CN202403918U - 发动机热端冷却系统以及包括其的发动机测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种发动机热端冷却系统，包括：基座；储液箱，其装设于基座上用于存储冷却液；冷却垫块，其具有中空结构以及与该中空结构相连通的输入接口和输出接口，所述输入接口和输出接口通过第一管路与储液箱相连通以形成冷却液的第一循环回路；连接件，其用于将冷却垫块刚性连接到被测零部件上；泵装置，其装设于基座上并布置于第一管路中用于泵送所述冷却液；热交换装置，其装设于基座上并通过第二管路与泵装置和储液箱相连通以形成冷却液的第二循环回路。它还涉及包括上述发动机热端冷却系统的发动机测试系统。本实用新型具有易于制造、安装布置灵活、冷却效果显著、实用性强等优点，因此非常适于在发动机测试领域进行推广应用。

Description

发动机热端冷却系统以及包括其的发动机测试系统

技术领域

本实用新型涉及发动机测试技术领域，尤其涉及一种发动机热端冷却系统以及包括该发动机热端冷却系统的发动机测试系统。

背景技术

发动机被视为汽车的“心脏”，通过其来为汽车提供动力，因此它在动力性、经济性、振动和噪声等方面的性能表现对于整车性能具有重要影响。在发动机开发过程中，振动扫频是一项必不可少的测试项目。由于所涉及的各零部件的结构、功能特性等不尽相同，它们所允许的振动量值存在着差异，因此就要求在振动扫频时应尽可能多的对这些零部件进行测试。然而，由于发动机热端主要指布置在发动机排气系统一侧的零部件，它们包括排气歧管、三元催化器、增压器(带增压器发动机)、缸盖、机体、排气管道等，这些发动机热端所处环境的实际温度颇高，这就致使测试难度较大。

对此，常规的发动机热端测试方法主要有以下两种：(1) 采用耐高温传感器来进行测试，常见的为电荷式振动传感器，虽然其最高耐温可达250℃而能用于测量热端机体、缸盖等部位的振动量，但是无法用于测量排气歧管、三元催化器等温度更高零部件；(2) 安装耐高温材料来进行测试，常见的耐高温材料包括云母片等，但该方式并不适用于表面较为粗燥的排气歧管等零部件，而仅能用于测量三元催化器等具有较为平整表面的零部件，并且在测试时，由于是借助胶水将耐高温材料粘贴到被测对象上的，因而必须在较短时间内完成测试工作，否则容易产生耐高温材料脱落现象。由于上述这些现有方式都不能很好地解决发动机热端在实际测试时所面临的高温问题，并不能有效降低测试难度、保证快速且准确地获取测试数据，所以亟需对此加以研究克服。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种发动机热端冷却系统，以便有效解决在现有技术中存在的上述问题以及其他方面的问题。

此外，本实用新型的目的还在于提供包括有上述发动机热端冷却系统的发动机测试系统，以进一步满足实际测试需要。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种发动机热端冷却系统，所述发动机热端冷却系统包括：

基座；

储液箱，其装设于所述基座上用于存储冷却液；

冷却垫块，其具有中空结构以及与该中空结构相连通的输入接口和输出接口，所述输入接口和输出接口通过第一管路与所述储液箱相连通以形成所述冷却液的第一循环回路；

连接件，其用于将所述冷却垫块刚性连接到被测零部件上；

泵装置，其装设于所述基座上并布置于所述第一管路中用于泵送所述冷却液； 以及

热交换装置，其装设于所述基座上并通过第二管路与所述泵装置和储液箱相连通以形成所述冷却液的第二循环回路。

在上述的发动机热端冷却系统中，优选地，所述发动机热端冷却系统还包括第一阀装置，其设置于所述第一管路中用于调控该第一管路内的冷却液流量。

在上述的发动机热端冷却系统中，优选地，所述发动机热端冷却系统还包括第二阀装置，其设置于所述第二管路中用于调控该第二管路内的冷却液流量。

在上述的发动机热端冷却系统中，优选地，所述发动机热端冷却系统还包括用于控制所述泵装置运行的第一控制器。

在上述的发动机热端冷却系统中，优选地，所述热交换装置包括散热器和冷却风扇，所述冷却风扇设置于所述散热器附近用于对其进行散热降温处理。

在上述的发动机热端冷却系统中，优选地，所述发动机热端冷却系统还包括用于控制所述冷却风扇运行的第二控制器。

在上述的发动机热端冷却系统中，优选地，所述基座的底部设置有用于移动该基座的滚轮。

在上述的发动机热端冷却系统中，优选地，所述冷却垫块的中空结构呈回字型。

在上述的发动机热端冷却系统中，优选地，所述被测零部件包括发动机排气歧管、三元催化器、增压器、发动机缸盖、发动机机体、发动机排气管道。

一种发动机测试系统，所述发动机热端测试系统包括以上任一项所述的发动机热端冷却系统。

本实用新型的有益效果在于：与现有技术相比，采用本发动机热端冷却系统能够在发动机运转过程中及时、有效地置换排除发动机热端的热量，从而显著地降低发动机热端的局部温度，这样就为发动机测试工作提供了非常有利的条件并且降低了测试难度。通过本发动机热端冷却系统来实施冷却降温处理后，可以直接采用诸如常规振动传感器等常温环境下使用的测试装置或仪器，从而为快速、准确地获得相应数据提供了相当大的便利，有助于节省测试费用开支、缩短测试周期等。此外，本实用新型具有易于制造、安装布置灵活、冷却效果显著、实用性强等优点，因此非常适于在发动机测试领域进行推广应用。

