CN112213225A - 一种发动机缸盖总成冷热疲劳试验方法及装置 - Google Patents

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CN112213225A CN202010995511.7A CN202010995511A CN112213225A CN 112213225 A CN112213225 A CN 112213225A CN 202010995511 A CN202010995511 A CN 202010995511A CN 112213225 A CN112213225 A CN 112213225A
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李智
赵俊平
李海艳
牛恩来
鲁福来
余金科
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Abstract

本发明提供一种发动机缸盖总成冷热疲劳试验方法及装置，属于发动机冷热疲劳试验技术领域，包括将发动机缸盖总成接入感应加热系统和冷却液循环系统，发动机缸盖总成向外排出的低温空气经感应加热系统感应加热后变成高温空气，感应加热系统将高温空气重新输入发动机缸盖总成内部以加热缸盖的火力面至预设高温，冷却液循环系统利用其内部循环流动的含有纳米铜粉的冷却液将缸盖的火力面冷却至预设低温。利用感应加热系统和冷却液循环系统对缸盖重复进行加热‑冷却操作直至缸盖鼻梁区出现裂纹。本发明的有益效果：精确模拟发动机缸盖总成实际工作时的加热冷却过程，以解决现有冷热疲劳试验效率较低的问题。

Description

一种发动机缸盖总成冷热疲劳试验方法及装置
技术领域
本申请涉及发动机冷热疲劳试验技术领域，具体涉及一种发动机缸盖总成冷热疲劳试验方法及装置。
背景技术
现有的测试发动机缸盖热疲劳性能的试验是发动机热冲击台架试验，热冲击台架试验通常用来对发动机整机进行性能判定，不考验单个零件的极限性能。
冷热疲劳试验是通过模拟发动机受热件的热状态并强化试验条件，在短时间内完成的热疲劳性能试验，具有试验周期短、成本低等优点，涉及的零件主要有缸盖、活塞、气门挺杆等，加热方法主要有红外加热、火焰加热等。近年发展起来的加速冷热疲劳试验可对比判定发动机受热件的热疲劳性能极限和可靠性，是一种可靠、快速、节能的发动机受热件试验方法。
现有技术的主要缺点如下：
(1)业界通常使用的发动机热冲击台架试验只对发动机整机性能进行判定，不考验单个零件(例如缸盖)的极限性能。
(2)现有的热疲劳性能试验采用红外加热、火焰加热、感应加热等。其中火焰加热控制困难、精度差，红外加热和感应加热的透热深度只有1-2mm，与缸盖实际工作状态有差别。
(3)现有的热疲劳性能试验中，冷却介质为水，存在冷却能力较差、易结水垢等缺点。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本申请的目的在于提供一种发动机缸盖总成冷热疲劳试验方法及装置，精确模拟发动机缸盖总成实际工作时的加热冷却过程，以解决现有冷热疲劳试验效率较低的问题。
本申请第一方面提供一种发动机缸盖总成冷热疲劳试验方法，发动机缸盖总成包括装配成一体的缸盖和缸体；所述方法包括：
将发动机缸盖总成接入感应加热系统和冷却液循环系统，发动机缸盖总成向外排出的低温空气经感应加热系统感应加热后变成高温空气，感应加热系统将高温空气重新输入发动机缸盖总成内部以加热缸盖的火力面至预设高温，冷却液循环系统利用其内部循环流动的含有纳米铜粉的冷却液将缸盖的火力面冷却至预设低温；
利用感应加热系统和冷却液循环系统对缸盖重复进行加热-冷却操作直至缸盖鼻梁区出现裂纹；
