专利名称：一种新型的柴油机冷热冲击试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型具体涉及一种柴油机的冷热冲击试验台装置。
背景技术：
随着柴油机强化程度的不断提高，受热零部件的热负荷也随之增加，而柴油机的热负荷在很大程度上决定了柴油机的经济性和可靠性。因此，受热零部件的热分析和考核一直是柴油机传热研究的一个重点。受热零部件由于温度过高而失去工作能力，二是受热零部件由于温度梯度过大而产生大的热应力、热疲劳而遭到破坏。从柴油机工况来分析把热负荷分析分成两种情况，一是柴油机稳定工作状态下的准静态热负荷分析，二是考核柴油机在启动、停机、变工况及瞬态循环工作过程的动态热负荷分析和考核。而冷热冲击试验是上述的传热研究中一项重要手段，是汽车发动机可靠性试验的必要项目。一套精准迅速的冷热冲击试验台是提供符合冷热冲击要求的必要设备。早期的柴油机冷热冲击试验台水平低，采用一个热水箱，一个冷水箱以及定时器交替工作，来考核受热零部件的热疲劳程度。由于过程变化缓慢，热应力变化不够剧烈。近几十年来，由于计算机技术的迅猛发展和广泛应用，使得运行控制系统精度更准确。以试验为主的热边界更为精准、可靠、运用方便。
实用新型内容为解决现有技术存在的缺点，本实用新型提供了一种柴油机的冷热冲击试验台装置。本实用新型采用的技术方案如下:—种柴油机的冷热冲击试验台装置，包括换热器、控制系统、三通调节阀和两个温度传感器，所述的三通调节阀的控制端与控制系统相连，且三通调节阀的三个接口中，一个与发动机的出水口相连，一个与发动机的进水口相连，一个与换热器的进口相连，换热器的出口与发动机的进水口相连，且换热器还与冷冻水源相连，所述的两个温度传感器一个安装于发动机出水口，一个安装于发动机进水口，且分别与控制系统相连。所述的控制系统还与高位膨胀水箱相连。所述的三通调节阀为气动薄膜三通调节阀。所述的控制系统还与低位水箱相连。本实用新型的有益效果如下:本实用新型在试验室组建一套柴油机冷热冲击的试验考核系统，使受热零部件如活塞、活塞环、缸盖、缸套等在试验室里用较短的时间内承受强烈的冷热交替应力，迅速、准确的暴露问题，为柴油机传热研究提供依据。新型的冷热冲击试验装置把先进的制冷调节技术、测控技术应用到发动机可靠性试验技术上，为内燃机传热整体耦合研究提供了一种有效的手段。另外在冷热冲击 试验时，经过换热器冷却的冷冻液与外部冷冻液同时使用。由压缩空气来推动的气动薄膜三通调节阀调节分流，在设定温度条件下动态调节冷却液流量，最快温度响应时间不超过10s。完全满足GB/T19055-2003柴油机可靠性试验方法关于冷热冲击试验规范的要求。由于在系统的电脑控制中，按照控制目标自动智能设定，能使换热器最大限度的节约能源。选用一种可根据柴油机散热量大小作制冷量增减的涡旋式风冷冷水机组，机组内冷水盘管采用波纹翅片，并用机械胀管法胀接与铜管上，传热效率极快。同时选用亲水铝箔达到极优的换热特性。冷冲击时所需的冷冻水温度可达< 10°c。由冷冻水通过大面积的板式换热器把柴油机内的热油介质-防锈防冻冷却液带出的热量带走。本实用新型柴油机冷热冲击试验装置选用高位膨胀水箱，能消除冷却系统中低压部分的蒸汽，不致产生气阻现象。并且能及时为冷却系统补充冷却液。高位膨胀水箱内设有上下液位限位器。当冷却液降到下液位时，限位器发出信息，传到控制系统，补液电磁阀开启给膨胀水箱补液。本实用新型柴油机冷热冲击试验装置采用智能控制系统，能按设定的温度、压力要求自动调节，和19英寸机柜、Panther DCU型台架试验控制器、传感器接口模块、工控计算机及Panther软件相结合。