附图说明

以下将结合附图和实施例，对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述。

图1是本实用新型的发动机热端冷却系统一个实施例的组成示意图。

图2是图1示例中基座的结构示意图，在图中同时以简化方式显示出了装设在该基座上的储液箱、泵装置等部件。

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发动机热端冷却系统以及包括其的发动机测试系统的设计原理、结构特点和优点，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本实用新型形成任何的限制。此外，在本文所提及的各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在附图中的任意单个技术特征，仍然可以在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意的组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本实用新型的更多其他实施例。

在图1中以示意方式图示出了本发动机热端冷却系统的基本组成情况。在该实施例中，发动机热端冷却系统主要包括基座1、储液箱2、冷却垫块3、泵装置4、第一管路10、第二管路11、连接件和热交换装置等，下面将通过该图并结合图2来具体说明这些组成部件。

如图1所示，基座1是整个系统的承载部分，可以根据需要而将其他部件中的一部分布置在该基座1上。作为一个优选情形，可以在基座1的底部设置若干个滚轮13，以便由此能够非常方便地将基座1移动布置到所需位置处，即在实际应用本发动机热端冷却系统时可以随时随地方便、快捷地对其完成布置。

储液箱2被装设在基座1上，它是用来存储供本发动机热端冷却系统进行冷却所用冷却液的。该冷却液通常采用的是水，当然也可以根据需要而改用其他的适宜液体。在本实施例中，储液箱2分别与第一管路10和第二管路11相连通，从而形成了在图1中分别以空心箭头和实心箭头所表示出的冷却液的第一循环回路和第二循环回路，这些内容将随后进行详细介绍。

冷却垫块3是本实用新型的重要组成部分，它具有中空的内部结构以便容纳输送至其的较低温度的冷却液，从而同此时温度较高的冷却垫块3进行热交换降温处理。在冷却垫块3上的不同位置处设置有均与上述中空结构相连通的输入接口31和输出接口32，这些接口同时连接到第一管路10上以便形成接收和输出冷却液的第一循环回路。作为举例，可以将冷却垫块3的内部构造成“回”字型或者其他的适宜形状。

在应用本发动机热端冷却系统时，可以通过连接件(例如螺栓等)将上述冷却垫块3刚性连接到被测零部件上，从而使得测试点的振动量与该冷却垫块3的振动量二者保持一致，这些被测零部件可以是发动机排气歧管、三元催化器、增压器、发动机缸盖、发动机机体、发动机排气管道等。当然，在应用本发动机热端冷却系统时，也可以采用诸如焊接等方式直接将冷却垫块3固定安装在试验用发动机的相应位置上。

请再参阅图1，在该图中还示出了布置于第一管路10中的泵装置4，该泵装置4被装设在基座1上，用于将储液箱2中的冷却液泵送到第一循环回路和第二循环回路。如图1中所示，可以在第二管路11中设置与泵装置4相关联的第一控制器7，以便控制该泵装置4的运行。作为举例，第一控制器7可以是控制实现泵装置4开启或关闭的普通开关部件，也可以是控制调节泵装置4的转速、输出功率等运行参数的其他部件。

此外，为了便于调控第二管路11中的冷却液流量，还可以在第二管路11中设置第二阀装置9，它可以采用现有的任何适用阀门部件。与之类似地，也可以在第一管路10中设置第一阀装置12来对该管路中流动的冷却液流量进行调节。在实际应用时，第一阀装置12和第二阀装置9二者所采用阀门型号可以完全相同，也可以是不同的。

热交换装置是本发动机热端冷却系统中的另一个重要组成部分，它被设置在基座1上并且通过第二管路11与泵装置4、储液箱2等相连通，从而形成了第二循环回路以便对储液箱2中冷却液进行热交换降温处理。也就是说，在本实用新型中是通过该热交换装置所处的第二循环回路，来对经历了第一循环回路后回到储液箱2内已被升温的冷却液实施冷却、降温处理，从而保证该第一循环回路能够稳定、可靠地长期持续工作。