采集重复进行加热-冷却操作过程中的所有试验数据并得到冷热疲劳试验结果。
一些实施例中，在对缸盖重复进行加热-冷却操作前，进行缸盖温度场模拟操作，确定对缸盖重复进行加热-冷却操作时感应加热系统和冷却液循环系统的系统设定值；缸盖温度场模拟操作的具体步骤如下：
在缸盖的火力面一侧的多个测点位置设置测温孔，测温孔为盲孔，在每个测温孔内均安装热电偶；
将感应加热系统输送到发动机缸盖总成内部的高温空气的温度和流量调整到第一设定值，通过所有热电偶采集缸盖的火力面被高温空气加热到指定高温过程中所有测点位置的加热数据，该加热数据包括第一温度数据和第一时间数据；通过调整第一设定值，使加热数据和理论温度场的差值不超过第一阈值，并确定最终的第一设定值作为感应加热系统的系统设定值；
将冷却液循环系统输送到发动机缸盖总成内部的冷却液的温度和流量调整到第二设定值，通过所有热电偶采集缸盖的火力面被冷却液冷却到指定低温过程中所有测点位置的冷却数据，该冷却数据包括第二温度数据和第二时间数据；通过调整第二设定值，使冷却数据和理论温度场的差值不超过第二阈值，并确定最终的第二设定值作为冷却液循环系统的系统设定值。
一些实施例中，所述测试数据包括加热温度、冷却温度、以及加热-冷却操作的循环的次数；
在对缸盖重复进行加热-冷却操作时，选择相同的至少一个测点位置，通过测温孔内的热电偶采集加热温度和冷却温度。
一些实施例中，在缸体和缸盖上分别设置进气口和排气口，通过进气口和排气口将发动机缸盖总成接入感应加热系统；
感应加热系统采用感应加热方式加热一块铁磁性材料，并利用该铁磁性材料加热所述排气口排出的低温空气得到高温空气，将高温空气储存在高温储气罐内，并通过流量控制阀控制高温储气罐输送到所述进气口的高温空气流量。
一些实施例中，在发送机缸盖总成上设置进水口和出水口，通过进水口和出水口将发动机缸盖总成接入冷却液循环系统，通过调整其内部循环流动的冷却液中的纳米铜粉的含量调整缸盖的冷却速度。
一些实施例中，在对缸盖重复进行加热-冷却操作时，每次将缸盖加热到预设高温后，均将缸盖保温预设时间，再将缸盖冷却至预设低温。
本申请第二方面提供一种发动机缸盖总成冷热疲劳试验装置，发动机缸盖总成包括装配成一体的缸盖和缸体；所述装置包括：
感应加热系统，用于将发动机缸盖总成向外排出的低温空气进行感应加热得到高温空气，并将高温空气重新输入发动机缸盖总成内部以加热缸盖的火力面至预设高温；
冷却液循环系统，用于利用其内部循环流动的含有纳米铜粉的冷却液将缸盖的火力面冷却至预设低温；
控制系统，连接感应加热系统和冷却液循环系统，用于控制感应加热系统和冷却液循环系统对缸盖重复进行加热-冷却操作直至缸盖鼻梁区出现裂纹；
数据采集系统，连接感应加热系统、冷却液循环系统、以及控制系统，用于采集重复进行加热-冷却操作过程中的所有试验数据并发送给控制系统；控制系统根据试验数据进行分析得到冷热疲劳试验结果。
一些实施例中，所述装置还包括：
试验台架，用于安装发动机缸盖总成、感应加热系统、冷却液循环系统、以及控制系统，试验台架上安装有位置调节装置，该位置调节装置用于调节发动机缸盖总成和感应加热系统的相对位置。
一些实施例中，感应加热系统包括连接在发动机缸盖总成上预设的进气口和排气口之间的加热管路，还包括沿气流流动方向顺序设置至加热管路上的旁通阀、低压储气罐、抽气泵、铁磁性材料、感应加热装置、高温储气罐、流量控制阀，旁通阀位于排气口和低压储气罐之间，流量控制阀位于进气口和高温储气罐之间。
一些实施例中，冷却液循环系统包括连接在发动机缸盖总成上预设的进水口和出水口之间的冷却管路，还包括设置在冷却管路上的水箱、纳米铜粉添加装置、换热器、温控装置、多个阀门、流量计、多个压力传感器、以及多个温度传感器，换热器上连接有冷却水进水管路和冷却水出水管路。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
