CN114371744A - 一种用于发动机台架试验的中冷器温度控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于发动机台架试验的中冷器温度控制装置，包括中冷器封闭外壳，中冷器封闭外壳内部安装中冷器，中冷器的入口管和出口管均穿过中冷器封闭外壳，中冷器封闭外壳底部设有排水口；中冷器的出口管上安装温度传感器，下方安装水浸传感器，且水浸传感器的探头位于中冷器内部，电磁阀喷嘴头部伸进中冷器封闭外壳内，电磁阀喷嘴尾端与共轨连接，共轨接入冷却水；电磁阀喷嘴、水浸传感器信号均接入台架测控系统。本发明所述的用于发动机台架试验的中冷器温度控制装置，根据发动机运行工况查询中冷器温度目标值的脉谱图，通过PID调节的方式控制电磁阀喷嘴向中冷器喷水，实现中冷器进气温度的精确控制，可实现±1℃的高精度控制。
Description
技术领域
本发明属于内燃机技术领域，尤其是涉及一种用于发动机台架试验的中冷器温度控制装置。
背景技术
增压中冷技术是当前提高发动机功率及热效率、减少CO2、CO、NOx、THC和颗粒物等有害排放的有效技术手段之一。通过对发动机进行增压强化，用小排量发动机替代大排量发动机，可实现发动机重量减轻、摩擦损失降低、泵气损失降低，进而获得显著的有效热效率的提升。采用中冷器可有效降低增压进气的温度，提高进气充量，从而进一步提高增压发动机功率、降低热负荷。在目前技术较先进的增压发动机中，一般均根据发动机转速和负荷做出精细化的中冷器出口温度设定，即标定不同工况下的中冷器出口温度脉谱图。因此，要求在不同发动机转速和负荷下，能够实现对中冷器出口温度进行快速和精确控制。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种用于发动机台架试验的中冷器温度控制装置，以提供一种能够在不同发动机转速和负荷下，实现对中冷器出口温度进行快速和精确控制的温度控制装置。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种用于发动机台架试验的中冷器温度控制装置，包括中冷器封闭外壳、中冷器和台架测控系统，中冷器封闭外壳内部安装中冷器，中冷器的入口管和出口管均穿过中冷器封闭外壳的壁面并设有密封，中冷器封闭外壳底部设有排水口；中冷器的出口管上安装温度传感器，中冷器下方安装水浸传感器，且水浸传感器的探头部分位于中冷器内部，电磁阀喷嘴头部伸进中冷器封闭外壳内，电磁阀喷嘴尾端与共轨连接，共轨接入冷却水；电磁阀喷嘴、水浸传感器信号均接入台架测控系统；台架测控系统存储了基于发动机转速和负荷的中冷器温度目标值的脉谱图，并根据发动机转速和负荷查询中冷器温度目标值，通过PID调节的方式控制所述电磁阀喷嘴向中冷器喷水。
进一步的，所述电磁阀喷嘴的喷雾形状为伞锥形。
进一步的，相邻的电磁阀喷嘴的最小距离以喷雾互不干涉为宜。
进一步的，所述电磁阀喷嘴与中冷器的距离以喷雾喷淋面积最大为宜。
进一步的，所述水浸传感器与中冷器壁面之间采用环氧树脂胶密封。
进一步的，所述共轨连接发动机台架冷却水管，冷却水压力≥2.5bar，冷器水温度20±1℃。
相对于现有技术，本发明所述的用于发动机台架试验的中冷器温度控制装置具有以下优势：
(1)本发明所述的用于发动机台架试验的中冷器温度控制装置，根据发动机运行工况查询中冷器温度目标值的脉谱图，通过PID调节的方式控制电磁阀喷嘴向中冷器喷水，实现中冷器进气温度的精确控制，可实现±1℃的高精度控制。
(2)本发明所述的用于发动机台架试验的中冷器温度控制装置，适用于所有增压中冷发动机台架试验，根据试验发动机的中冷器原厂配件制作该试验装置，使试验测试过程更接近车辆真实状态，保障试验结果真实准确。
(3)本发明所述的用于发动机台架试验的中冷器温度控制装置，安装有水浸传感器用于监控中冷器内是否有水泄漏进中冷器，如有水泄漏进中冷器，则通过台架测控系统报警并停止发动机运转，保证发动机试验的安全运行。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的用于发动机台架试验的中冷器温度控制装置的控制原理图；
图2为图1的A向视图；
图3为本发明实施例所述的用于发动机台架试验的中冷器温度控制装置的目标脉谱图。
附图标记说明：