图1为本实用新型柴油机冷热冲击试验装置系统原理图；图中:1电动机的出水口，2三通调节阀，3控制系统，4换热器，5电动机的进水口，6出水口的温度传感器，7进水口的温度传感器，8低位水箱，9高温膨胀水箱，10冷水机组，11集水箱，12冷冻水箱，Fl冷冻水进水球阀，F2冷冻水出水球阀，F3普通冷却水进水球阀，F4普通冷却水出水球阀，SL001上液位传感器、SL002下液位传感器。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细说明:本实用新型包括换热器4、控制系统3、三通调节阀2和两个温度传感器，三通调节阀2的控制端与控制系统3相连，且三通调节阀2的三个接口中，一个与发动机的出水口 I相连，一个与发动机的进水口 5相连,一个与换热器4的进口相连,换热器4的出口与发动机的进水口 5相连，且换热器4还与冷冻水源相连，所述的两个温度传感器一个安装于发动机的出水口 1，一个安装于发动机的进水口 5，且分别与控制系统3相连。控制系统3还与高位膨胀水箱9相连。所述的三通调节阀2为气动薄膜三通调节阀。控制系统还与低位水箱8相连。热冲击时，由发动机冷却系统出来的热水(已加热的冷冻液)从电动机出水口 I进入本装置，达到热冲设定温度，控制系统3在接收到发动机的出水口的温度传感器6处的发动机出水温度达到热冲击设定温度后，根据预定程序发出指令，维持该温度继续试验。热水流过气动薄膜三通调节阀2的冷流A— B通路，分流进入板式换热器4热流通道，则经换热器4降温后，由 出水管路流出本装置，从电动机出水口 5返回到发动机冷却系统进水口循环流动。布置在进出管路的出水口的温度传感器6和进水口的温度传感器7分别对进出本装置的热水温度进行监测并反馈给控制系统3，控制系统3根据各个传感器反馈的信号对三通调节阀2进行控制，从而保证被控制的水温维持在允许的范围内。来自冷水机组10的冷冻水由冷冻水箱12用水泵进入高温换热器的冷流通道侧，吸热升温后流回冷水机组10的集水箱11，由涡旋式风冷冷水机组，降温冷却后进入再循环。冷冲击时，三通调节阀2的冷流A— B通路快速打开，热流A— C通路快速关闭，发动机冷却系统出来的热水(防冻液)在进水管内全部流过三通调节阀2的冷流A— B通路，进入降温板式换热器4的热流侧经换热降温后，由出水管流出，返回发动机冷却系统进水口循环流动。发动机的出水口 I处温度迅速接近并达到冷冲设定温度，完成一次冷热冲击循环。发动机的进水出水温度传感器、手动加放液控制即高位膨胀水箱9内的上液位传感器SL001、下液位传感器SL002均由控制系统3来控制。进行常规试验时，关闭冷冻水进水球阀Fl和冷冻水出水球阀F2，打开普通冷却水进水球阀F3和普通冷却水出水 球阀F4，采用普通冷却水。切换方便，降低试验投资成本。
权利要求1.一种新型的柴油机冷热冲击试验装置，其特征在于:包括换热器、控制系统、三通调节阀和两个温度传感器，所述的三通调节阀的控制端与控制系统相连，且三通调节阀的三个接口中，一个与发动机的出水口相连，一个与发动机的进水口相连，一个与换热器的进口相连，换热器的出口与发动机的进水口相连，且换热器还与冷冻水源相连，所述的两个温度传感器一个安装于发动机出水口，一个安装于发动机进水口，且分别与控制系统相连。
2.如权利要求1所述的试验装置，其特征在于:所述的控制系统还与高位膨胀水箱相连。
3.如权利要求1所述的试验装置，其特征在于:所述的三通调节阀为气动薄膜三通调节阀。
4.如权利要求 1所述的试验装置，其特征在于:所述的控制系统还与低位水箱相连。
专利摘要本实用新型具体公开了一种新型的柴油机冷热冲击试验装置，包括换热器、控制系统、三通调节阀和两个温度传感器，所述的三通调节阀的控制端与控制系统相连，且三通调节阀的三个接口中，一个与发动机的出水口相连，一个与发动机的进水口相连，一个与换热器的进口相连，换热器的出口与发动机的进水口相连，且换热器还与冷冻水源相连，所述的两个温度传感器一个安装于发动机出水口，一个安装于发动机进水口，且分别与控制系统相连。
文档编号G01M15/04GK203101057SQ201320064609
公开日2013年7月31日 申请日期2013年2月2日 优先权日2013年2月2日
发明者赵根祥, 张海萍, 李建明 申请人:中国重汽集团济南动力有限公司