采用感应加热系统和冷却液循环系统对发动机缸盖总成的缸盖火力面重复进行加热-冷却，精确模拟发动机缸盖总成实际工作时的加热冷却过程，记录过程中所有试验数据得到冷热疲劳试验结果，操作简单，试验效率高。
采用感应加热的方式，在发动机缸盖总成外部通过感应加热得到高温空气，利用该高温空气对缸盖进行升温，并精确控制高温空气的温度和流量，控制更容易，精度更高。
采用冷却液对缸盖进行冷却时，在冷却液中加入一定量的纳米铜粉，冷却效率更高，控制更容易，精度更高。
附图说明
图1为本发明一种优选的实施例中，缸盖冷热疲劳试验过程示意图。
图2为本发明一种优选的实施例中，感应加热系统的示意图。
图3为本发明一种优选的实施例中，冷却液循环系统的示意图。
图4为本发明一种优选的实施例中，试验台架的结构示意图之一。
图5为本发明一种优选的实施例中，试验台架的结构示意图之二。
附图标记：
1-缸盖，2-缸体，3-进气口，4-排气口，5-加热管路；6-旁通阀；7-低压储气罐；8-抽气泵；9-感应加热装置；10-高温储气罐；11-流量控制阀；12-进水口；13-出水口；14-冷却管路；15-第二阀门；16-第二压力传感器；17-第二温度传感器；18-流量计；19水箱；20-换热器；21-换热器温控装置；22-第三温度传感器；23-水泵；24-第一温度传感器；25-第一压力传感器；26-第一阀门；27-液位传感器；28-电加热器；29-电加热温控装置；30-注水口；31-冷却水进水管路；32-冷却水出水管路；33-电磁节流阀；34-水压表；35-第四阀门；36-第三阀门；37-配重机构；38-机架；39-滑台；40-上下移动机构；41-底座；42-缸盖总成支架；43-上限位开关；44-下限位开关；45-零点开关。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本申请作进一步详细说明。
热疲劳分为低周热疲劳和高周热疲劳。发动机启动时，火力面部位受到高温高压燃气的直接冲击，温度很高，而具有冷却水一面的温度相对较低，使得火力面的热胀受到限制而产生很强的压应力，在高温条件下产生塑性变形；发动机停机时，又因冷缩而产生拉应力。由于热胀冷缩交变应力的反复作用，火力面最终由于热疲劳而产生裂纹失效。因此，发动机的起动-停机循环属于低周热疲劳，其特点是温度及热应力变化幅度大，循环寿命低，是引起在高温、高负荷下工作的发动机缸盖1鼻梁区疲劳裂纹的最主要因素。而发动机运行的过程，由于温度及热应力变化幅值较小，属于高周热疲劳，一般不予单独考虑。
因此，本发明采用低周疲劳为主，高周疲劳为辅的设计理念，将发动机的启动-运行-停止过程简化为加热-保温-冷却过程。冷热疲劳试验满足两个条件：1、零件(即发动机缸盖总成中的缸盖1)温度循环变化；2、零件热变形受到约束。
参见图1所示，本申请实施例提供一种发动机缸盖总成冷热疲劳试验方法以实现上述设计理念，其中，发动机缸盖总成包括装配成一体的缸盖1和缸体2，所述方法包括：
将发动机缸盖总成接入感应加热系统和冷却液循环系统，发动机缸盖总成向外排出的低温空气经感应加热系统感应加热后变成高温空气，感应加热系统将高温空气重新输入发动机缸盖总成内部以加热缸盖1的火力面至预设高温Tmax，冷却液循环系统利用其内部循环流动的含有纳米铜粉的冷却液将缸盖1的火力面冷却至预设低温Tmin。缸盖1的火力面温度到达预设高温Tmax和预设低温Tmin时均达到热平衡状态。
利用感应加热系统和冷却液循环系统对缸盖1火力面重复进行加热-冷却操作直至缸盖1鼻梁区出现裂纹。采集重复进行加热-冷却操作过程中的所有试验数据并得到冷热疲劳试验结果。
