KR100188411B1 - Endurance tester of water pump - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 워터펌프의 내구성 테스트 장치에 관한 것으로, 테스트 대상의 워터펌프(10)에 대한 테스트 모드와 테스트 사이클을 설정하기 위한 조작패널(20)과, 상기 조작패널(20)에서 설정된 테스트 사이클에 기초하여 상기 워터펌프(10)의 테스트를 실행하는 제어부(30), 상기 테스트 사이클의 테스트 회전수와 테스트 주기 및 테스트 온도에 대한 제어신호를 생성하여 상기 제어부(30)에 인가하는 테스트 사이클 제어부(40), 상기 테스트 회전수에 의해 상기 워터펌프(10)의 임펠러를 회전시키는 전동모터(60)를 구동하는 모터구동부(50), 상기 워터펌프(10)를 순환하는 테스트 냉각수를 상기 설정된 온도로 가열하는 히터(80)를 구동하기 위한 히터제어부(70), 상기 워터펌프(10)에서 펌핑되는 상기 테스트 냉각수에 의한 가열온도를 검출하는 온도센서(90) 및 그 워터펌프(10)에서 토출되는 테스트 냉각수의 토출압을 검출하는 압력센서(100)를 구비하여 구성되고, 상기 제어부(30)는 상기 가열온도와 토출압이 상기 테스트 사이클의 조건에 근사되도록 제어하여 테스트 시간동안 상기 워터펌프(10)의 테스트를 실행하도록 된 것이다.The present invention relates to a durability test apparatus for a water pump for a vehicle, the operation panel 20 for setting a test mode and a test cycle for the water pump 10 to be tested, and the test cycle set in the operation panel 20 The control unit 30 for performing a test of the water pump 10 based on the test cycle control unit for generating a control signal for the test cycle number and the test cycle and the test temperature of the test cycle to apply to the control unit 30 40, the motor driving unit 50 for driving the electric motor 60 for rotating the impeller of the water pump 10 by the test rotation speed, the test coolant circulating the water pump 10 to the set temperature A heater control unit 70 for driving a heater 80 for heating with a temperature, a temperature sensor 90 for detecting a heating temperature by the test coolant pumped by the water pump 10, and And a pressure sensor 100 for detecting the discharge pressure of the test cooling water discharged from the water pump 10, wherein the control unit 30 controls the heating temperature and the discharge pressure to approximate the conditions of the test cycle. To perform the test of the water pump 10 during the test time.
Description
제1도는 본 발명에 따른 차량용 워터펌프의 내구성 테스트 장치의 블럭 구성을 나타낸 도면이다.1 is a block diagram illustrating a durability test apparatus for a vehicle water pump according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 워터펌프 12 : 풀리10: water pump 12: pulley
20 : 조작패널 30 : 제어부20: operation panel 30: control unit
40 : 테스트 사이클 제어부 50 : 모터구동부40: test cycle control unit 50: motor drive unit
60 : 전동모터 70 : 히터제어부60: electric motor 70: heater control unit
80 : 히터 90 : 온도센서80: heater 90: temperature sensor
100 : 압력센서 110 : 표시부100: pressure sensor 110: display unit
본 발명은 차량용 워터펌프의 내구성 테스트 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 수냉식 엔진 냉각수를 순환시키는 워터펌프의 내구성을 테스트하기 위한 차량용 워터펌프의 내구성 테스트 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a durability test apparatus for a vehicle water pump, and more particularly, to a durability test apparatus for a vehicle water pump for testing the durability of the water pump for circulating the water-cooled engine coolant of the vehicle.
일반적으로, 차량의 동력원으로 작용하는 엔진은 그 차량의 주행상태에서 상당한 고온의 열이 발생되는 바, 그 엔진이 고온으로 가열되면 정상적인 동력을 발생하는 특성에 악영향을 받게 된다. 따라서, 차량에는 가열된 엔진을 냉각시키기 위한 냉각시스템이 구비된다.In general, an engine acting as a power source of a vehicle generates considerable heat in a running state of the vehicle, and when the engine is heated to a high temperature, it is adversely affected by a characteristic of generating normal power. Thus, the vehicle is equipped with a cooling system for cooling the heated engine.
