CN206862631U - 一种发动机水冷式中冷器的恒温试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发动机水冷式中冷器的恒温试验装置，包括水冷式中冷器、板式换热器、比例三通调节阀、电加热罐、循环泵，经板式换热器冷却后的冷水与经电加热罐加热后的热水通过比例三通调节阀混流后流入水冷式中冷器的进水管路，水冷式中冷器的出水管路直接连接循环泵。本实用新型利用电加热罐、板式换热器、比例阀、智能仪表及其管路的连接，实现了将加热罐的热水和板式换热器冷却后的冷水利用比例三通阀混合后通入车用中冷器的功能，满足了进气温度的精确控制，反应速度快，仅需十几秒钟就能达到试验要求的设定温度。

Description

一种发动机水冷式中冷器的恒温试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种发动机水冷式中冷器的恒温试验装置，应用于V6直喷增压发动机，属于发动机试验设备技术领域和发动机进气冷却技术领域。

背景技术

增压发动机在增压后，进气温度升高，为了降低进气温度，在发动机上会安装风冷或水冷的中冷器，以冷却增压后的进气温度。但是，目前大多数中冷器由于实验室的条件限制、发动机机型的多变性以及试验目的不同等因素，很难直接使用车用的发动机中冷器来控制增压发动机增压后的进气温度。导致试验时发动机进气量与实车时发动机进气量不符，做出来的试验数据与实车试验数据有一定的差距。

专利(CN201410572213.1)一种发动机中冷温度控制装置及操作方法，将比例三通调节安装在进气管路一侧，通过控制冷却后的冷气和没有冷却的热气进入发动机的比例不同，来控制发动机的进气温度，但是该专利只能进行降温控制，不能进行升温控制，对于低负荷进气温度要求高的试验，不能满足要求。

V6直喷增压发动机的增压器与水冷式中冷器是一体的，只能使用自身设计的水冷式中冷器实现进气温度的控制。将循环水泵、比例阀利用V6直喷增压发动机的增压器自带的水冷式中冷器对进气温度进行控制，温度波动大，反应速度慢，尤其是做变工况试验室，温度变化达不到试验要求，经过分析，发现在低负荷时进气温度升温较慢，不能满足试验要求。

发明内容

为了解决现有的中冷器控制系统不能满足发动机在瞬态试验过程中对温度控制精度及响应速度的要求，尤其是低负荷是对进气温度要求升温的功能不能满足的问题，本实用新型提供一种发动机水冷式中冷器的恒温试验装置，满足了进气温度的精确控制，反应速度快，仅需十几秒钟就能达到试验要求的设定温度。

本实用新型的目的是通过以下方案实现的：

一种发动机水冷式中冷器的恒温试验装置，包括水冷式中冷器、板式换热器、比例三通调节阀、电加热罐、循环泵，经板式换热器冷却后的冷水与经电加热罐加热后的热水通过比例三通调节阀混流后流入水冷式中冷器的进水管路，水冷式中冷器的出水管路直接连接循环泵。

所述的一种发动机水冷式中冷器的恒温试验装置，还包括一号温度控制智能仪表及二号温度控制智能仪表，所述电加热罐中安装有一号温度传感器，由一号温度控制智能仪表控制电加热罐中的液体温度，所述水冷式中冷器发动机进气口安装有二号温度传感器，由二号温度控制智能仪表控制比例三通调节阀开度的变化，进而控制水冷式中冷器的发动机进气温度。

所述的一种发动机水冷式中冷器的恒温试验装置，循环泵出水口分别与板式换热器防冻液侧进口及电加热罐进口连通，板式换热器的防冻液侧出口通过自动排气阀连接比例三通调节阀的一个入口，电加热罐出口连接比例三通调节阀的另一个入口，比例三通调节阀的出口通过一号手动球阀连接水冷式中冷器的冷却水进水侧，水冷式中冷器的冷却水出水侧通过二号手动球阀同时连接膨胀水箱及循环泵进水口，在一号手动球阀和二号手动球阀中间安装有压力调节阀。

所述的一种发动机水冷式中冷器的恒温试验装置，还包括冷冻水供水手阀、冷冻水回水手阀，冷冻水供水手阀及冷冻水回水手阀分别通过管路连接板式换热器的冷却水侧。

本实用新型与现有技术相比较，具有以下优点：

现有的中冷器，只采用了循环水进行冷却，没有加热罐环节，通过控制换热器内部的循环水循环速度，控制温度。当发动机负荷较小时，由于循环水温度较低，即使不流动的循环水也很难使中冷器温度升的很快，无法满足发动机性能试验的要求。本实用新型利用加热罐、板式换热器、比例阀、智能仪表及其管路的连接，实现了将加热罐的热水和板式换热器冷却后的冷水利用比例三通阀混合后通入车用中冷器的功能，满足了进气温度的精确控制，反应速度快，仅需十几秒钟就能达到试验要求的设定温度。

