CN209261665U - 发动机台架增压中冷模拟设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发动机台架增压中冷模拟设备，包括：主换热器、第一换热器、第二换热器和管路切换阀组，主换热器用于连接冷冻水管路；第一换热器用于连接增压空气管路；第二换热器用于连接中冷器冷却液管路，且第一换热器和第二换热器均通过冷却液管路与主换热器连接，冷却液管路上设有水泵；管路切换阀组设于冷却液管路上，并通过控制冷却液管路的通断实现第一换热器和第二换热器中的任一个与主换热器连接形成冷却液冷却循环。本实用新型提供的发动机台架增压中冷模拟设备，使用一套发动机台架增压中冷模拟设备可以满足两种不同形式的增压中冷发动机的试验需求，切换速度快，设备不需要移动，节约了资金。

Description

发动机台架增压中冷模拟设备

技术领域

本实用新型公开的实施例涉及发动机台架试验领域，具体而言，涉及一种发动机台架增压中冷模拟设备。

背景技术

目前，应用于车辆的增压中冷器主要有两种形式，传统的水空中冷散热器和集成在发动机进气歧管内的中冷热交换器。在进行发动机台架试验时，一个发动机试验台架需要准备两套台架中冷模拟设备，以满足不同发动机的增压中冷冷却需求，设备切换比较繁琐，设备利用率低，设备投入资金高。

因此，如何解决在进行发动机台架试验时设备切换繁琐，设备利用率低，设备投入资金高的问题成为目前亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型公开的实施例的目的在于，提供一种发动机台架增压中冷模拟设备。

为了实现上述目的，本实用新型的实施例提供了一种发动机台架增压中冷模拟设备，包括：主换热器，用于连接冷冻水管路；第一换热器，用于连接增压空气管路；第二换热器，用于连接中冷器冷却液管路，所述第一换热器和所述第二换热器均通过冷却液管路与所述主换热器连接，所述冷却液管路上设有水泵；和管路切换阀组，设于所述冷却液管路上，并通过控制所述冷却液管路的通断实现所述第一换热器和所述第二换热器中的任一个与所述主换热器连接形成冷却液冷却循环。

另外，本实用新型公开的实施例中提供的发动机台架增压中冷模拟设备还可以具有如下附加技术特征：

在上述实施例中，优选地，所述冷却液管路包括与所述主换热器连接的出液管路和回液管路，所述出液管路通过一出液支路与所述第一换热器连接、通过另一出液支路与所述第二换热器连接，所述回液管路通过一回液支路与所述第一换热器连接、通过另一回液支路与所述第二换热器连接；所述管路切换阀组通过控制两个所述出液支路中的每一个与所述出液管路的通断、及两个所述回液支路中的每一个与所述回液管路的通断，实现所述第一换热器和所述第二换热器中的任一个与所述主换热器连接形成冷却液冷却循环。

在上述实施例中，优选地，所述管路切换阀组包括第一控制阀和第二控制阀；所述第一控制阀设于所述出液管路和两个所述出液支路的连接处，用于控制两个所述出液支路中的任一个与所述出液管路连通；所述第二控制阀设于所述回液管路和两个所述回液支路的连接处，用于控制两个所述回液支路中的任一个与所述回液管路连通。

在上述实施例中，优选地，所述第一控制阀和所述第二控制阀均为三通切换阀。

在上述实施例中，优选地，所述管路切换阀组包括第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀；所述第一控制阀和所述第二控制阀分别设于两个所述出液支路上，用于控制其所在的所述出液支路与所述出液管路的通断；所述第三控制阀和所述第四控制阀分别设于两个所述回液支路上，用于控制其所在的所述回液支路与所述回液管路的通断。

在上述实施例中，优选地，所述水泵设于所述出液管路上。

在上述实施例中，优选地，所述回液管路上设有膨胀壶。

在上述实施例中，优选地，所述冷却液管路上设有用于调节管路流量的比例调节阀。

在上述实施例中，优选地，所述出液管路和所述回液管路之间连接有旁通管，所述比例调节阀设于所述出液管路和所述旁通管的连接处。

在上述实施例中，优选地，所述发动机台架增压中冷模拟设备按布置空间分为一级模块和二级模块，所述主换热器位于所述一级模块，所述第一换热器、所述第二换热器、所述比例调节阀及所述旁通管位于所述二级模块。