그 엔진냉각 시스템의 엔진냉각 방식에 따르면, 공기에 의해 냉각을 실행하는 공냉식과 냉각수를 엔진의 내부에 유동시켜 엔진냉각을 실행하는 수냉식이 주류를 이루는 상태이고, 그 중 수냉식의 경우에는 엔진의 실린더 블록과 실린더 헤드의 냉각수 통로에서 열을 흡수한 앵각수를 라이에이터를 통과시키면서 공기에 의해 냉각시키고 그 냉각된 냉각수를 엔진 내부에 재순환시켜서 엔진을 냉각시키게 된다.According to the engine cooling method of the engine cooling system, air-cooling for cooling by air and water-cooling for performing engine cooling by flowing coolant into the engine are mainstream, and in the case of water-cooling, the cylinder of the engine The angle water absorbed in the coolant passages of the block and the cylinder head is cooled by air while passing through the writer, and the cooled coolant is recycled inside the engine to cool the engine.
여기서, 가열된 엔진을 냉각시키기 위해 이용되는 냉각수는 워터펌프(water pump)에 의해 순환되는 바, 그 워터펌프로서는 크랭크축 풀리에 V벨트에 의해 연결되어 회전동력을 얻어서 냉각수를 강제로 순환시키는 원심력 펌프가 주로 채용된다.Here, the cooling water used to cool the heated engine is circulated by a water pump, and the water pump is connected to the crankshaft pulley by a V-belt to obtain rotational power, thereby centrifugal force forcibly circulating the cooling water. Pumps are mainly employed.
주지된 바와 같이, 원심력 펌프는 전방에 풀리시트가 구비된 펌프케이싱 내에 베어링 유니트와 누수를 방지하기 위한 시일유니트, 원심력을 발생하는 임펠러, 패킹 및 리어커버로 구성되고, 그에 따라 원심력 펌프는 소형화가 가능하면서 송수량이 충분하게 확보되고 출구의 구경이 작아도 압력이 상승되지는 않게 된다.As is well known, the centrifugal force pump is composed of a bearing unit and a seal unit for preventing leakage, an impeller generating centrifugal force, a packing and a rear cover in a pump casing provided with a pulley seat at the front, and thus the centrifugal force pump has a small size. It is possible that the water supply is sufficient and the pressure of the outlet will not be increased even if the outlet size is small.
그런데, 그 원심력 펌프가 차량에 탑재된 상태에서 어떠한 원인으로든 누수가 초래되면 원심력이 충분하게 확보되지 않을 뿐만 아니라 냉각수의 부족으로도 연계되어 차량의 엔진에 대한 충분한 냉각기능을 발휘할 수 없게 되고, 그에 따라 워터펌프(즉, 원심력 펌프)의 내구성에 대한 테스트가 필요한 실정이다.However, if the centrifugal force pump is mounted on the vehicle and leaks due to any cause, not only the centrifugal force is secured sufficiently but also the lack of coolant is unable to exert sufficient cooling function for the engine of the vehicle. Therefore, a test on the durability of the water pump (ie centrifugal force pump) is required.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 차량 엔진의 냉각을 위한 냉각수를 순환시키는 워터펌프에 대해 테스트 모드와 테스트 사이클을 설정해서 테스트를 실행하기 위한 차량용 워터펌프의 내구성 테스트 장치에 관한 것이다.The present invention has been made in view of the above circumstances, and relates to a durability test apparatus for a vehicle water pump for executing a test by setting a test mode and a test cycle for a water pump for circulating cooling water for cooling the vehicle engine.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 예에 따르면 워터펌프에 대한 테스트 모드와 테스트 사이클을 설정하기 위한 조작패널과, 그 조작패널에서 설정된 테스트 사이클에 기초하여 상기 워터펌프의 테스트를 실행하는 제어부, 상기 테스트 사이클의 테스트 회전수와 테스트주기 및 테스트 온도에 대한 제어신호를 생성하여 상기 제어부에 인가하는 테스트 사이클 제어부, 상기 테스트 회전수에 의해 상기 워터펌프의 임펠러를 회전시키는 전동모터를 구동하는 모터구동부, 상기 워터펌프를 순환하는 테스트 냉각수를 상기 설정된 온도로 가열하는 히터를 구동하기 위한 히터제어부, 상기 워터펌프에서 펌핑되는 상기 테스트 냉각수에 의한 가열온도를 검출하는 온도센서 및 그 워터펌프에서 토출되는 테스트 냉각수의 토출압을 검출하는 압력센서를 구비하여 구성되고, 상기 제어부는 상기 가열온도와 토출압을 규정치로 제어하도록 된 차량용 워터펌프의 내구성 테스트 장치가 제공된다.In order to achieve the above object, according to a preferred example of the present invention, an operation panel for setting a test mode and a test cycle for a water pump, and the test of the water pump based on the test cycle set in the operation panel A control unit, a test cycle control unit generating a control signal for a test cycle and a test cycle and a test temperature of the test cycle and applying the control signal to the control unit, and driving an electric motor for rotating the impeller of the water pump by the test rotation speed A motor driving unit, a heater control unit for driving a heater for heating the test coolant circulating the water pump to the set temperature, a temperature sensor for detecting the heating temperature by the test coolant pumped from the water pump and discharged from the water pump To detect the discharge pressure of the test coolant And configured by comprising a force sensor, wherein the controller is a durability test apparatus for a vehicle water pump to control the heating temperature and discharge pressure to a predetermined value it is provided.
