车用电子水泵综合性能试验装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种车用电子水泵综合性能试验装置。


背景技术：

2.电子水泵是汽车的主要组成部分之一，主要应用于汽车热管理系统。电子水泵的作用是通过对冷却液进行加压，保证其在冷却系统循环流动，加速热量散发。作为一个长期运转的装置，发动机冷却水泵是其冷却系统的重要部件,水泵性能的优劣在一定程度上影响着发动机运行状况的好坏甚至寿命长短。同时在新能源汽车热管理系统中，水泵对于稳定三电系统的温度，保证系统的工作效率，起着至关重要的作用。
3.温度变化会影响冷却液的粘度，从而进一步影响水泵的性能，传统的水泵冷却液温度变化试验，是将试验台放置于环境舱中进行测试，但环境舱调节温速度慢，调温幅度小，尤其在做低温试验时，降温速度较慢，且降温幅度有限，当有大量试件进行测试时，严重影响测试效率。
4.因此研究和开发适用于模拟实际运行工况，更准确的研究和测试高低温冷却液温度变化对电子水泵水力性能影响的试验装置和方法很有必要。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种车用电子水泵综合性能试验装置，以解决现有环境舱调节温速度慢，调温幅度小的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供一种车用电子水泵综合性能试验装置，用以对电子水泵进行试验，所述车用电子水泵综合性能试验装置包括：
7.水泵循环系统，所述水泵循环系统包括用以储液的液箱、与所述液箱出口连接的排气阀，所述电子水泵连接所述液箱的入口与所述排气阀；
8.温度调节系统，所述温度调节系统包括制冷回路和加热装置，所述加热装置设置在所述液箱内，所述制冷回路包括依次连接的co2压缩机、co2气体冷却器、电子膨胀阀、板式换热器、气液分离器、连接管路及制冷剂，所述气液分离器与所述co2压缩机连接，所述板式换热器设置在所述排气阀与所述液箱之间以给液箱排出液体降温，所述制冷回路内的制冷剂为co2。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述制冷回路还包括连接所述气液分离器的出口端与所述co2气体冷却器的出口端的回热器。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述制冷回路还包括用以注入co2气体的充注阀，所述充注阀设置在所述板式换热器和气液分离器之间。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述电子水泵的两端连接有橡胶软管。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述水泵循环系统还包括设置在所述电子水泵两端的第一压力传感器、第一温度传感器和差压计。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述水泵循环系统还包括设置在所述电子水泵与
所述排气阀之间的第一球阀和体积流量计。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述水泵循环系统还包括设置在所述液箱与所述电子水泵之间的电磁阀。
15.作为本实用新型的进一步改进，所述液箱内设有液位计和第二压力传感器，所述液箱的出口端与所述板式换热器之间设有第二温度传感器。
16.作为本实用新型的进一步改进，所述水泵循环系统还包括与所述液箱连接的真空泵、与所述真空泵连接的回收水箱、与所述回收水箱连接且设置在所述电子水泵下方的回收槽，所述回收槽与所述回收水箱之间设有第二球阀。
17.作为本实用新型的进一步改进，所述车用电子水泵综合性能试验装置还包括控制系统，所述控制系统包括用于数据采集的数据采集板卡、计算机、可视化界面和变频器。
18.本实用新型的有益效果是：本实用新型的车用电子水泵综合性能试验装置，通过设置采用co2作为制冷回路和加热装置的温度调节系统，从而可以模拟冷却液在极寒和高温环境下电子水泵的水力性能，且采用co2作为制冷剂给水泵循环中的冷却液进行制冷降温，制冷效率高，速度快，可大大的提高实验效率，能够对电子水泵的质量进行有效的监测；通过设置排气阀，可有效排除系统中混入的空气，以提高测试稳定性。所述车用电子水泵综合性能试验装置可以对不同功率的电子水泵进行性能测试，有着较高的通用性，能够对电子水泵在不同介质温度下的性能进行准确有效的测试。