本实用新型公开的实施例的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型公开的实施例的实践了解到。

附图说明

本实用新型公开的实施例的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型一个实施例的发动机台架增压中冷模拟设备的结构示意图，图示中的箭头表示管路中流体的流向；

图2是图1所示发动机台架增压中冷模拟设备的冷却管路及各换热器的结构示意图，图示中的箭头表示管路中流体的流向。

其中，图1和图2中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1主换热器，11冷冻水进口，12冷冻水出口，13主冷却液进口，14主冷却液出口，2第一换热器，21增压空气进口，22增压空气出口，23第一冷却液进口，24第一冷却液出口，3第二换热器，31中冷器冷却液进口，32中冷器冷却液出口，33第二冷却液进口，34第二冷却液出口，4管路切换阀组，41第一控制阀，42第二控制阀，5冷却液管路，51出液管路，52出液支路，53回液管路， 54回液支路，6水泵，7比例调节阀，8旁通管，9膨胀壶。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型公开的实施例的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型公开的实施例进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型公开的实施例，但是，本实用新型公开的实施例还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型公开的实施例的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1和图2描述根据本实用新型一些实施例所述的发动机台架增压中冷模拟设备。

如图1和图2所示，本实用新型的一些实施例提供的发动机台架增压中冷模拟设备，包括：主换热器1、第一换热器2、第二换热器3和管路切换阀组4。

具体地，如图1和图2所示，主换热器1用于连接冷冻水管路；第一换热器2用于连接增压空气管路；第二换热器3用于连接中冷器冷却液管路，第一换热器2和第二换热器3均通过冷却液管路5与主换热器1连接，冷却液管路5 上设有水泵6；管路切换阀4组设于冷却液管路5上，并通过控制冷却液管路5 的通断实现第一换热器2和第二换热器3中的任一个与主换热器1连接形成冷却液冷却循环。

如图1所示，图示中最左侧的两个箭头位置表示冷冻水侧，图示中最右侧的两组箭头位置表示发动机侧，其中最右侧上部的两个箭头(一组箭头)位置的管路中流动的是增压空气，最右侧下部的两个箭头(一组箭头)位置的管路中流动的是中冷器冷却液，具体地，为了便于试验操作，在设置主换热器1、第一换热器2及第二换热器3在整个模拟设备中的位置时，可以将主换热器1设于冷冻水侧，将第一换热器2和第二换热器3均设于发动机侧。

本实用新型上述实施例提供的发动机台架增压中冷模拟设备，使用一套发动机台架增压中冷模拟设备可以满足两种不同形式的增压中冷发动机的试验需求，切换速度快，设备不需要移动，设备连接方便，提高工作效率，极大地提高了设备的适用性，节约了一套增压中冷模拟设备的资金，从而有效解决了现有在进行发动机台架试验时一个发动机试验台架需要准备两套台架中冷模拟设备，导致设备切换繁琐、设备利用率低、设备投入资金高的问题。

具体而言，根据发动机的冷却模式选择将第一换热器和第二换热器中的哪一个接入冷却液冷却循环，对采用传统的水空中冷散热器的发动机进行台架试验时，可以利用管路切换阀组4控制第一换热器2与主换热器1连接形成冷却液冷却循环，压气器(或者增压器)的出气口、及发动机的进气口接第一换热器2形成增压空气冷却循环，主换热器1与冷冻水侧的管路连接形成冷冻水冷却循环，从而形成两级冷却循环，精确地模拟出水空中冷散热器冷却模式下发动机试验过程中所需要的工况，确保试验数据的准确性。