在图1示意性地给出了上述热交换装置的一种实现方式。具体而言，该热交换装置可以包括散热器5和冷却风扇6，散热器5用于完成与冷却液的热交换过程，而冷却风扇6则被设置在散热器5的附近用来对后者进行散热降温处理，以便可以充分保证第二循环回路的冷却降温效果。当然，就冷却风扇6而言，可以设置与其相关联的第二控制器8来对该冷却风扇6的运行状况进行控制。例如，该第二控制器8可以是普通的开关部件，以此来根据冷却效果选择是否开启或关闭冷却风扇6来影响散热器5的散热处理效果；或者，该第二控制器8也可以采用用来调控冷却风扇6的转速、输出功率等运行参数的其他部件。

由于在本发动机热端冷却系统中专门采用了以上各种设置，因而完全适于将它用于发动机测试工作中，通过在一些发动机测试系统中应用本实用新型就能充分发挥其易于制造、布置灵活、降温迅速且高效等优点。

举例而言，在一个针对乘用车上常见的直列4缸1.8L发动机测试系统示例中，它可以包括本发动机热端冷却系统来对发动机热端进行冷却降温处理。在通常情况下，在这些发动机热端所处位置的最高温度能达到800℃以上，当采用了本发动机热端冷却系统即能显著使这些温度值明显降低。在下表中显示出了应用本发动机热端冷却系统进行冷却前后的测试温度对比结果：

测点布置位置	冷却前(℃)	冷却后(℃)
			排气歧管(第一缸)	760	140
排气歧管(第四缸)	755	140
			三元催化器(中部表面)	720	120
增压器(涡壳端)	750	135
			缸盖(排气侧第四缸)	190	90
机体(排气侧第四缸下方)	170	75

通过以上数据可以明显看出，采用本实用新型所实现的降温冷却效果是相当显著地。这样，在进行一些发动机测试项目时，就可以将常规的振动传感器直接布置在冷却垫块3上，以便通过测量后者的振动情况来等效实现测量被测物体振动量的目的；或者，由于测试环境下地局部温度已被有效控制，因此可以根据实际测试需要而在该测试环境下另布置其他一些测量器具来完成相应的测试工作。

以上列举了若干具体实施例来详细阐明本实用新型的发动机热端冷却系统以及包括其的发动机测试系统，这些个例仅供说明本实用新型的原理及其实施方式之用，而非对本实用新型的限制，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，本领域技术人员还可以做出各种变形和改进。例如，虽然在本发动机热端冷却系统中同时设置前述的多个组成部分是优选的技术方案，然而应当理解，基于某些特殊应用情形或者测试人员的要求，可以考虑不必设置前述的第一阀装置、第二阀装置、第一控制器、第二控制器和滚轮中的一个或多个。因此，所有等同的技术方案均应属于本实用新型的范畴并为本实用新型的各项权利要求所限定。

Claims (10)

1. 一种发动机热端冷却系统，其特征在于，所述发动机热端冷却系统包括：

基座；

储液箱，其装设于所述基座上用于存储冷却液；

冷却垫块，其具有中空结构以及与该中空结构相连通的输入接口和输出接口，所述输入接口和输出接口通过第一管路与所述储液箱相连通以形成所述冷却液的第一循环回路；

连接件，其用于将所述冷却垫块刚性连接到被测零部件上；

泵装置，其装设于所述基座上并布置于所述第一管路中用于泵送所述冷却液； 以及

热交换装置，其装设于所述基座上并通过第二管路与所述泵装置和储液箱相连通以形成所述冷却液的第二循环回路。

2. 根据权利要求1所述的发动机热端冷却系统，其特征在于，所述发动机热端冷却系统还包括第一阀装置，其设置于所述第一管路中用于调控该第一管路内的冷却液流量。

3. 根据权利要求1所述的发动机热端冷却系统，其特征在于，所述发动机热端冷却系统还包括第二阀装置，其设置于所述第二管路中用于调控该第二管路内的冷却液流量。

4. 根据权利要求1所述的发动机热端冷却系统，其特征在于，所述发动机热端冷却系统还包括用于控制所述泵装置运行的第一控制器。

5. 根据权利要求1-4中任一项所述的发动机热端冷却系统，其特征在于，所述热交换装置包括散热器和冷却风扇，所述冷却风扇设置于所述散热器附近用于对其进行散热降温处理。

6. 根据权利要求5所述的发动机热端冷却系统，其特征在于，所述发动机热端冷却系统还包括用于控制所述冷却风扇运行的第二控制器。

7. 根据权利要求1-4中任一项所述的发动机热端冷却系统，其特征在于，所述基座的底部设置有用于移动该基座的滚轮。

8. 根据权利要求1-4中任一项所述的发动机热端冷却系统，其特征在于，所述冷却垫块的中空结构呈回字型。

9. 根据权利要求1-4中任一项所述的发动机热端冷却系统，其特征在于，所述被测零部件包括发动机排气歧管、三元催化器、增压器、发动机缸盖、发动机机体、发动机排气管道。

10. 一种发动机测试系统，其特征在于，所述发动机热端测试系统包括如权利要求1-9中任一项所述的发动机热端冷却系统。

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