为延伸到消声器本体23位置的结构,多个喷淋头19按间隙布置,控制部件9设置为能够控制水泵6开关的结构。多个喷淋头分别与冷却支管连接,这样,水泵工作后,多个喷淋头同时工作,对消声器本体进行喷水冷却。
所述的试验设备还包括温度采集器20,消声器2的进气管3上设置进气管温度传感器21,消声器2的消声器本体23上按间隙设置多个消声器温度传感器22,进气管温度传感器21和消声器温度传感器22分别与温度采集器20连接,所述的温度采集器20与控制部件9连接。进气管温度传感器21和消声器温度传感器22采集的温度信息,及时向控制部件反馈,便于控制部件根据温度信息,控制试验设备工作。当对消声器2加温到消声器2在整车工况下工作时的最高温度时,消声器温度传感器22向温度采集器20反馈信号,温度采集器向控制部件反馈信号,控制部件控制高温燃烧器4继续工作,然后控制部件9再控制水泵6工作,喷淋部件8向消声器2进行喷水5-15s,然后停止喷水30-60s;进行喷水和停止喷水往复进行五次,这样,就能够对消声器进行冷热冲击试验。
所述的消声器本体23上端面和下端面分别设置多个喷淋头19,所述的每个喷淋头19上分别设置一个能够调节喷淋流量大小的调节阀门,所述的设备框架1四个边角分别设置能够滚动和锁止的滚动轮26。当控制部件控制水泵工作后,多个喷淋头分别向消声器本体上喷洒冷却水,对消声器进行降温。调节阀门可控制喷淋头喷出水流的流速,从而适用不同大小的消声器完成试验。
所述的滑轨Ⅰ15上设置多个穿过滑轨Ⅰ15的限位螺栓Ⅰ24,滑轨Ⅱ16上设置多个穿过滑轨Ⅱ16的限位螺栓Ⅱ25。这样的结构设置,当不同结构和尺寸的消声器在试验设备上进行试验时,只要分别松开限位螺栓Ⅰ24和限位螺栓Ⅱ25,就能移动滑轨Ⅰ15和滑轨Ⅱ16,移动滑轨Ⅰ15和滑轨Ⅱ16位置后,就能对不同结构和尺寸的消声器的进气管和排气管进行卡装,实现将消声器固定安装在冷热冲击试验设备上的目的,便于方便快捷地对不同结构和尺寸的消声器进行试验。
本发明还涉及一种应用所述的试验设备进行试验的方法,所述的试验方法的步骤为:
1)将消声器安装在设备框架1上,将消声器2的进气管3与高温燃烧器4连接,将喷淋部件8延伸到靠近消声器2部位;
2)通过控制部件9控制高温燃烧器4工作,对消声器2进行加温,加温到消声器2在整车工况下工作时的最高温度;
3)将消声器2加温到最高温度后,高温燃烧器4继续工作,然后控制部件9控制水泵6工作,喷淋部件8向消声器2进行喷水5-15s,然后停止喷水30-60s;进行喷水和停止喷水往复进行五次;
4)进行喷水和停止喷水往复进行五次后,控制部件9控制高温燃烧器4停止工作,控制部件9控制水泵6继续工作,对消声器2进行冷却,完成一个试验循环。
本发明的试验方法,能够方便快捷地完成发动机排气消声器冷热冲击试验,操作简便,试验资源占用率低,更符合模拟消声器真实工况,从而获取准确的试验结果,同时,试验进行过程中的加热、喷水和冷却工序的启停及加热、喷水和冷却时间的控制,均无需人工操作和监控,从而大大提高了试验的效率和准确度。
所述的试验设备的高温燃烧器4对消声器2进行加温时,控制部件9设定消声器2在整车工况下工作时的最高温度数值,消声器温度传感器22获取消声器本体23部位的达到最高温度时,向控制部件9反馈信号,控制部件9控制水泵6工作,喷淋部件8向消声器2进行喷水5-15s,然后停止喷水30-60s;进行喷水和停止喷水往复进行五次;
所述的喷淋部件8向消声器2进行喷水时,喷水持续时间10s,然后停止喷水,停止喷施持续时间50s;进行喷水和停止喷水往复进行五次。
进行喷水和停止喷水往复进行五次后,控制部件9控制高温燃烧器4停止工作,控制部件9控制水泵6继续工作,对消声器2进行冷却,冷却至进气管温度传感器21部位温度低于50℃,消声器温度传感器22部位温度低于100℃,完成一个试验循环。
