CN203824753U - 发动机冷热冲击试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发动机冷热冲击试验装置，其包括试验台架、铺设在台架上的主进水管路和主回水管路，主进水管路上安装有水泵和主过滤器，主回水管路上安装有电控主三通阀，电控主三通阀的另外两个连接端与冷冲击三通调节阀和热冲击三通调节阀连接；冷冲击三通调节阀另外两个连接端中的一个连接至一冷冲击换热器的出口上、另一个连接至所述水泵的出水端；上述热冲击三通调节阀另外两个连接端中的一个连接至一热冲击换热器的出口上、另一个连接至一加热器的出口上。本实用新型可以作为发动机冷却液温度控制装置使用，整个装置结构简单、维修维护方便、试验效率高。

Description

发动机冷热冲击试验装置

技术领域

本实用新型涉及发动机性能测试领域，具体的说是一种发动机冷热冲击试验装置。

背景技术

现在各种发动机冷热冲击试验装置的技术方案主要有以下两种：1）普通冷热冲击试验装置，该种装置只能对发动机的冷却液进行简单的冷却控制，没有辅助加热装置，进行热冲击试验时依靠发动机本身发出的热量对冷却液进行加热，升温速度慢。2）深度冷热冲击试验装置，该种装置对发动机的冷却液和机油进行冷却，附带有加热装置、制冷装置和水箱，制冷装置一般采用压缩机等制冷机组进行制冷。

根据GBT19055-2003《汽车发动机可靠性试验方法》中冷热冲击试验的要求，每次冷热冲击试验循环需控制在6min，而现有的普通冷热冲击试验装置由于只能利用发动机本身发出的热量进行冷却液升温，导致升温速度较慢，试验时间长，工作效率低下，对于精益研发是一种浪费。深度热冲击试验装置结构复杂，冷冲击管路和热冲击管路需要分别单独布置，管路结构复杂，体积较大且不易移动，使用时需要较大放置空间，另外，由于采用制冷机组进行制冷，成本较高，维护维修比较困难。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种发动机冷热冲击试验装置，该装置也可以作为发动机冷却液温度控制装置使用，装置结构简单、维修维护方便、冷热循环试验效率高。

为解决上述技术问题，本实用新型的发动机冷热冲击试验装置包括试验台架、铺设在台架上的主进水管路和主回水管路，主进水管路和主回水管路分别与发动机的出水管和进水管连接，其结构特点是所述主进水管路上安装有水泵和主过滤器，主回水管路上安装有电控主三通阀，电控主三通阀的另外两个连接端分别通过冷冲击管和热冲击管与一冷冲击三通调节阀和一热冲击三通调节阀连接；上述冷冲击三通调节阀另外两个连接端中的一个连接至一冷冲击换热器的出口上、另一个连接至所述水泵的出水端，冷冲击换热器的入口与水泵的出水端连接；上述热冲击三通调节阀另外两个连接端中的一个连接至一热冲击换热器的出口上、另一个连接至一加热器的出口上，热冲击换热器的入口和加热器的入口均连接至所述水泵的出水端；所述主进水管路、主回水管路、冷冲击管和热冲击管上分别安装有进水温度传感器、回水温度传感器、冷冲击温度传感器和热冲击温度传感器，上述各温度传感器的信号输出端以及电控主三通阀、冷冲击三通调节阀、热冲击三通调节阀和水泵的控制端均电连接至一控制单元上且该控制单元与一远程电脑通信连接。

采用上述结构，冷冲击换热器用于对来自发动机的冷却液进行降温，同时，利用冷冲击三通调节阀的调节，可以将冷冲击换热器的管路短接，通过冷冲击温度传感器传来的温度信号调整冷冲击三通调节阀的开度，从而对冷冲击试验的温度进行调整；加热器和热冲击换热器为热冲击试验的主要温控部件，加热器加热冷却液，热冲击换热器用于对冷却液降温，通过对热冲击三通调节阀的开度调节来控制流经热冲击换热器和加热器的冷却液的比例，从而对热冲击试验的温度进行控制。可见，整个装置可以作为冷却液的温度调节装置来使用。同时，装置利用水泵提供循环的动力，利用加热器和各换热器对冷冲击试验和热冲击试验进行温度调节，保证了较快的循环速度，加快了试验流程。另外，本装置中冷冲击试验和热冲击试验共用主进水管和主回水管以及水泵，整体结构简单，管路布置方便。整个装置利用控制单元进行集中控制，控制单元的控制数据可以及时上传到远程电脑，利用远程电脑完成试验数据的收集和分析工作，装置的操作简单、控制方便、自动化程度更高。 

所述台架上铺设有冷冻水进水管和冷冻水回水管，冷冻水进水管与所述两换热器的冷媒入口连通，冷冻水回水管与所述两换热器的冷媒出口连通，冷冻水进水管上安装有冷冻水过滤器。利用冷冻水管向换热器提供冷媒源，结构简单，控制方便。

所述水泵出水端的管路上安装有管路放气阀。由于水泵的出水端为冷冲击试验管路和热冲击试验管路的交汇处，冷却液经过水泵后，冷热交替变换，为了避免管路内积聚过多的气体，在水泵出水端的位置上设置管路放气阀，以保证管路的畅通。

