CN107941851A - 一种内燃机散热器的性能测试装置及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内燃机散热器的性能测试装置及其测试方法，包括有待检测的散热器、用于向散热器吹冷却风的风量模拟装置、用于模拟内燃机产热的换热箱、换热液循环装置和控制系统；所述换热液循环装置将在换热箱中加热的液体通过出液管输送至散热器中进行散热，再将散热后的液体通过进液管输送回换热箱中；形成了一个完整的循环散热回路；不但可以测试出散热器的性能，还能检测出被测散热器，是否符合被模拟的内燃机的需要；在不装配内燃机成品的前提下，即可完成对散热器的测评，从而提升了内燃机成品的合格率，降低了生产成本；可兼容测试和验证不同功率的内燃机散热器，还可以设置测试房，调节环境温度，避免环境因素的干扰，提升测试精度。

Description

一种内燃机散热器的性能测试装置及其测试方法

技术领域

本发明属于用于内燃机散热器的检测技术领域，特别涉及一种内燃机散热器的性能测试装置及其测试方法。

背景技术

内燃机运行原动力来至与内部活塞高速的往复运动，可燃能源在气缸内部不断爆炸做功，持续产生大量的热能，为保证内燃机良性的持续运作，必须对内燃机产生的热量及时的散热，以保证内燃机零部件的运行寿命；散热器作为内燃机的主要散热部件，在以内燃机为核心技术的衍生产品中，具有至关重要的地位和作用。

同时，随着科技的进步，人们生活水平的提高，对于内燃机的各项性能要求也进一步的提高，散热器散热性能的高低及其稳定性成为一个高性能的内燃机的必备要件，目前，内燃机生产领域还不没有专门的装置设备来测试散热器的性能，导致在实际的生产过程中，都需要将散热器装备到内燃机上后，在产品装配完成进行测试时，才能检测出该散热器是否合格，往往由于散热器性能的问题需要返工，而从成品上更换散热器是一个复杂的过程，对于工厂来说，这种更换散热器的方式所带来的损失，远远大于散热器本身的价值；因此需要研发出一种内燃机散热器性能测试装置，来测试散热器的性能，如此可避免将性能不达标的散热器进行成品装配，降低生产成本。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明目的之一提供一种内燃机散热器的性能测试装置，能够检测出散热器的散热性能是否符合内燃机的需要；

本发明目的之二，提供上述内燃机散热器的性能测试装置的一种测试方法，能够检测出散热器的散热性能是否符合内燃机的需要；

本发明解决其目的之一所采用的技术方案是：

一种内燃机散热器的性能测试装置，包括待检测的散热器、用于向散热器吹冷却风的风量模拟装置、用于模拟内燃机产热的换热箱、换热液循环装置和控制系统；所述换热箱内设有热量发生器；所述换热液循环装置包括有与换热箱出口端连通的出液管和与换热箱进口端连通的进液管；所述出液管远离换热箱的另一端连通散热器的进液端口，所述进液管远离换热箱的另一端连通散热器的出液端口；所述换热液循环装置将在换热箱中加热的液体通过出液管输送至散热器中进行散热，再将散热后的液体通过进液管输送回换热箱中；所述进液管和出液管上均设有温度传感器，所述换热液循环装置设有流量控制器；所述控制系统分别与风量模拟装置、热量发生器、换热液循环装置、温度传感器及流量控制器电路连接。