附图说明
19.图1是本实用新型的车用电子水泵综合性能试验装置的结构示意图；
20.图2是本实用新型的车用电子水泵综合性能试验装置的控制系统的连接结构示意图。
具体实施方式
21.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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元件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
24.如图1至图2所示，本实用新型的车用电子水泵综合性能试验装置100，用以对电子水泵200进行试验，所述车用电子水泵综合性能试验装置100包括水泵循环系统1、温度调节系统2、控制系统3。
25.所述水泵循环系统1包括用以储液的液箱11、与所述液箱11出口连接的排气阀12、设置在所述液箱11的出口端的第二温度传感器13、设置在所述电子水泵200与所述排气阀12之间的第一球阀14和体积流量计15、设置在所述液箱11与所述电子水泵200之间的电磁阀16、设置在所述电子水泵200两端的第一压力传感器17、第一温度传感器18和差压计19、与所述液箱11连接的真空泵10、与所述真空泵10连接的回收水箱101、与所述回收水箱101连接且设置在所述电子水泵200下方的回收槽102、设置在所述回收槽102与所述回收水箱101之间的第二球阀103。
26.所述电子水泵200连接所述液箱11的入口与所述排气阀12。
27.所述液箱11内设有液位计111和第二压力传感器112。所述液位计111用以观察液箱11内冷却液液位高度。
28.第二压力传感器112用来监测液箱11内压力变化并产生相应的压力信号。
29.所述第二温度传感器13用以检测所述液箱11内排出冷却液的温度，并传递相应的电信号。
30.所述液箱11一个设有五个支路，其中，所述液箱11上方设有第一支路和第二支路，所述第一支路连接漏斗113，用来给液箱11加冷却液，在漏斗113与液箱11之间装有第三球阀114，在试验时处于常闭状态。
31.所述第二支路连接真空泵10和回收水箱101，所述液箱11最大加压为300kpa，液箱11最大真空度为-80kpa，根据液箱11内的第二压力传感器112反馈的压力值和所设定的压力值，通过控制系统3来控制真空泵10的启停，真空泵10的另一端连接回收水箱101，启动真空泵10可以向所述液箱11加压或者从所述液箱11内抽空气以降压，所述回收水箱101可以接收真空泵10抽出的少量冷却液。
32.所述液箱11下方设有第三支路、第四支路和第五支路，所述第一支路为液箱11中冷却液出口，所述第二支路连接电子水泵200所在的回路，所述第三支路在出口处装有第四球阀115并连接到回收水箱101用来回收液箱11冷却液，在试验时处于常闭状态。
33.所述电子水泵200的两端连接有橡胶软管201。所述橡胶软管201便于与所述电子水泵200连接，通过直接插拔的方式进行样件安装，并利用卡扣进行固定，所述橡胶软管201的长度约为15-20cm。
34.所述第一压力传感器17、第一温度传感器18和差压计19用于监测所述电子水泵200进口和出口处的压力和温度状态，并产生相应的信号。
35.所述排气阀12安装高度位于整个系统最高点，用来排出电子水泵200管路循环中的空气，从而提高试验结果的准确性。
36.所述体积流量计15，用于实时监测水泵循环系统1中流量，并产生相应的流量信号，所述第一球阀14用以控制系统3内冷却液的通断，处于常开或常闭状态。
37.所述电磁阀16用以控制系统3内冷却液的流量。
38.所述回收槽102用以承接冷却液，从而更加节约冷却液。并可以将冷却液排入到回收水箱101内。
39.本实施例中，结构之间通过管路连接，且管路外包覆有保温层，以提高保温效果。
40.所述温度调节系统2包括制冷回路和加热装置21。
41.所述加热装置21设置在所述液箱11内，所述加热装置21根据液箱11口的第二温度传感器13反馈的温度信号和所设定的系统冷却液温度，通过控制系统3控制加热装置21对液箱11内冷却液进行加热，冷却液最高可以加热到150℃。
42.所述制冷回路包括依次连接的co2压缩机22、co2气体冷却器23、电子膨胀阀24、板式换热器25、气液分离器26、连接管路27及制冷剂，还包括用以注入co2气体的充注阀28、连接所述气液分离器26的出口端与所述co2气体冷却器23的出口端的回热器29。