所述主回水管路上安装有流量阀且该流量阀的控制端电连接至所述控制单元上。安装流量阀可对进入发动机的冷却液的流量进行控制，从而能够模拟发动机的实际使用环境，保证试验数据的可靠。

所述主进水管路或主回水管路上通过补水管与一膨胀水箱连接，膨胀水箱上安装有电子液位计，膨胀水箱的进水管上安装有水箱补水阀，上述电子液位计的信号输出端和水箱补水阀的控制端均电连接至所述控制单元上。膨胀水箱用于向管路内补充冷却液，通过设置电子液位计和电控补水阀可对膨胀水箱进行自动补水，保证冷却液的不间断供给。

所述膨胀水箱的顶部安装有水箱自动放气阀。设置水箱自动放气阀，用于水箱的过压保护，避免水箱内压力过大。

所述台架的底部安装有万向轮。设置万向轮，使得台架的位置可以任意移动，整个装置的使用更加方便。

综上所述，本实用新型可以作为发动机冷却液温度控制装置使用，整个装置结构简单、维修维护方便、试验效率高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

参照附图，本实用新型的发动机冷热冲击试验装置包括试验台架1、铺设在台架上的主进水管路2和主回水管路3。其中，为了便于移动，在台架1的底部安装有万向轮28。主进水管路2和主回水管路3分别与发动机30的出水管和进水管连接。主进水管路2上安装有水泵4和主过滤器5，主回水管路3上安装有电控主三通阀6，电控主三通阀6的另外两个连接端分别通过冷冲击管7和热冲击管8与一冷冲击三通调节阀9和一热冲击三通调节阀10连接。上述冷冲击三通调节阀9另外两个连接端中的一个连接至一冷冲击换热器11的出口上、另一个连接至水泵4的出水端，冷冲击换热器11的入口与水泵4的出水端连接；上述热冲击三通调节阀10另外两个连接端中的一个连接至一热冲击换热器12的出口上、另一个连接至一加热器13的出口上，热冲击换热器12的入口和加热器13的入口均连接至所述水泵4的出水端。主进水管路2、主回水管路3、冷冲击管7和热冲击管8上分别安装有进水温度传感器14、回水温度传感器15、冷冲击温度传感器16和热冲击温度传感器17，上述各温度传感器的信号输出端以及电控主三通阀6、冷冲击三通调节阀9、热冲击三通调节阀10和水泵4的控制端均电连接至一控制单元18上且该控制单元与一远程电脑29通信连接。

参照附图，上述结构在进行冷冲击试验时，电控主三通阀6的冷流B-C通路快速打开，热流A-C通路快速关闭，经发动机30加热后的冷却液经过发动机出水球阀31、主过滤器5、水泵4、冷冲击换热器11、冷冲击三通调节阀9、电控主三通阀6的B-C通路、发动机进水球阀32后回到发动机30。控制单元18通过检测冷冲击温度传感器16和进水温度传感器14与设定冷冲温度比较，调节冷冲击三通调节阀9的开度控制流经冷冲击换热器11冷却液的比例，从而控制发动机进水的温度。其中，进水温度传感器14反映的是发动机30的出水温度。经过循环流动，发动机出水口处温度迅速接近并达到冷冲设定温度，完成一次冷冲击试验。

参照附图，上述结构在进行热冲击试验时，电控主三通阀6的热流A-C通路快速打开，冷流B-C通路快速关闭，经发动机的加热后的冷却液经过发动机出水球阀31、主过滤器5、水泵4、热冲击换热器12、加热器13、热冲击三通调节阀10、电控主三通阀6的A-C通路、发动机进水球阀32后回到发动机30。控制单元18通过检测热冲击温度传感器17和回水温度传感器15与设定热冲温度比较，控制加热器13的加热状态，同时，控制单元通过调节热冲击三通调节阀10的开度来调节流经热冲击换热器12和加热器13冷却液的比例，从而控制发动机进水的温度。其中，回水温度传感器15反映的是发动机30的进水温度。经过循环流动，发动机出水口处温度迅速接近并达到热冲设定温度，完成一次热冲击试验。

上述结构中，冷冲击换热器11用于对来自发动机的冷却液进行降温，同时，利用冷冲击三通调节阀9的调节作用，可以将冷冲击换热器11短接，从而控制流经冷冲击换热器11的冷却液的比例，通过冷冲击温度传感器16传来的温度信号调整冷冲击三通调节阀9的开度，对冷冲击试验的温度进行调整。加热器13和热冲击换热器12为热冲击试验的主要温控部件，加热器13加热冷却液，热冲击换热器12用于对冷却液降温，通过对热冲击三通调节阀10的开度调节来控制流经热冲击换热器12和加热器13的冷却液的比例，从而对热冲击试验的温度进行控制。可见，整个装置可以作为冷却液的温度调节装置来使用。同时，装置利用水泵4提供循环的动力，利用加热器13和各换热器对冷冲击试验和热冲击试验进行温度调节，保证了较快的循环速度。