上述技术方案中，通过换热箱来模拟内燃机，通过热量发生器来实时调控产热的功率，即模拟出内燃机的产热功率，恒定产热数值Q可以根据被需要模拟的内燃机参数通过控制系统控制进行调整；换热液可以是水，也可以是其它液体介质，模拟出内燃机的冷却液；换热液循环装置可以模拟出内燃机中冷却液的输出流量L1、输出压力P1、输入流量L3及输入压力P3，待检测的散热器连通到换热液循环装置后，便形成了一个完整的循环散热回路；本技术方案中的散热器，是可更换的，可以是任意一种内燃机散热器；液体在换热箱中被热量发生器以恒定的热量散发而不断加热；换热液与热量发生器发生热交换，高温液体从换热箱中出来，通过出液管流进散热器中进行降温，风量模拟装置模拟出散热器的风扇功率，且根据不同散热器上安装的风扇功率不同，还可以对风量L2进行调节，以模拟对应的被测散热器的风扇参数；液体从散热器中出来经进液管回流至换热箱中，在这个过程中进液管上的温度传感器始终在记录着进液管中经散热器散热后的液体温度T；这之中，输入散热器的温度即出液管中液体的温度T1也是可通过位于出液管上的温度传感器测出来的，T1与T之间的温度差，即为散热器的实际散热量，这是可以计算的，通过这种方式便可以计算出散热器的散热性能；同时，被测散热器所适配的内燃机的相关参数，也是事先可知的，我们可以将被测温度T值与被模拟的内燃机中冷却液的极限温度值相对比，如果T值可以稳定小于极限温度值，则可得出该散热器性能符合该被模拟的内燃机的要求；否则则不满足；通过这样的一种测试，不但可以测试出散热器的性能，还能检测出被测散热器，是否符合被模拟的内燃机的需要；在不装配内燃机与散热器的前提下，即可完成对散热器的测评，从而提升了内燃机成品的合格率，降低了生产成本。

上述技术方案中，可以在换热箱中设置泵作为换热液的流动的动力装置，也可以在换热液循环装置的各个管道上设置泵来提供动力。

优选的，还包括有测试平台，所述散热器、风量模拟装置和换热箱均安装在测试平台上。使各组件安装更加的牢固，不易损坏，使用也更加的方便。

优选的，所述风量模拟装置包括有吹风风扇和给吹风风扇提供动力的电机，所述吹风风扇相对于测试平台上、下、前、后位置均可调。对于不同的散热器，散热器大小不同，它们适配的风机、功率也不相同，风机与散热器的装配位置也不同，因此将吹风风扇设置为相对于测试平台上、下、前、后位置均可调；增加了本发明所述测试装置的适用范围，便于对不同的散热器进行性能测试；上、下、前、后均可调节可通过丝杆等技术实现。

优选的，所述电机为变频电机，其功率大等于25KW。大功率的变频电机，方便可调，适用范围广。

优选的，所述散热器设有吹风散热腔，所述吹风风扇伸进吹风扇热腔风圈1/2位置。该位置的设置，冷却效果最佳，伸进多一些风扇离散热芯子距离近，被压大，伸进少一些，风量易从间隙中跑出泄漏，影响效果。

优选的，所述吹风风扇的扇叶可更换。便于适应不同的被测散热器。

优选的，所述流量控制器设置在进液管和/或出液管上。

优选的，所述测试平台设置在测试房中，所述测试房中设有环境温湿度控制装置，所述环境温湿度控制装置与控制系统电路连接。通过测试房，可对测试环境进行模拟，从而模拟出散热器实际工作中的环境要素，从而避免来自外界温度变化这一部分的干扰，从而提升测试精度。

本发明解决其目的之二所采用的技术方案是：

一种内燃机散热器的性能测试装置的测试方法，包括上述的内燃机散热器的性能测试装置，其测试步骤如下：

1）根据需要安装本次待检测的散热器，将待检测的散热器连接到换热液循环装置上；

2）调整风量模拟装置与散热器的相对位置；并通过控制系统控制风力输风量恒定为L2；

3）通过控制系统控制热量发生器，调控热量发生器的产热功率，使热量发生器单位时间内产热为恒定为Q，加热位于换热箱中的液体。

4)通过控制系统控制换热液循环装置输送液体循环流动，及控制流量控制器；调控出液管中液体输出流量恒定为L1，调控液体输出压力恒定为P1；调控进液管中液体输入流量恒定为L3，调控液体输出压力恒定为P3；