本实施例中，将发动机缸盖总成接入感应加热系统和冷却液循环系统后，利用感应加热系统对缸盖1火力面进行加热，从而模拟发动机实际工作时缸盖1火力面被加热到预设高温的过程，利用冷却液循环系统模拟对缸盖1火力面进行降温，从而模拟发动机实际工作时缸盖1火力面被冷却到预设低温的过程。感应加热系统和冷却液循环系统对缸盖1重复进行加热-冷却操作直至缸盖1鼻梁区出现裂纹，采集所有试验数据即可得到冷热疲劳试验结果，该试验数据可包括缸盖1火力面上所有预设的测点位置在加热过程的加热温度、在冷却过程的冷却温度、以及加热-冷却操作的循环次数，还可以包括加热过程的时间和冷却过程的时间。
如果想要进一步观察热疲劳性能极限和可靠性，可在缸盖1鼻梁区出现裂纹后继续重复进行加热-冷却操作，并继续采集试验数据。如果每隔一定的试验次数，例如100次循环，观察缸盖1火力面的裂纹状况，直至缸盖1鼻梁区出现裂纹，并扩展至鼻梁区宽度的1/2，那么裂纹出现后，观察间隔次数可适当缩短，例如如30次循环或50次循环，记录每次观察裂纹的情况。
采用感应加热系统和冷却液循环系统对发动机缸盖总成的缸盖1火力面重复进行加热-冷却，精确模拟发动机缸盖总成实际工作时的加热-冷却过程，记录过程中所有试验数据得到冷热疲劳试验结果，操作简单，试验效率高。
采用感应加热的方式，在发动机缸盖总成外部通过感应加热得到高温空气，利用该高温空气对缸盖1进行升温后存储，并精确控制输出的高温空气的温度和流量，控制更容易，精度更高。
采用冷却液对缸盖1进行冷却时，在冷却液中加入一定量的纳米铜粉，冷却效率更高，控制更容易，精度更高。并且，冷却液中加热适量纳米铜粉，形成悬浮液，在冷却能力加强的同时，不易沉积水垢。
优选的，在加热-冷却过程中，所有测点位置的加热温度和冷却温度需要符合发动机实际工作时在起动-停机循环过程中的温度分布即理论温度场，从而进一步实现高度模拟实际工作状态的目的。具体实现方法是在对缸盖1重复进行加热-冷却操作前，进行缸盖1温度场模拟操作，确定对缸盖1重复进行加热-冷却操作时感应加热系统和冷却液循环系统的系统设定值，只要感应加热系统和冷却液循环系统符合系统设定值时，则在重复进行加热-冷却操作时缸盖1火力面各个测点位置的温度就会符合理论温度值。缸盖1温度场模拟操作的具体步骤如下：
在缸盖1的火力面一侧的多个测点位置设置测温孔，例如设置16个或20个测点位置，测温孔为盲孔，在每个测温孔内均安装热电偶。
将感应加热系统输送到发动机缸盖总成内部的高温空气的温度和流量调整到第一设定值，通过所有热电偶采集缸盖1的火力面被高温空气加热到指定高温过程中所有测点位置的加热数据，这里的指定高温为发动机启动时缸盖1火力面能够达到的最高温度，指定高温可以和前述的预设高温相同，该加热数据包括第一温度数据和第一时间数据。通过调整第一设定值，使加热数据和理论温度场的差值不超过第一阈值，例如误差不超过±25℃，并确定最终的第一设定值作为感应加热系统的系统设定值。
将冷却液循环系统输送到发动机缸盖总成内部的冷却液的温度和流量调整到第二设定值，通过所有热电偶采集缸盖1的火力面被冷却液冷却到指定低温过程中所有测点位置的冷却数据，这里的指定低温为发动机停机时缸盖1火力面能够达到的最低温度，指定低温可以和前述的预设低温相同，该冷却数据包括第二温度数据和第二时间数据。通过调整第二设定值，使冷却数据和理论温度场的差值不超过第二阈值，并确定最终的第二设定值作为冷却液循环系统的系统设定值。
所述测试数据包括加热温度、冷却温度、以及加热-冷却操作的循环的次数。