상기한 구성의 본 발명에 따른 차량용 워터펌프의 내구성 테스트 장치에 의하면, 워터펌프에 대해 테스트 회전수와 테스트주기 및 테스트 온도를 포함하는 테스트 사이클에 의해 소정시간동안 테스트 냉각수를 원심력으로 펌핑하도록 하면서 워터펌프에 대한 내구성의 테스트를 실행하게 된다.According to the durability test apparatus for a vehicle water pump according to the present invention having the above-described configuration, the water pump while the test coolant is pumped by centrifugal force for a predetermined time by a test cycle including a test rotation speed, a test cycle, and a test temperature. The pump will be tested for durability.
이하, 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail.
제1도는 본 발명에 따른 차량용 워터펌프의 내구성 테스트 장치를 나타낸 블록구성도로서, 참조부호 10은 테스트 대상으로 되는 워터펌프(즉, 원심력 펌프)로서, 그 워터펌프(10)의 케이스내에는 원심력을 생성하기 위한 임펠러(도시 생략)가 구비되고 그 케이브의 일측에는 풀리(12)가 구비되게 된다.1 is a block diagram showing a durability test apparatus for a water pump for a vehicle according to the present invention. Reference numeral 10 denotes a water pump (ie, a centrifugal force pump) to be tested, and a centrifugal force in the case of the water pump 10 is shown. An impeller (not shown) is provided to generate the pulley 12 on one side of the cave.
20은 상기 워터펌프(10)에 대한 테스트 모드와 테스트 사이클을 설정하기 위한 조작패널로서, 그 조작패널(20)에는 테스트 전원의 ON/OFF 제어를 위한 전원버튼(22)과, 자동테스트 모드를 지정하기 위한 모드설정버튼(24), 테스트 사이클을 ON하기 위한 테스트 사이클 설정버튼(26) 및, 테스트 시간과 테스트 사이클의 설정을 위한 10-키(28)등이 구비된다.20 is an operation panel for setting a test mode and a test cycle for the water pump 10, the operation panel 20 is a power button 22 for the ON / OFF control of the test power supply and the automatic test mode The mode setting button 24 for designating, the test cycle setting button 26 for turning on the test cycle, and the 10-key 28 for setting the test time and the test cycle are provided.
30은 상기 조작패널(20)에서 설정되는 자동테스트 모드하에서 테스트 사이클에 기초하여 상기 워터펌프(10)에 대한 테스트를 제어하는 제어부를 나타내고, 40은 상기 조작패널(20)의 테스트 사이클 설정버튼(26)에 의해 테스트 사이클이 ON되는 경우 상기 워터펌프(10)의 테스트를 위해 프로그램적으로 설정되는 테스트 회전수(대략 7000 RPM)와 테스트주기(58.5Hz), 상기 워터펌프(10)에 의해 펌핑되는 테스트 냉각수의 온도(대략 90℃) 및 테스트 냉각수의 토출압력(대락 2.5 BAR)의 제어신호를 생성하여 상기 제어부(30)에 인가하는 테스트 사이클 제어부를 나타낸다.30 denotes a control unit for controlling a test on the water pump 10 based on a test cycle under the automatic test mode set in the operation panel 20, and 40 denotes a test cycle setting button ( 26) when the test cycle is turned on, the test rotation speed (approximately 7000 RPM) and the test cycle (58.5 Hz) that are set programmatically for the test of the water pump 10, pumped by the water pump 10 The test cycle control unit generates a control signal of the temperature of the test coolant (approximately 90 ° C.) and the discharge pressure (approximately 2.5 BAR) of the test coolant to be applied to the control unit 30.