5）实时观察进液管及出液管上的温度传感器，测得散热后的液体温度T，及散热前的液体温度T1。

优选的，所述内燃机散热器的性能测试装置，设置在测试房中，所述测试房中设有环境温湿度控制装置，所述环境温湿度控制装置与控制系统电路连接；在上述测试步骤中可通过控制系统控制环境温湿度控制装置，调节测试房室内温度为T2。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种内燃机散热器的性能测试装置及其测试方法，该装置设有换热箱，并通过换热液循环系统连接待测试的散热器，可以模拟出内燃机的散热回路，不但可以测试出散热器的性能，还能检测出被测散热器，是否符合被模拟的内燃机的需要；在不装配内燃机成品的前提下，即可完成对散热器的测评，从而提升了内燃机成品的合格率，降低了生产成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明所述的一种内燃机散热器的性能测试装置的结构示意图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示的一种内燃机散热器的性能测试装置，包括待检测的散热器6、用于向散热器6吹冷却风的风量模拟装置3、用于模拟内燃机产热的换热箱4、换热液循环装置7和控制系统11；所述换热箱4内设有热量发生器10；所述换热液循环装置7包括有与换热箱4出口端连通的出液管71和与换热箱4进口端连通的进液管72；所述出液管71远离换热箱4的另一端连通散热器6的进液端口，所述进液管72远离换热箱4的另一端连通散热器6的出液端口；所述换热液循环装置7将在换热箱4中加热的液体通过出液管71输送至散热器6中进行散热，再将散热后的液体通过进液管72输送回换热箱4中；所述进液管72和出液管71上均设有温度传感器8，所述换热液循环装置7设有流量控制器9；所述控制系统11分别与风量模拟装置3、热量发生器10、换热液循环装置7、温度传感器8及流量控制器9电路连接。

上述技术方案中，通过换热箱4来模拟内燃机，通过热量发生器10来实时调控产热的功率，即模拟出内燃机的产热功率，恒定产热数值Q可以根据被需要模拟的内燃机参数通过控制系统11控制进行调整；换热液是水，模拟出内燃机的冷却液；换热液循环装置7可以模拟出内燃机中冷却液的输出流量L1、输出压力P1、输入流量L3及输入压力P3，待检测的散热器6连通到换热液循环装置7上后，便形成了一个完整的循环散热回路；本技术方案中的散热器，是可更换的，可以是任意一种内燃机散热器；液体在换热箱4中被热量发生器以恒定的热量散发而不断加热；换热液与热量发生器10发生热交换，高温液体从换热箱4中出来，通过出液管71流进散热器6中进行降温，风量模拟装置3模拟出散热器6的风扇功率，且根据不同散热器6上安装的风扇功率不同，还可以对风量L2进行调节，以模拟对应的被测散热器6的风扇参数；液体从散热器6中出来经进液管72回流至换热箱4中，在这个过程中进液管72上的温度传感器8始终在记录着进液管中经散热器散热后的液体温度T；这之中，输入散热器6的温度即出液管71中液体的温度T1也是可通过位于出液管71上的温度传感器8测出来的，T1与T之间的温度差，即为散热器6的实际散热量，这是可以计算的，通过这种方式便可以计算出散热器6的散热性能；同时，被测散热器6所适配的内燃机的相关参数，也是事先可知的，我们可以将被测温度T值与被模拟的内燃机中冷却液的极限温度值相对比，如果T值可以稳定小于极限温度值，则可得出该散热器6性能符合该被模拟的内燃机的要求；否则则不满足；通过这样的一种测试，不但可以测试出散热器6的性能，还能检测出被测散热器6，是否符合被模拟的内燃机的需要；在不装配成内燃机成品的前提下，即可完成对散热器的测评，从而提升了内燃机成品的合格率，降低了生产成本。本实施例中的散热器6指的是散热水箱。