对采用集成在发动机进气歧管内的中冷热交换器的发动机进行台架试验时，可以利用管路切换阀组4控制第二换热器3与主换热器1连接形成冷却液冷却循环，集成在发动机进气歧管内的中冷器的冷却液出口、及集成在发动机进气歧管内的中冷器的冷却液进口接第二换热器3形成中冷器冷却液循环，主换热器1与冷冻水侧的管路连接构成冷冻水冷却循环，从而形成两级冷却循环，精确地模拟出集成在发动机进气歧管内的中冷热交换器冷却模式下发动机试验过程中所需要的工况，确保试验数据的准确性，从而实现利用一套增压中冷器模拟设备满足两种不同冷却形式的发动机台架试验。

需要说明的是，由于冷冻水侧冷却循环流动的是主管路全流量的冷冻水，流量不可调，因此通过设置主换热器，形成两级冷却循环，使得中间冷却循环流动的冷却液流量可调，从而使得发动机的进气温度可调、可控；并且主换热器除了具有上述作用以外，其主要作用也是将冷冻水系统和中间的冷却系统隔离。冷冻水水质如果控制不好，一是水质较脏，杂物、泥沙较多；二是冷冻水无软化或软化失效后，水质较硬，会使设备结垢，影响使用甚至导致设备报废；采用上述结构进行隔离后，保证本套设备除主换热器的冷冻水侧外的其他设备，不受冷冻水水质的影响，增加了设备的使用寿命，同时也减小了设备维修保养的成本。

具体而言，如图2所示，主换热器1、第一换热器2和第二换热器3均为两进两出换热器，主换热器1具有冷冻水进口11、冷冻水出口12、主冷却液进口 13和主冷却液出口14，第一换热器2具有增压空气进口21、增压空气出口22、第一冷却液进口23和第一冷却液出口24，第二换热器3具有中冷器冷却液进口 31、中冷器冷却液出口32、第二冷却液进口33和第三冷却液出口34。

主换热器1的冷冻水进口11和冷冻水出口12用于与冷冻水管路连接形成冷冻水冷却循环；主换热器1的主冷却液进口13和主冷却液出口14用于与第一换热器2的第一冷却液进口23和第一冷却液出口24通过冷却液管路5连接形成冷却液冷却循环，或者主换热器1的主冷却液进口13和主冷却液出口14 用于与第二换热器3的第二冷却液进口33和第二冷却液出口34通过冷却液管路5连接形成冷却液冷却循环；第一换热器2的增压空气进口21和增压空气出口22用于与发动机侧的增压空气管路连接形成增压空气冷却循环；第二换热器 3的中冷器冷却液进口31和中冷器冷却液出口32用于与发动机侧的中冷器冷却液管路连接形成中冷器冷却液循环。

优选地，主换热器1为板式换热器，第一换热器2为水空热交换器，第二换热器3为板式换热器，当然，也可以根据实际试验需求合理选择采用哪种形式的换热器。

在本实用新型的一些实施例中，如图1和图2所示，冷却液管路包括与主换热器1连接的出液管路51和回液管路53，出液管路51通过一出液支路52与第一换热器2连接、通过另一出液支路52与第二换热器3连接，回液管路53 通过一回液支路54与第一换热器2连接、通过另一回液支路54与第二换热器3 连接；管路切换阀组4通过控制两个出液支路52中的每一个与出液管路51的通断、及两个回液支路54中的每一个与回液管路53的通断，实现第一换热器2 和第二换热器3中的任一个与主换热器1连接形成冷却液冷却循环。需要说明的是，冷却液管路5不仅包括上述的出液管路51和回液管路53，还包括上述的两个出液支路52、两个回液支路54。

可以理解的是，此处将与主换热器1的主冷却液出口14连接的管路定义为出液管路51，将与主换热器1的主冷却液进口13连接的管路定义为回液管路 53。

上述实施例，以利用管路切换阀组4实现主换热器1通过出液管路51及出液支路52选择性地连接第一换热器2和第二换热器3中的一个，且主实现换热器1通过回液管路53及回液支路54选择性地连接第一换热器2和第二换热器3 中的一个，从而形成冷却液冷却循环。