本实施例中，进行缸盖1温度场模拟操作时，在缸盖1火力面一侧的多个测点位置加工测温孔，然后根据热电偶的需要对测温孔形状进行补充加工，在所有测温孔内安装热电偶。将缸盖1和缸体2装配成一体，螺栓按照扭转转角法拧紧至规定力矩。安装发动机进水口12和出水口并将两者与冷却液循环系统连接紧固，将冷却液温度升高至设定值，液温决定着试验时缸盖1的最低温度，最低温度尽可能与发动机实际应用保持一致，同时需要考虑试验台架能力、控制稳定性等因素确定最终液温，调整冷却液流量至设定值，流量尽量与实际应用接近，即将冷却液循环系统输送到发动机缸盖总成内部的冷却液的温度和流量调整到第二设定值。安装发动机进气口3和排气口4并将两者与感应加热系统连接紧固，设定热空气流量，对缸盖1火力面进行加热，直至各测点位置的温度不再升高，记录持续加热的时间，以该数据作为冷热疲劳试验中，加热过程的持续时间，该持续时间可与前述第一时间数据相同。加热终了时，关闭高温热空气阀门，各测点位置温度会快速下降，记录关闭电源至各测点位置温度不再下降时的时间，以该数据作为热疲劳试验中冷却过程的持续时间，该持续时间可与前述第二时间数据相同。对气缸盖1进行加热，记录加热阶段终了时各测点温度，并与理论温度场进行对比，重复调整第一设定值，直至各点测试温度与理论温度场差值在±25℃以内，记录各参数。
进行缸盖1温度场模拟操作后，在重复进行加热-冷却操作阶段，只需选择少量相同的测点位置，例如1-2个测点位置，通过测温孔内的热电偶采集加热温度和冷却温度，之后即可倒推所有测点位置的温度数据。
优选的，在缸体2和缸盖1上分别设置进气口3和排气口4，通过进气口3和排气口4将发动机缸盖总成接入感应加热系统。感应加热系统采用感应加热方式加热一块铁磁性材料，并利用该铁磁性材料加热所述排气口4排出的低温空气得到高温空气，将高温空气储存在高温储气罐内，并通过流量控制阀控制高温储气罐输送到所述进气口3的高温空气流量。
采用感应加热的方式，在发动机缸盖总成外部通过感应加热得到高温空气，利用该高温空气对缸盖1进行升温，并精确控制高温空气的温度和流量，控制更容易，精度更高。
优选的，在发送机缸盖总成上设置进水口12和出水口13，通过进水口12和出水口13将发动机缸盖总成接入冷却液循环系统，通过调整其内部循环流动的冷却液中的纳米铜粉的含量调整缸盖1的冷却速度。
采用冷却液对缸盖1进行冷却时，在冷却液中加入一定量的纳米铜粉，冷却效率更高，控制更容易，精度更高。
优选的，在对缸盖1重复进行加热-冷却操作时，每次将缸盖1加热到预设高温后，均将缸盖1保温预设时间，再将缸盖1冷却至预设低温。
本发明还提供一种发动机缸盖总成冷热疲劳试验装置，包括：
感应加热系统，用于将发动机缸盖总成向外排出的低温空气进行感应加热得到高温空气，并将高温空气重新输入发动机缸盖总成内部以加热缸盖1的火力面至预设高温；
冷却液循环系统，用于利用其内部循环流动的含有纳米铜粉的冷却液将缸盖1的火力面冷却至预设低温；
控制系统，连接感应加热系统和冷却液循环系统，用于控制感应加热系统和冷却液循环系统对缸盖1重复进行加热-冷却操作直至缸盖1鼻梁区出现裂纹；
数据采集系统，连接感应加热系统、冷却液循环系统、以及控制系统，用于采集重复进行加热-冷却操作过程中的所有试验数据并发送给控制系统；控制系统根据试验数据进行分析得到冷热疲劳试验结果。
优选的，所述装置还包括：
参见图3和图4所示，试验台架，用于安装发动机缸盖总成、感应加热系统、冷却液循环系统、以及控制系统，试验台架上安装有位置调节装置，该位置调节装置用于调节发动机缸盖总成和感应加热系统的相对位置。
试验台架包括配重机构37、机架38、滑台39、上下移动机构40、底座41、缸盖总成支架42、上限位开关43、下限位开关44、以及零点开关45。