本实施例中，在换热液循环装置7的各个管道上设置泵13来提供动力。

本实施例中，还包括有测试平台2，所述散热器6、风量模拟装置3和换热箱4均安装在测试平台2上。使各组件安装更加的牢固，不易损坏，使用也更加的方便。

本实施例中，所述风量模拟装置3包括有吹风风扇5和给吹风风扇5提供动力的电机（图未示），所述吹风风扇5相对于测试平台2上、下、前、后位置均可调。对于不同的被测散热器6，散热器6大小不同，它们适配的风机、功率也不相同，风机与散热器的装配位置也不同，因此将吹风风扇5设置为相对于测试平台2上、下、前、后位置均可调；增加了本发明所述测试装置的适用范围，便于对不同的散热器6进行性能测试；上、下、前、后均可调节可通过丝杆等技术实现。

本实施例中，所述电机为变频电机，其功率大等于25KW。本实施例中采用大功率变频电机，其功率为30KW；大功率的变频电机，方便调接功率大小，对于测试不同散热器6的适用范围广。

本实施例中，所述散热器6设有吹风散热腔（图未示），所述吹风风扇5伸进吹风扇热腔风圈1/2位置。该位置的设置，冷却效果最佳，伸进多一些，风扇离散热芯子距离近，被压大，伸进少一些，风量易从间隙中跑出泄漏，影响效果。

本实施例中，所述吹风风扇5的扇叶可更换。便于适应不同的被测散热器6。

本实施例中，所述流量控制器9同时设置在进液管71和出液管72上。

本实施例中，所述测试平台2设置在测试房1中，所述测试房1中设有环境温湿度控制装置12，所述环境温湿度控制装置12与控制系统11电路连接。通过测试房1，可对测试环境进行模拟，从而模拟出散热器实际工作中的环境要素，从而避免来自外界温度变化这一部分的干扰，从而提升测试精度。

一种内燃机散热器的性能测试装置的测试方法，包括上述的内燃机散热器的性能测试装置，其测试步骤如下：

1）根据需要安装本次待检测的散热器6，将待检测的散热器6连接到换热液循环装置7上；

2）调整风量模拟装置3与散热器6的相对位置；并通过控制系统11控制风力输风量恒定为L2；该处L2为被测散热器6的常规适用风量；

3）通过控制系统11控制热量发生器10，调控热量发生器10的产热功率，使热量发生器单位时间内产热为恒定为Q，加热位于换热箱中的液体。单位时间内产热热量Q为被模拟的内燃机的产热参数；

4)通过控制系统11控制换热液循环装置7输送液体循环流动，及控制流量控制器9；调控出液管71中液体输出流量恒定为L1，调控液体输出压力恒定为P1；调控进液管72中液体输入流量恒定为L3，调控液体输出压力恒定为P3；模拟实际工作过程中被模拟内燃机的冷却液的流量和压力，使模拟更加真实化，减少误差，提高测试精度。

5）实时观察进液管72及出液管71上的温度传感器，测得散热后的液体温度T，及散热前的液体温度T1。

本实施例中，所述内燃机散热器的性能测试装置，设置在测试房1中，所述测试房1中设有环境温湿度控制装置12，所述环境温湿度控制装置12与控制系统11电路连接；在上述测试步骤中可通过控制系统控制环境温湿度控制装置12，调节测试房1内的温度为T2。通过测试房，可对测试环境进行模拟，从而模拟出散热器实际工作中的环境要素，从而避免来自外界温度变化这一部分的干扰，从而提升测试精度。