50은 상기 테스트 사이클 제어부(40)에서 설정되는 테스트 회전수에 의해 전동모터(60)를 구동하기 위한 모터구동부를 나타내고, 상기 전동모터(60)는 그 축에 구동풀리(62)가 설치되어 상기 워터펌프(10)의 풀리(12)와 V-벨트(64)에 의해 결합되어 상기 테스트 회전수로 상기 워터펌프(10)의 임펠러를 회전시키게 된다.50 represents a motor driving part for driving the electric motor 60 by the test rotation speed set in the test cycle control unit 40, the electric motor 60 is provided with a drive pulley 62 on the shaft It is coupled by the pulley 12 and the V-belt 64 of the water pump 10 to rotate the impeller of the water pump 10 at the test speed.
70은 상기 테스트 사이클 제어부(40)에 의해 설정되는 테스트 온도로 상기 워터펌프(10)에 의해 펌핑되는 테스트 냉각수의 가열을 위한 히터(80)를 제어하는 히터제어부를 나타내고, 90은 상기 테스트 대상의 워터펌프(10)에서 펌핑되는 테스트 냉각수에 의한 가열온도를 검출하는 온도센서를 나타내며, 100은 상기 워터펌프(10)의 토출압력을 검출하는 압력센서를 나타낸다.70 denotes a heater control unit for controlling the heater 80 for heating the test coolant pumped by the water pump 10 at a test temperature set by the test cycle controller 40, and 90 denotes a The temperature sensor detects a heating temperature by the test coolant pumped by the water pump 10, and 100 indicates a pressure sensor that detects the discharge pressure of the water pump 10.
110은 상기 제어부(30)의 제어하에 실행되는 테스트 사이클의 상황을 가시적으로 표시하기 위한 표시부로서, 그 표시부(110)에는 테스트 사이클의 테스트 회전수가 표시되는 예컨대 7-세그먼트 방식의 회전수 표시기(112)와, 상기 온도센서(90)에서 검출된 온도를 표시하는 온도표시기(114), 상기 압력센서(100)에서 검출된 압력의 표시를 위한 압력표시기(116) 및 테스트 실행시간의 표시를 위한 시간표시기(118)가 구비되고, 필요한 경우 전원 ON/OFF 상태를 나타내는 램프라던지 자동테스트 모드의 표시를 위한 램프, 토출압력이나 테스트 에러의 표시를 위한 램프 등이 추가될 수 있다.110 is a display unit for visually displaying the state of the test cycle executed under the control of the control unit 30, and the display unit 110, for example, 7-segment rotation speed indicator 112 in which the test rotation speed of the test cycle is displayed. ), A temperature indicator 114 displaying the temperature detected by the temperature sensor 90, a pressure indicator 116 for displaying the pressure detected by the pressure sensor 100, and a timetable for displaying the test execution time. A timing 118 may be provided, and if necessary, a lamp indicating a power ON / OFF state, a lamp for displaying an automatic test mode, a lamp for displaying a discharge pressure or a test error, or the like may be added.
상기한 구성의 본 발명에 따른 차량용 워터펌프의 내구성 테스트 장치에서는 상기 테스트 대상의 워터펌프(10)에 구비된 풀리(12)와 상기 전동모터(60)의 축에 결합된 구동풀리(62)를 V-벨트(64)에 의해 연결하고 나서, 상기 조작패널(20)의 전원버튼(22)에 의해 테스트 전원이 투입되는 상태에서 상기 모드설정버튼(24)에 의해 자동테스트 모드를 설정함과 더불어 테스트시간(500시간)이 설정되면 상기 제어부(30)는 상기 테스트 사이클 베어부(40)에 대해 프로그램적으로 설정된 테스트 사이클의 테스트 회전수(7000RPM)와 테스트 주기(58.5Hz), 테스트온도(90℃)를 수신하여 상기 모터구동부(50)와 상기 히터제어부(70)를 제어하게 되고,그에 따라 모터구동부(50)는 상기 전동모터(60)를 테스트 회전수로 구동하게 됨에 따라 상기 V-벨트(64)에 의해 연결된 워터펌프(10)의 임펠러가 테스트 회전수로 회전(상기 표시부(110)의 회전수 표시기(112)에 표시됨)하게 된다. 또한, 상기 히터제어부(70)는 그 워터펌프(10)의 임펠러 회전에 의해 펌핑되는 테스트 냉각수(이는 적절한 수관(water tube; 도시생략)을 매개하여 수조(도시 생략)에서 그 워터펌프(10)측으로 급수)에 대해 상기 테스트 온도로 설정되도록 히터(80)를 구동하게 된다.In the durability test apparatus for a water pump for a vehicle according to the present invention having the above-described configuration, the pulley 12 provided in the water pump 10 of the test object and the driving pulley 62 coupled to the shaft of the electric motor 60 are provided. After the connection by the V-belt 64, the automatic test mode is set by the mode setting button 24 while the test power is turned on by the power button 22 of the operation panel 20. When the test time (500 hours) is set, the control unit 30 is a test rotation speed (7000 RPM), a test period (58.5 Hz), a test temperature (90) of the test cycle programmatically set for the test cycle bearer 40 ° C) to control the motor driving unit 50 and the heater control unit 70, accordingly the motor driving unit 50 drives the electric motor 60 at a test speed as the V-belt Of the water pump 10 connected by 64 Multiple is rotated (as indicated in revolutions indicator 112 of the display unit 110) to the test rotation speed. In addition, the heater control unit 70 is a test coolant pumped by the impeller rotation of the water pump 10 (this is the water pump (not shown) via a suitable water tube (not shown)) the water pump 10 The heater 80 to be set to the test temperature).