缸盖总成放置在缸盖总成支架42上，由丝杠(图中未示出)带动，可沿导轨(图中未示出)移动，用于调整同感应加热装置9的进气口3与缸孔的水平横向相对位置，感应加热装置9的进气口3安装在滑台39上，滑台39水平纵向位置可手动调整，用于调整感应加热装置9的进气口3与缸孔的水平纵向相对位置，滑台39可沿上下移动机构40上下移动，用于调整感应加热装置9的进气口3与缸孔的上下相对位置。试验台架包括配重机构37平衡滑台39与感应加热装置9的重量，使上下运动更顺畅。上限位开关43、下限位开关44、以及零点开关45保障滑台39运行的准确位置和不超限。
优选的，参见图2所示，感应加热系统包括连接在发动机缸盖总成上预设的进气口3和排气口4之间的加热管路5，还包括沿图中箭头方向所示的气流流动方向顺序设置至加热管路上的旁通阀6、低压储气罐7、抽气泵8、铁磁性材料(图中未示出)、感应加热装置9、高温储气罐10、流量控制阀11，旁通阀6位于排气口4和低压储气罐7之间，流量控制阀11位于进气口3和高温储气罐10之间。
优选的，参见图3所示，冷却液循环系统包括连接在发动机缸盖总成上预设的进水口12和出水口之间的冷却管路14，还包括设置在冷却管路14上的水箱、纳米铜粉添加装置(图中未示出)、换热器20、温控装置、多个阀门、流量计、多个压力传感器、以及多个温度传感器，换热器20上连接有冷却水进水管路31和冷却水出水管路32。
具体的，包括顺序设置在冷却管路14上的第二阀门15、第二压力传感器16、第二温度传感器17、流量计18、水箱19、换热器20、换热器温控装置21、第三温度传感器22、水泵23、第一温度传感器24、第一压力传感器25、以及第一阀门26。
第二阀门15设置在出水口和第二压力传感器16之间，第一阀门26设置在进水口12和第一压力传感器25之间。
水箱19上还设有液位传感器27、报警装置(图中未示出)、电加热器28、电加热温控装置29、以及注水口30。
换热器20还连接有冷却水进水管路31和冷却水出水管路32，换热器20和冷却水进水管路31之间设有电磁节流阀33和水压表34；换热器20的进水一侧和水泵23的进水一侧之间连接有第四阀门35；
水箱19的进水一侧和水泵23的出水一侧之间连接有第三阀门36。
本申请不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机缸盖总成冷热疲劳试验方法，发动机缸盖总成包括装配成一体的缸盖(1)和缸体(2)；其特征在于，所述方法包括：
将发动机缸盖总成接入感应加热系统和冷却液循环系统，发动机缸盖总成向外排出的低温空气经感应加热系统感应加热后变成高温空气，感应加热系统将高温空气重新输入发动机缸盖总成内部以加热缸盖(1)的火力面至预设高温，冷却液循环系统利用其内部循环流动的含有纳米铜粉的冷却液将缸盖(1)的火力面冷却至预设低温；
利用感应加热系统和冷却液循环系统对缸盖(1)重复进行加热-冷却操作直至缸盖(1)鼻梁区出现裂纹；
采集重复进行加热-冷却操作过程中的所有试验数据并得到冷热疲劳试验结果。
2.如权利要求1所述的发动机缸盖总成冷热疲劳试验方法，其特征在于，在对缸盖(1)重复进行加热-冷却操作前，进行缸盖(1)温度场模拟操作，确定对缸盖(1)重复进行加热-冷却操作时感应加热系统和冷却液循环系统的系统设定值；缸盖(1)温度场模拟操作的具体步骤如下：
在缸盖(1)的火力面一侧的多个测点位置设置测温孔，测温孔为盲孔，在每个测温孔内均安装热电偶；
将感应加热系统输送到发动机缸盖总成内部的高温空气的温度和流量调整到第一设定值，通过所有热电偶采集缸盖(1)的火力面被高温空气加热到指定高温过程中所有测点位置的加热数据，该加热数据包括第一温度数据和第一时间数据；通过调整第一设定值，使加热数据和理论温度场的差值不超过第一阈值，并确定最终的第一设定值作为感应加热系统的系统设定值；