优选地，如图1所示，水泵6设于出液管路51上，以便于利用水泵6将主换热器1中的冷却液输送至第一换热器2或第二换热器3中，实现冷却液在主换热器1和第一换热器2之间、或者冷却液在主换热器1和第二换热器3之间的循环流动。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，管路切换阀组4包括第一控制阀41和第二控制阀42；第一控制阀41设于出液管路51和两个出液支路52 的连接处，用于控制两个出液支路52中的任一个与出液管路51连通；第二控制阀42设于回液管路53和两个回液支路54的连接处，用于控制两个回液支路 54中的任一个与回液管路53连通。

优选地，第一控制阀41和第二控制阀42均为三通切换阀。

上述实施例，利用两个三通切换阀配合工作实现第一换热器2和第二换热器3中的任一个与主换热器1通过冷却液管路5连接形成冷却液冷却循环，从而实现一套增压中冷模拟设备满足两种不同冷却形式的增压中冷发动机的试验需求，结构简单，切换速度快。

具体而言，如图1和图2所示，当需要第一换热器2工作时，第一控制阀 41控制出液管路51和与第一换热器2连接的出液支路52连通、出液管路51和与第二换热器3连接的出液支路52断开；同时第二控制阀42控制回液管路53 和与第一换热器2连接的回液支路54连通、回液管路53和与第二换热器3连接的回液支路54断开，从而实现主换热器1的冷却液出口14和第一换热器2 的冷却液进口23连接、第一换热器2的冷却液出口24与主换热器1的冷却液进口13连接形成冷却液冷却循环。

当需要第二换热器3工作时，第一控制阀41控制出液管路51和与第二换热器3连接的出液支路52连通、出液管路51和与第一换热器2连接的出液支路52断开；同时第二控制阀42控制回液管路53和与第二换热器3连接的回液支路54连通、回液管路53和与第一换热器2连接的回液支路54断开，从而实现主换热器1的冷却液出口14和第二换热器3的冷却液进口33连接、第二换热器3的冷却液出口34与主换热器1的冷却液进口13连接形成冷却液冷却循环。

在本实用新型的另一个实施例中，管路切换阀组4包括第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀；第一控制阀和第二控制阀分别设于两个出液支路52上，用于控制其所在的出液支路52与出液管路51的通断；第三控制阀和第四控制阀分别设于两个回液支路54上，用于控制其所在的回液支路54 与回液管路53的通断。

上述实施例，在两个出液支路52及两个回液支路54上分别设置控制阀如开关阀，利用每一控制阀控制其所在管路的通断，也即利用四个控制阀配合工作，同样能够实现第一换热器2和第二换热器3中的任一个与主换热器1通过冷却液管路5连接形成冷却液冷却循环的目的。

在本实用新型的一些实施例中，冷却液管路5上设有用于调节管路流量的比例调节阀7，以利用比例调节阀7调节流至第一换热器2或第二换热器3中进行换热的冷却液的流量，进而使得发动机的进气温度可调。

优选地，如图1和图2所示，出液管路51和回液管路53之间连接有旁通管8，比例调节阀7设于出液管路51和旁通管8的连接处。

将比例调节阀7设于出液管路51和旁通管8的连接处，以使得与主换热器 1换热后的部分冷却液未经过第一换热器2或第二换热器3，而直接回流到主换热器1中，从而能够有效调节第一换热器2中流动的冷却液的流量，进而使得第一换热器2的增压空气出口22的出气温度可调，从而使得发动机的进气温度可调；还能够有效调节第二换热器3中流动的冷却液的流量，进而使得集成在发动机的进气歧管内的中冷器的冷却液进口的温度可调，从而使得发动机的进气温度可调。

一个具体实施例中，发动机台架增压中冷模拟设备按布置空间分为一级模块和二级模块，主换热器1位于一级模块，第一换热器2、第二换热器3、比例调节阀7及旁通管8位于二级模块。

发动机台架增压中冷模拟设备分为两级，一级模块和二级模块。因为根据台架的布局，一二级间的距离可能会比较远，上述实施例把比例调节阀7和旁通管8放到二级模块中，这样既可以满足温度调节的要求，同时，由于比例调节阀7和旁通管8距离模拟中冷器较近，能够保证更高的控制精度，同时，控制精度不受一二级模块间距离的影响。比如，一级布置在试验间靠墙的位置，二级布置在试验间中间，管路距离可以达到4米甚至更长，采用上述实施例中的布局比较美观，中间管路可以放进地沟。