43.所述气液分离器26与所述co2压缩机22连接，所述板式换热器25设置在所述排气阀12与所述液箱11之间以给液箱11排出液体降温，所述制冷回路内的制冷剂为co2。
44.安装于液箱11出口的板式换热器25，用来给水泵循环系统1中的冷却液进行换热降温，所述板式换热器25的四个接口，其中两个接入水泵循环系统1，另外两个接入制冷回路，在所述板式换热器25内，所述制冷回路的制冷剂与所述水泵循环系统1的冷却液进行换热。所述第二温度传感器13设置在所述液箱11出口端与所述板式换热器25之间。
45.所述co2压缩机22用于制冷回路为整个制冷回路提供循环动力，压缩co2气体，排出高温高压的制冷剂。
46.所述co2气体冷却器23用以外接冷水机组30，对流入的高温高压co2进行充分换热，将高温高压的co2气体转化为低温高压的co2气体。
47.所述电子膨胀阀24用以将高温高压的co2制冷剂气体节流为低温低压的co2。
48.所述气液分离器26用以储存进入co2压缩机22前的液体，防止co2压缩机22产生液击。
49.所述连接管路27用以连接制冷回路的元件，所述制冷剂优先考虑co2，因为co2制冷效率是普通制冷剂的五到六倍，制冷效率高，制冷能力强，温度可降到-40℃。
50.所述充注阀28设置在所述板式换热器25和气液分离器26之间。所述充注阀28用于给制冷系统充注co2气体。
51.所述回热器29用气液分离器26出来的低温气体冷却气冷器出口的co2，以降低节流后制冷剂干度，以提高系统制冷效率。
52.所述控制系统3包括用于数据采集的数据采集板卡31、计算机32、可视化界面33、变频器34和电源。
53.所述数据采集板卡31用于流量、压力、温度、电压和电流信号采集。
54.所述计算机32用以接收信号并进行判断和控制。
55.所述可视化界面33为通过labview编写的可视化人机交互界面等，其中人机交互界面在显示器上显示，所述数据采集板卡31连接系统中的流量、压力、温度、电压和电流传感器，用来采集各个监测位置的压力、温度、电流、和电压信号，经过计算机32对数据处理，将采集到的数据信息实时显示在计算机32的人机交互界面上，通过比较采集到的数值大小和预设的数值，来调节各元器件的启停。
56.所述电源用以给车用电子水泵综合性能试验装置100供电。
57.所述计算机32的控制包括如下步骤：
58.1、对比液箱11内反馈的压力值与可视化界面33所设定的压力值，通过变频器34来
控制真空泵10的启停，进而调节液箱11中的压力达到所设定值；
59.2、通过第二温度传感器13所反馈的液箱11内的温度值通过变频器34来控制液箱11内加热装置21的启停和制冷回路的启停，以及制冷回路中co2压缩机22转速和电子膨胀阀24的开度来控制制冷量。
60.进行电子水泵200试验时，液箱11全封闭，电源通电，给所有元件供电，在进行高温介质试验时，制冷回路关闭，液箱11中加热装置21启动，在人机交互面板上设置好介质温度以及液箱11内压力，通过液箱11内的第二温度传感器13和第二压力传感器112反馈的信号通过变频器34来控制加热装置21以及真空泵10的启停。在试验时电子水泵200进口端所述第一球阀14全开，通过控制出口端电磁阀16开度来控制水泵流量。
61.在进行介质低温试验时，液箱11中加热装置21关闭，制冷回路开启，通过电子水泵200进口处的第一温度传感器18的反馈信号来控制co2压缩机22转速和电子膨胀阀24开度，进而控制制冷量，来降低电子水泵200中冷却液的温度。
62.在完成一次电子水泵200试验后可将水泵进出口第一球阀14和电磁阀16关闭，取下电子水泵200。
63.本实用新型的车用电子水泵综合性能试验装置100，通过设置采用co2作为制冷回路和加热装置21的温度调节系统2，从而可以模拟冷却液在极寒和高温环境下电子水泵200的水力性能，且采用co2作为制冷剂给水泵循环中的冷却液进行制冷降温，制冷效率高，速度快，可大大的提高实验效率，能够对电子水泵200的质量进行有效的监测；通过设置排气阀12，可有效排除系统中混入的空气，以提高测试稳定性。所述车用电子水泵综合性能试验装置100可以对不同功率的电子水泵200进行性能测试，有着较高的通用性，能够对电子水泵200在不同介质温度下的性能进行准确有效的测试。
64.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
65.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。