参照附图，台架1上铺设有冷冻水进水管20和冷冻水回水管19，冷冻水进水管20与所述两换热器的冷媒入口连通，冷冻水回水管19与所述两换热器的冷媒出口连通，冷冻水进水管19上安装有冷冻水过滤器21。在本实用新型中，换热器的作用是对冷却液进行降温，使用的降温媒质为冷冻水，冷冻水利用冷冻水管路分别通到两个换热器内。

参照附图，水泵4出水端的管路上安装有管路放气阀26。由于水泵4的出水端为用于冷冲击试验管路和热冲击试验用管路的交汇处，冷却液经过水泵4后，冷热交替变换频繁，为了避免管路内积聚过多的气体，在水泵4出水端的位置上设置管路放气阀26，以保证管路的畅通。

参照附图，主回水管路3上安装有流量阀33且该流量阀33的控制端电连接至控制单元18上。安装流量阀33可对进入发动机30的冷却液的流量进行控制，从而能够模拟发动机的实际使用环境，保证试验数据的可靠。

参照附图，主进水管路2或主回水管路3上通过补水管22与一膨胀水箱23连接，膨胀水箱23上安装有电子液位计24，膨胀水箱23的进水管上安装有水箱补水阀25，上述电子液位计24的信号输出端和水箱补水阀25的控制端均电连接至所述控制单元18上。膨胀水箱23的顶部安装有水箱自动放气阀27。膨胀水箱23用于向管路内补充冷却液，通过设置电子液位计24和电控补水阀可对膨胀水箱23进行自动补水，保证冷却液的不间断供给。设置水箱自动放气阀27，用于膨胀水箱23的过压保护，避免水箱内压力过大。

在本实用新型中，控制单元1接收各传感器的信号并对各电控部件进行控制的电路均为常规电路，在此不再赘述。另外，上述的自动控制只是实现本实用新型的一种控制手段，本实用新型的核心在于各部件的布局和管路的连接结构，而不在于上述控制方法的改进。

综上所述，本实用新型不限于上述具体实施方式。本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本实用新型的保护范围应以本实用新型的权利要求为准。

Claims (7)

1.一种发动机冷热冲击试验装置，包括试验台架（1）、铺设在台架上的主进水管路（2）和主回水管路（3），主进水管路（2）和主回水管路（3）分别与发动机（30）的出水管和进水管连接，其特征是所述主进水管路（2）上安装有水泵（4）和主过滤器（5），主回水管路（3）上安装有电控主三通阀（6），电控主三通阀（6）的另外两个连接端分别通过冷冲击管（7）和热冲击管（8）与一冷冲击三通调节阀（9）和一热冲击三通调节阀（10）连接；上述冷冲击三通调节阀（9）另外两个连接端中的一个连接至一冷冲击换热器（11）的出口上、另一个连接至所述水泵（4）的出水端，冷冲击换热器（11）的入口与水泵（4）的出水端连接；上述热冲击三通调节阀（10）另外两个连接端中的一个连接至一热冲击换热器（12）的出口上、另一个连接至一加热器（13）的出口上，热冲击换热器（12）的入口和加热器（13）的入口均连接至所述水泵（4）的出水端；所述主进水管路（2）、主回水管路（3）、冷冲击管（7）和热冲击管（8）上分别安装有进水温度传感器（14）、回水温度传感器（15）、冷冲击温度传感器（16）和热冲击温度传感器（17），上述各温度传感器的信号输出端以及电控主三通阀（6）、冷冲击三通调节阀（9）、热冲击三通调节阀（10）和水泵（4）的控制端均电连接至一控制单元（18）上且该控制单元与一远程电脑（29）通信连接。

2.如权利要求1所述的发动机冷热冲击试验装置，其特征是所述台架（1）上铺设有冷冻水进水管（20）和冷冻水回水管（19），冷冻水进水管（20）与所述两换热器的冷媒入口连通，冷冻水回水管（19）与所述两换热器的冷媒出口连通，冷冻水进水管（20）上安装有冷冻水过滤器（21）。

3.如权利要求1所述的发动机冷热冲击试验装置，其特征是所述水泵（4）出水端的管路上安装有管路放气阀（26）。

4.如权利要求1所述的发动机冷热冲击试验装置，其特征是所述主回水管路（3）上安装有流量阀（33）且该流量阀（33）的控制端电连接至所述控制单元（18）上。

5.如权利要求1所述的发动机冷热冲击试验装置，其特征是所述主进水管路（2）或主回水管路（3）上通过补水管（22）与一膨胀水箱（23）连接，膨胀水箱（23）上安装有电子液位计（24），膨胀水箱（23）的进水管上安装有水箱补水阀（25），上述电子液位计（24）的信号输出端和水箱补水阀（25）的控制端均电连接至所述控制单元（18）上。

6.如权利要求5所述的发动机冷热冲击试验装置，其特征是所述膨胀水箱（23）的顶部安装有水箱自动放气阀（27）。

7.如权利要求1-6中任一项所述的发动机冷热冲击试验装置，其特征是所述台架（1）的底部安装有万向轮（28）。