附图说明

图1所示为本发明发动机水冷式中冷器的恒温试验装置的工作原理图；

图中：1-冷冻水供水手阀，2-冷冻水回水手阀，3-板式换热器，4-自动排气阀，5-比例三通调节阀，6-电加热罐，7-一号温度传感器，8-二号温度控制智能仪表，9-一号温度控制智能仪表，10-循环泵，11-膨胀水箱，12-压力调节阀，13-一号手动球阀，14-二号手动球阀，15-温度传感器二号，16-水冷式中冷器

具体实施方式

以下结合附图详细介绍本实用新型的技术方案：

如图1所示，一种发动机水冷式中冷器的恒温试验装置，包括水冷式中冷器16、板式换热器3、比例三通调节阀5、一号手动球阀13、二号手动球阀14、循环泵10、电加热罐6、膨胀水箱11、一号温度传感器7、二号温度传感器15、冷冻循环水及连接管路。冷冻水供水手阀1与冷冻水回水手阀2分别利用不锈钢管路连接到板式换热器3的冷却水侧，构成了冷却单元；循环泵10出水口分别连接到板式换热器3防冻液侧进口及电加热罐6进口，板式换热器3的防冻液侧出口连接自动排气阀4进行自动排气，自动排气阀4连接比例三通调节阀5的一个入口，电加热罐6出口连接比例三通调节阀5的另一个入口，比例三通调节阀5的出口连接到一号手动球阀13的入口，一号手动球阀13的出口连接水冷式中冷器16的冷却水进水侧，水冷式中冷器16的冷却水出水侧连接二号手动球阀14入口，二号手动球阀14出口同时连接膨胀水箱11及循环泵10进水口，在一号手动球阀13和二号手动球阀14中间安装有压力调节阀12，在电加热罐6中安装有一号温度传感器7，由一号温度控制智能仪表9控制电加热罐6中的液体温度，在水冷式中冷器16发动机进气口安装有二号温度传感器15，由二号温度控制智能仪表8控制比例三通调节阀5开度的变化，进而控制水冷式中冷器16的发动机进气温度。

水冷式中冷器16是由经过板式换热器3冷却后的冷水与电加热罐6加热后的热水经过比例三通调节阀5混流后流入中冷器进水管路，通过调节混流后的水温，间接控制进入发动机进气的温度。水冷式中冷器16的出水直接连接循环泵10，通过调节中冷器进水和出水之间的手动球阀的开度大小，可以调节水冷式中冷器的进出水压力，可以防止由于水泵压力过大导致中冷器损坏。

本实用新型提供的一种发动机水冷式中冷器的恒温试验装置，由两级PID控制系统组成：一级加热罐PID恒温控制系统，保证加热罐内的温度控制在需求的设定值(例如：45℃)；二级进气温度PID控制器，通过调节比例三通调节阀门来控制进入水冷式中冷器的冷水和热水的比例，进而控制发动机的进气温度，由于中冷器增加了一级加热罐PID恒温控制(即二级进气温度PID控制器)，而不是完全凭借发动机自身的热量进行升温，可以实现快速的升温和降温控制，响应速度快，控制精度高。

Claims (4)

1.一种发动机水冷式中冷器的恒温试验装置，其特征在于，包括水冷式中冷器、板式换热器、比例三通调节阀、电加热罐、循环泵，经板式换热器冷却后的冷水与经电加热罐加热后的热水通过比例三通调节阀混流后流入水冷式中冷器的进水管路，水冷式中冷器的出水管路直接连接循环泵。

2.如权利要求1所述的一种发动机水冷式中冷器的恒温试验装置，其特征在于，还包括一号温度控制智能仪表及二号温度控制智能仪表，所述电加热罐中安装有一号温度传感器，由一号温度控制智能仪表控制电加热罐中的液体温度，所述水冷式中冷器发动机进气口安装有二号温度传感器，由二号温度控制智能仪表控制比例三通调节阀开度的变化，进而控制水冷式中冷器的发动机进气温度。

3.如权利要求1所述的一种发动机水冷式中冷器的恒温试验装置，其特征在于，所述循环泵出水口分别与板式换热器防冻液侧进口及电加热罐进口连通，板式换热器的防冻液侧出口通过自动排气阀连接比例三通调节阀的一个入口，电加热罐出口连接比例三通调节阀的另一个入口，比例三通调节阀的出口通过一号手动球阀连接水冷式中冷器的冷却水进水侧，水冷式中冷器的冷却水出水侧通过二号手动球阀同时连接膨胀水箱及循环泵进水口，在一号手动球阀和二号手动球阀中间安装有压力调节阀。

4.如权利要求1所述的一种发动机水冷式中冷器的恒温试验装置，其特征在于，还包括冷冻水供水手阀、冷冻水回水手阀，冷冻水供水手阀及冷冻水回水手阀分别通过管路连接板式换热器的冷却水侧。