本发明所述的消声器冷热冲击设备及试验方法,智能控制冷热冲击试验工况中的加热、喷水和冷却步骤的开启及加热、喷水和冷却的延续时间,无需人工操作和监控,大大节省了人力成本,提高了试验效率。本发明的试验设备可以适用多种消声器的连接,通用性更广。本发明采用的是可循环利用的水循环冷却体系,试验过程中无需外接其他水源补充冷却水,提高了冷却水的利用率和试验效率。本发明的设备占用空间小,紧凑实用,搭建试验更加快捷方便,试验资源占用率低,可在试验结束后再次分配试验资源给其他试验,提高了试验设备的利用率。
本发明所述的发动机排气消声器冷热冲击试验设备,当需要对排气消声器进行冷热冲击试验时,先将准备做试验的消声器安装到设备框架上,将消声器的进气管与高温燃烧器连接,将冷却部件的喷淋部件延伸到消声器本体部位,高温燃烧器和水泵的工作启停均由控制部件控制。当开始试验时,通过控制部件控制高温燃烧器工作,对消声器加温,当消声器本体的温度达到设定的温度(即消声器在整车工况下工作时的最高温度)后,控制部件在控制高温燃烧器继续工作的同时,控制部件再控制水泵工作,喷淋部件向消声器进行间歇性喷水,即喷水一段时间,再停止喷施一段时间,然后再喷水,再停止喷水;进行喷水和停止喷水往复进行多次。进行喷水和停止喷水往复进行多次后,对消声器冷却,完成一个试验循环,根据需要,可再次重复上述的试验工序或者对另一个准备试验的消声器进行上述试验。本发明的排气消声器冷热冲击试验设备,占用空间小,紧凑实用,能够方便快捷地完成发动机排气消声器冷热冲击试验,同时设备运行操作简便,试验资源占用率低,更符合模拟消声器真实工况,从而获取准确的试验结果。本发明的试验设备可以适用多种消声器的安装固定,提高了试验设备的通用性。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述,显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的,均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种发动机排气消声器冷热冲击试验设备,其特征在于:所述的试验设备包括设备框架(1),消声器(2)设置为能够安装在设备框架(1)上的结构,所述的消声器(2)的进气管(3)与能够增加消声器(2)温度的高温燃烧器(4)连接,设备框架(1)内还设置有冷却部件(5),冷却部件(5)包括水泵(6)和冷却水管(7),冷却水管(7)一端与水泵(6)连接,冷却水管(7)另一端与喷淋部件(8)连接,水泵(6)和高温燃烧器(4)均与控制部件(9)连接。
2.根据权利要求1所述的发动机排气消声器冷热冲击试验设备,其特征在于:所述的设备框架(1)包括组成框架结构的设备框架(1)的框架支撑梁(10),框架支撑梁(10)包括上横梁Ⅰ(11)和上横梁Ⅱ(12),所述的上横梁Ⅰ(11)上设置倒T形的卡槽Ⅰ(13),上横梁Ⅱ(12)上设置倒T形的卡槽Ⅱ(14),所述的上横梁Ⅰ(11)上安装通过卡装部活动卡装在卡槽Ⅰ(13)上的滑轨Ⅰ(15),上横梁Ⅱ(12)上安装通过卡装部活动卡装在卡槽Ⅱ(14)内的滑轨Ⅱ(16),所述的消声器(2)的进气管(3)设置为能够卡装在滑轨Ⅰ(15)上的结构,消声器(2)的排气管(17)设置为能够卡装在滑轨Ⅱ(16)上的结构。
3.根据权利要求1所述的发动机排气消声器冷热冲击试验设备,其特征在于:所述的冷却水管(7)与喷淋部件(8)连接的一端设置多个冷却支管(18),喷淋部件(8)包括多个喷淋头(19),每个冷却支管(18)端头分别安装一个喷淋头(19),喷淋头(19)设置为延伸到消声器本体(23)位置的结构,多个喷淋头(19)按间隙布置,控制部件(9)设置为能够控制水泵(6)开关的结构。