1-温度传感器；2-中冷器封闭外壳；3-中冷器；4-电磁阀喷嘴；5-共轨；6-水浸传感器；7-台架测控系统；8-喷嘴线束；X-中冷器入口；Y-中冷器出口；Z-排水口。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种用于发动机台架试验的中冷器温度控制装置，适用于增压中冷发动机台架试验，需根据所试验发动机的中冷器原厂配件改造该试验装置，如图1和图2所示，包括温度传感器1、中冷器封闭外壳2、中冷器3、电磁阀喷嘴4、共轨5、水浸传感器6、台架测控系统7和喷嘴线束8，中冷器封闭外壳2内部安装中冷器3，中冷器3的入口管和出口管均穿过中冷器封闭外壳2的壁面并设有密封，中冷器封闭外壳2底部设有排水口；中冷器3的出口管上安装温度传感器1，中冷器3下方安装水浸传感器6，且水浸传感器6的探头部分位于中冷器3内部，水浸传感器6与中冷器3壁面之间有密封面，既防止水泄漏进中冷器内部，也防止增压空气向外泄漏；水浸传感器6线束接入台架测控系统7；电磁阀喷嘴4头部伸进中冷器封闭外壳2内，电磁阀喷嘴4尾端与共轨5连接，共轨5接入冷却水；电磁阀喷嘴4通过喷嘴线束8连接至台架测控系统7。
电磁阀喷嘴4的喷雾形状为伞锥形，相邻电磁阀喷嘴4的最小距离以喷雾互不干涉为宜；电磁阀喷嘴4与中冷器3的距离以喷雾喷淋面积最大为宜。
所述温度传感器1为镍铬镍硅热电偶或PT100热电阻，量程0～150℃，位于中冷器出口处。
所述中冷器封闭外壳2为订制加工件，外形尺寸根据所述中冷器3设计，材料可选厚度适中的不锈钢板或铝板，该封闭外壳加工时需考虑中冷器进出口管、电磁阀喷嘴4、喷嘴线束8、水浸传感器6和温度传感器1的位置和接口，所述中冷器封闭外壳2底部加工有排水口。
所述水浸传感器6型号为HSM-WT202，探头部分安装于中冷器3内且位于中冷器下方；水浸传感器6与中冷器3壁面之间采用环氧树脂胶密封，既防止水泄漏进中冷器内部，也防止增压空气向外泄漏，要求密封环氧树脂材料耐高温至少达150℃；水浸传感器6线束接入台架测控系统7。
所述水浸传感器6用于监控中冷器内是否有水泄漏进中冷器，如有水泄漏进中冷器，则通过台架测控系统7报警并停止发动机运转。
所述共轨5连接发动机台架冷却水管，冷却水压力≥2.5bar，冷器水温度20±1℃。
所述台架测控系统7为PUMA2.0测控系统。所述台架测控系统7存储了基于发动机转速和负荷的中冷器温度目标值的脉谱图(如图3)，并根据发动机转速和负荷查询中冷器温度目标值，通过PID调节的方式控制所述电磁阀喷嘴4向中冷器3喷水，实现中冷器进气温度的精确控制。
本发明所述的一种用于发动机台架试验的中冷器温度控制装置，根据发动机运行工况查询中冷器温度目标值的脉谱图，通过PID调节的方式控制电磁阀喷嘴向中冷器喷水，实现中冷器进气温度的精确控制，控制精度可达±1℃，且可应用于柴油机或汽油机发动机台架试验，装置适用广泛。
一种用于发动机台架试验的中冷器温度控制装置的工作原理为：
台架测控系统7存储了基于发动机转速和负荷的中冷器温度目标值的脉谱图，并根据发动机转速和负荷查询中冷器温度目标值，通过PID调节的方式控制所述电磁阀喷嘴4向中冷器3喷水，实现中冷器进气温度的精确控制，具体的，当台架测控系统7检测到温度传感器1的温度大于设定值时，会控制电磁阀喷嘴4的开启时长更长，用来降低中冷器3的温度，反之，减小电磁阀喷嘴4的开启时长。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于发动机台架试验的中冷器温度控制装置，其特征在于：包括中冷器封闭外壳、中冷器和台架测控系统，中冷器封闭外壳内部安装中冷器，中冷器的入口管和出口管均穿过中冷器封闭外壳的壁面并设有密封，中冷器封闭外壳底部设有排水口；中冷器的出口管上安装温度传感器，中冷器下方安装水浸传感器，且水浸传感器的探头部分位于中冷器内部，电磁阀喷嘴头部伸进中冷器封闭外壳内，电磁阀喷嘴尾端与共轨连接，共轨接入冷却水；电磁阀喷嘴、水浸传感器信号均接入台架测控系统；台架测控系统存储了基于发动机转速和负荷的中冷器温度目标值的脉谱图，并根据发动机转速和负荷查询中冷器温度目标值，通过PID调节的方式控制所述电磁阀喷嘴向中冷器喷水。
2.根据权利要求1所述的一种用于发动机台架试验的中冷器温度控制装置，其特征在于：电磁阀喷嘴的喷雾形状为伞锥形。
3.根据权利要求1所述的一种用于发动机台架试验的中冷器温度控制装置，其特征在于：相邻电磁阀喷嘴的最小距离以喷雾互不干涉为宜。
4.根据权利要求1所述的一种用于发动机台架试验的中冷器温度控制装置，其特征在于：电磁阀喷嘴与中冷器的距离以喷雾喷淋面积最大为宜。
5.根据权利要求1所述的一种用于发动机台架试验的中冷器温度控制装置，其特征在于：水浸传感器与中冷器壁面之间采用环氧树脂胶密封。
6.根据权利要求1所述的一种用于发动机台架试验的中冷器温度控制装置，其特征在于：所述共轨连接发动机台架冷却水管，冷却水压力≥2.5bar，冷器水温度20±1℃。
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