将冷却液循环系统输送到发动机缸盖总成内部的冷却液的温度和流量调整到第二设定值，通过所有热电偶采集缸盖(1)的火力面被冷却液冷却到指定低温过程中所有测点位置的冷却数据，该冷却数据包括第二温度数据和第二时间数据；通过调整第二设定值，使冷却数据和理论温度场的差值不超过第二阈值，并确定最终的第二设定值作为冷却液循环系统的系统设定值。
3.如权利要求2所述的发动机缸盖总成冷热疲劳试验方法，其特征在于，
所述测试数据包括加热温度、冷却温度、以及加热-冷却操作的循环的次数；
在对缸盖(1)重复进行加热-冷却操作时，选择相同的至少一个测点位置，通过测温孔内的热电偶采集加热温度和冷却温度。
4.如权利要求1所述的发动机缸盖总成冷热疲劳试验方法，其特征在于，在缸体(2)和缸盖(1)上分别设置进气口(3)和排气口(4)，通过进气口(3)和排气口(4)将发动机缸盖总成接入感应加热系统；
感应加热系统采用感应加热方式加热一块铁磁性材料，并利用该铁磁性材料加热所述排气口(4)排出的低温空气得到高温空气，将高温空气储存在高温储气罐(10)内，并通过流量控制阀(11)控制高温储气罐(10)输送到所述进气口(3)的高温空气流量。
5.如权利要求1所述的发动机缸盖总成冷热疲劳试验方法，其特征在于，在发送机缸盖总成上设置进水口(12)和出水口(13)，通过进水口(12)和出水口(13)将发动机缸盖总成接入冷却液循环系统，通过调整其内部循环流动的冷却液中的纳米铜粉的含量调整缸盖(1)的冷却速度。
6.如权利要求1所述的发动机缸盖总成冷热疲劳试验方法，其特征在于，在对缸盖(1)重复进行加热-冷却操作时，每次将缸盖(1)加热到预设高温后，均将缸盖(1)保温预设时间，再将缸盖(1)冷却至预设低温。
7.一种发动机缸盖总成冷热疲劳试验装置，发动机缸盖总成包括装配成一体的缸盖(1)和缸体(2)；其特征在于，所述装置包括：
感应加热系统，用于将发动机缸盖总成向外排出的低温空气进行感应加热得到高温空气，并将高温空气重新输入发动机缸盖总成内部以加热缸盖(1)的火力面至预设高温；
冷却液循环系统，用于利用其内部循环流动的含有纳米铜粉的冷却液将缸盖(1)的火力面冷却至预设低温；
控制系统，连接感应加热系统和冷却液循环系统，用于控制感应加热系统和冷却液循环系统对缸盖(1)重复进行加热-冷却操作直至缸盖(1)鼻梁区出现裂纹；
数据采集系统，连接感应加热系统、冷却液循环系统、以及控制系统，用于采集重复进行加热-冷却操作过程中的所有试验数据并发送给控制系统；控制系统根据试验数据进行分析得到冷热疲劳试验结果。
8.如权利要求7所述的发动机缸盖总成冷热疲劳试验装置，其特征在于，所述装置还包括：
试验台架，用于安装发动机缸盖总成、感应加热系统、冷却液循环系统、以及控制系统，试验台架上安装有位置调节装置，该位置调节装置用于调节发动机缸盖总成和感应加热系统的相对位置。
9.如权利要求7所述的发动机缸盖总成冷热疲劳试验装置，其特征在于，感应加热系统包括连接在发动机缸盖总成上预设的进气口(3)和排气口(4)之间的加热管路(5)，还包括沿气流流动方向顺序设置至加热管路(5)上的旁通阀(6)、低压储气罐(7)、抽气泵(8)、铁磁性材料、感应加热装置(9)、高温储气罐(10)、流量控制阀(11)，旁通阀(6)位于排气口(4)和低压储气罐(7)之间，流量控制阀(11)位于进气口(3)和高温储气罐(10)之间。
10.如权利要求7所述的发动机缸盖总成冷热疲劳试验装置，其特征在于，冷却液循环系统包括连接在发动机缸盖总成上预设的进水口(12)和出水口(13)之间的冷却管路(14)，还包括设置在冷却管路(14)上的水箱、纳米铜粉添加装置、换热器(20)、温控装置、多个阀门、流量计、多个压力传感器、以及多个温度传感器，换热器(20)上连接有冷却水进水管路和冷却水出水管路。
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