由于主换热器的主要作用也是将冷冻水系统和中间的冷却液冷却系统隔离，而通过设计两级冷却循环，使得中间冷却循环流动的冷却液流量可调，从而使得发动机的进气温度可调、可控；因此，一级模块可以称为隔离模块，二级模块可以称为温度控制模块。

优选地，如图1所示，回液管路53上设有膨胀壶9，以便于在膨胀壶9位置对冷却液管路5进行放气或者补液操作。

综上所述，本实用新型公开的实施例提供的发动机台架增压中冷模拟设备，使用一套发动机台架增压中冷模拟设备可以满足两种不同形式的增压中冷发动机的试验需求，切换速度快，设备不需要移动，设备连接方便，提高工作效率，极大地提高了设备的适用性，节约了一套增压中冷模拟设备的资金。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“固定”等均应做广义理解，例如，“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型公开的实施例，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机台架增压中冷模拟设备，其特征在于，包括：

主换热器，用于连接冷冻水管路；

第一换热器，用于连接增压空气管路；

第二换热器，用于连接中冷器冷却液管路，且所述第一换热器和所述第二换热器均通过冷却液管路与所述主换热器连接，所述冷却液管路上设有水泵；和

管路切换阀组，设于所述冷却液管路上，并通过控制所述冷却液管路的通断实现所述第一换热器和所述第二换热器中的任一个与所述主换热器连接形成冷却液冷却循环。

2.根据权利要求1所述的发动机台架增压中冷模拟设备，其特征在于，

所述冷却液管路包括与所述主换热器连接的出液管路和回液管路，所述出液管路通过一出液支路与所述第一换热器连接、通过另一出液支路与所述第二换热器连接，所述回液管路通过一回液支路与所述第一换热器连接、通过另一回液支路与所述第二换热器连接；

所述管路切换阀组通过控制两个所述出液支路中的每一个与所述出液管路的通断、及两个所述回液支路中的每一个与所述回液管路的通断，实现所述第一换热器和所述第二换热器中的任一个与所述主换热器连接形成冷却液冷却循环。

3.根据权利要求2所述的发动机台架增压中冷模拟设备，其特征在于，

所述管路切换阀组包括第一控制阀和第二控制阀；

所述第一控制阀设于所述出液管路和两个所述出液支路的连接处，用于控制两个所述出液支路中的任一个与所述出液管路连通；

所述第二控制阀设于所述回液管路和两个所述回液支路的连接处，用于控制两个所述回液支路中的任一个与所述回液管路连通。

4.根据权利要求3所述的发动机台架增压中冷模拟设备，其特征在于，

所述第一控制阀和所述第二控制阀均为三通切换阀。

5.根据权利要求2所述的发动机台架增压中冷模拟设备，其特征在于，

所述管路切换阀组包括第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀；

所述第一控制阀和所述第二控制阀分别设于两个所述出液支路上，用于控制其所在的所述出液支路与所述出液管路的通断；

所述第三控制阀和所述第四控制阀分别设于两个所述回液支路上，用于控制其所在的所述回液支路与所述回液管路的通断。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的发动机台架增压中冷模拟设备，其特征在于，

所述水泵设于所述出液管路上。

7.根据权利要求2至5中任一项所述的发动机台架增压中冷模拟设备，其特征在于，

所述回液管路上设有膨胀壶。

8.根据权利要求2至5中任一项所述的发动机台架增压中冷模拟设备，其特征在于，

所述冷却液管路上设有用于调节管路流量的比例调节阀。

9.根据权利要求8所述的发动机台架增压中冷模拟设备，其特征在于，

所述出液管路和所述回液管路之间连接有旁通管，所述比例调节阀设于所述出液管路和所述旁通管的连接处。

10.根据权利要求9所述的发动机台架增压中冷模拟设备，其特征在于，

所述发动机台架增压中冷模拟设备按布置空间分为一级模块和二级模块，所述主换热器位于所述一级模块，所述第一换热器、所述第二换热器、所述比例调节阀及所述旁通管位于所述二级模块。