4.根据权利要求1所述的发动机排气消声器冷热冲击试验设备,其特征在于:所述的试验设备还包括温度采集器(20),消声器(2)的进气管(3)上设置进气管温度传感器(21),消声器(2)的消声器本体(23)上按间隙设置多个消声器温度传感器(22),进气管温度传感器(21)和消声器温度传感器(22)分别与温度采集器(20)连接,所述的温度采集器(20)与控制部件(9)连接。
5.根据权利要求3所述的发动机排气消声器冷热冲击试验设备,其特征在于:所述的消声器本体(23)上端面和下端面分别设置多个喷淋头(19),所述的每个喷淋头(19)上分别设置一个能够调节喷淋流量大小的调节阀门,所述的设备框架(1)四个边角分别设置能够滚动和锁止的滚动轮(26)。
6.根据权利要求2所述的发动机排气消声器冷热冲击试验设备,其特征在于:所述的滑轨Ⅰ(15)上设置多个穿过滑轨Ⅰ(15)的限位螺栓Ⅰ(24),滑轨Ⅱ(16)上设置多个穿过滑轨Ⅱ(16)的限位螺栓Ⅱ(25)。
7.根据权1—权6任一权利要求所述的试验设备进行试验的方法,其特征在于:所述的试验方法的步骤为:
1)将消声器安装在设备框架(1)上,将消声器(2)的进气管(3)与高温燃烧器(4)连接,将喷淋部件(8)延伸到靠近消声器(2)部位;
2)通过控制部件(9)控制高温燃烧器(4)工作,对消声器(2)进行加温,加温到消声器(2)在整车工况下工作时的最高温度;
3)将消声器(2)加温到最高温度后,高温燃烧器(4)继续工作,然后控制部件(9)控制水泵(6)工作,喷淋部件(8)向消声器(2)进行喷水5—15s,然后停止喷水30—60s;进行喷水和停止喷水往复进行五次;
4)进行喷水和停止喷水往复进行五次后,控制部件(9)控制高温燃烧器(4)停止工作,控制部件(9)控制水泵(6)继续工作,对消声器(2)进行冷却,完成一个试验循环。
8.根据权利要求1所述的所述的试验设备进行试验的方法,其特征在于:所述的试验设备的高温燃烧器(4)对消声器(2)进行加温时,控制部件(9)设定消声器(2)在整车工况下工作时的最高温度数值,消声器温度传感器(22)获取消声器本体(23)部位的达到最高温度时,向控制部件(9)反馈信号,控制部件(9)控制水泵(6)工作,喷淋部件(8)向消声器(2)进行喷水5—15s,然后停止喷水30—60s;进行喷水和停止喷水往复进行五次。
9.根据权利要求8所述的所述的试验设备进行试验的方法,其特征在于:所述的喷淋部件(8)向消声器(2)进行喷水时,喷水持续时间10s,然后停止喷水,停止喷施持续时间50s;进行喷水和停止喷水往复进行五次。
10.根据权利要求8所述的所述的试验设备进行试验的方法,其特征在于:进行喷水和停止喷水往复进行五次后,控制部件(9)控制高温燃烧器(4)停止工作,控制部件(9)控制水泵(6)继续工作,对消声器(2)进行冷却,冷却至进气管温度传感器(21)部位温度低于50℃,消声器温度传感器(22)部位温度低于100℃,完成一个试验循环。
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CN112504899A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-03-16 | 重庆大学 | 一种热冲击实验系统 |
CN113820138A (zh) * | 2021-10-11 | 2021-12-21 | 上海坦泽环保集团有限公司 | 一种发动机地面试验环境控制系统 |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151118 |