本实施例中的控制系统11为智能控制系统，通过前期输入参数L1、P1、L2、L3、P3、Q、T2等数值，便可自动使测试装置进行运转及运算，并读取T和T1，计算出T和T1的差值得出散热器的散热性能，计算出T和T2的比较值，得出最终的检测结果，自动判断散热器是否达标合格。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种内燃机散热器的性能测试装置及其测试方法，该装置设有换热箱，并通过换热液循环系统连接待测试的散热器，可以模拟出内燃机的散热回路，不但可以测试出散热器的性能，还能检测出被测散热器，是否符合被模拟的内燃机的需要；在不装配内燃机成品的前提下，即可完成对散热器的测评，从而提升了内燃机成品的合格率，降低了生产成本；可兼容对不同功率的内燃机散热器进行性能测试和验证，同时还可以设置测试房，通过环境温度调节，来避免外部环境因素的干扰，提升测试精度。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种内燃机散热器的性能测试装置，其特征在于：包括待检测的散热器、用于向散热器吹冷却风的风量模拟装置、用于模拟内燃机产热的换热箱、换热液循环装置和控制系统；所述换热箱内设有热量发生器；所述换热液循环装置包括有与换热箱出口端连通的出液管和与换热箱进口端连通的进液管；所述出液管远离换热箱的另一端连通散热器的进液端口，所述进液管远离换热箱的另一端连通散热器的出液端口；所述换热液循环装置将在换热箱中加热的液体通过出液管输送至散热器中进行散热，再将散热后的液体通过进液管输送回换热箱中；所述进液管和出液管上均设有温度传感器，所述换热液循环装置设有流量控制器；所述控制系统分别与风量模拟装置、热量发生器、换热液循环装置、温度传感器及流量控制器电路连接。

2.根据权利要求1所述的内燃机散热器的性能测试装置，其特征在于：还包括有测试平台，所述散热器、风量模拟装置和换热箱均安装在测试平台上。

3.根据权利要求2所述的内燃机散热器的性能测试装置，其特征在于：所述风量模拟装置包括有吹风风扇和给吹风风扇提供动力的电机，所述吹风风扇相对于测试平台上、下、前、后位置均可调。

4.根据权利要求3所述的内燃机散热器的性能测试装置，其特征在于：所述电机为变频电机，其功率大等于25KW。

5.根据权利要求3所述的内燃机散热器的性能测试装置，其特征在于：所述散热器设有吹风散热腔，所述吹风风扇伸进吹风扇热腔风圈1/2位置。

6.根据权利要求3所述的内燃机散热器的性能测试装置，其特征在于：所述吹风风扇的扇叶可更换。

7.根据权利要求1所述的一种内燃机散热器的性能测试装置，其特征在于：所述流量控制器设置在进液管和/或出液管上。

8.根据权利要求2-7任一项所述的内燃机散热器的性能测试装置，其特征在于：所述测试平台设置在测试房中，所述测试房中设有环境温湿度控制装置，所述环境温湿度控制装置与控制系统电路连接。

9.一种内燃机散热器的性能测试装置的测试方法，其特征在于：包括如权利要求1中所述的内燃机散热器的性能测试装置，其测试步骤如下：

1）根据需要安装本次待检测的散热器，将待检测的散热器连接到换热液循环装置上；

2）调整风量模拟装置与散热器的相对位置；并通过控制系统控制风力输风量恒定为L2；

3）通过控制系统控制热量发生器，调控热量发生器的产热功率，使热量发生器单位时间内产热为恒定为Q，加热位于换热箱中的液体。

4)通过控制系统控制换热液循环装置输送液体循环流动，及控制流量控制器；调控出液管中液体输出流量恒定为L1，调控液体输出压力恒定为P1；调控进液管中液体输入流量恒定为L3，调控液体输出压力恒定为P3；

5）实时观察进液管及出液管上的温度传感器，测得散热后的液体温度T，及散热前的液体温度T1。

10.根据权利要求9所述的内燃机散热器的性能测试装置的测试方法，其特征在于：所述内燃机散热器的性能测试装置，设置在测试房中，所述测试房中设有环境温湿度控制装置，所述环境温湿度控制装置与控制系统电路连接；在上述测试步骤中可通过控制系统控制环境温湿度控制装置，调节测试房室内温度为T2。