그러한 테스트의 도중에 상기 온도센서(90)와 압력센서(100)에서 검출되는 온도와 압력은 상기 제어부(30)에 인가되고, 그 제어부(30)는 상기 검출된 온도와 압력을 기초로 상기 전동모터(60)와 히터(80)의 구동전도를 제어하게 되며, 또한 상기 표시부(110)에 구비된 온도표시기(114)와 압력표시기(116)에 표시하면서, 상기한 테스트 사이클의 실행을 제어하게 된다.During the test, the temperature and pressure detected by the temperature sensor 90 and the pressure sensor 100 are applied to the control unit 30, and the control unit 30 based on the detected temperature and pressure on the electric motor. The driving conduction of the 60 and the heater 80 is controlled, and the execution of the test cycle is controlled while displaying the temperature indicator 114 and the pressure indicator 116 included in the display unit 110. .
그러한 테스트는 상기 시간표시기(118)에 표시된 상기 테스트 시간의 설정치에 대해 상기 제어부(30)의 프로그램 타이머에 의해 상기 테스트 시간의 경과를 나타내게 되면 상기 워터펌프(10)에 대한 테스트의 완료를 제어하여 상기 모터구동부(50)와 히터제어부(70)에 의한 전동모터(60)와 히터(80)의 작동을 정지시키게 된다. 그리고, 상기한 테스트 과정에 의해 테스트가 행해진 워터펌프(10)에 대한 누수여부의 확인이 가능하게 된다.Such a test controls the completion of the test on the water pump 10 when the test time is indicated by the program timer of the controller 30 with respect to the set value of the test time displayed on the time indicator 118. The operation of the electric motor 60 and the heater 80 by the motor driving unit 50 and the heater control unit 70 is stopped. Then, it is possible to check whether or not the water pump 10 has been tested by the above test process.
한편, 상기 테스트 대상의 워터펌프(10)에 대한 테스트 사이클을 설정하는 테스트 사이클 제어부(40)에 대해 테스트 온도라던지 테스트 토출압 및 테스트 주기가 상호 다르게 설정된 다수의 테스트 프로그램을 적용해서 가변적인 테스트 사이클에 의해 테스트를 실행하도록 하면 보다 양호한 테스트의 결과를 얻을 수 있게 된다.Meanwhile, a variable test is performed by applying a plurality of test programs in which a test temperature, a test discharge pressure, and a test cycle are set differently to the test cycle controller 40 for setting a test cycle for the water pump 10 of the test target. By running the tests on a cycle, you get better test results.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 워터펌프의 내구성 테스트 장치에 의하면, 워터펌프에 대해 테스트 회전수와 테스트 주기 및 테스트 온도를 포함하는 테스트 사이클에 의해 소정 시간동안 테스트 냉각수를 원심력으로 펌핑하도록 하면서 워터펌프에 대한 내구성의 테스트를 실행할 수 있게 되고, 그 테스트된 워터펌프의 특성변화에 대한 확인이 가능하게 된다.As described above, according to the durability test apparatus for a water pump for a vehicle according to the present invention, to test the cooling water to the water pump by centrifugal force for a predetermined time by a test cycle including a test rotation speed, a test cycle and a test temperature. It is possible to carry out a test of durability of the water pump, and to check the characteristic change of the water pump.
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