适用于水冷发动机的动力舱温度检测设备

1.本实用新型涉及水冷发动机动力舱温度检测领域，特别涉及一种适用于水冷发动机的动力舱温度检测设备，可实现发动机动力舱多点位温度检测与多类型环境参数测量。


背景技术：

2.现有重型车辆的水冷发动机及动力舱的温度检测设备只是集中在机油、冷却液等重点部位，利用单个传感器进行数据采集，无法全面采集动力舱及发动机机体各点位温度，而现代发动机多采用涡轮增压技术，在工作工程中发热量较大，造成动力舱温度较高，若发动机出现故障时也会造成动力舱局部温度升高，甚至着火，同时动力舱中安装有各种电子设备，当动力舱温度过高时会对动力舱电子设备造成一定的损伤甚至损坏；而在我国寒区，冬季气温会达到-25℃左右，当发动机熄火较长时间后，根据热交换原理，发动机及动力舱温度会逐渐与环境温度相平衡，低温会给车辆带来诸如启动困难、发动机热车时间增长、发动机磨损程度增加、蓄电池亏电、润滑油消耗增加、橡胶制品强度减弱等恶劣影响。所以对发动机及动力舱的温度实施多点位检测与发动机舱内外环境参数监测是开发发动机动力舱散热与保温系统的基础条件与必须手段；是确保发动机能够在适宜的温度工作，并提前作出温度告警，防止事故发生的重要方法。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种适用于水冷发动机的动力舱温度检测设备，解决现有发动机及动力舱温度检测手段单一，无法全面检测温度参数、无法监测动力舱环境参数、无法为发动机的散热与保温研究提供充足的基础数据等问题。本实用新型在不影响车辆运行前提下，实时监控发动机及动力舱内多点位温度、动力舱内外多类型环境参数，作为发动机动力舱散热与保温技术研究的必须手段，并实现高温自动报警。
4.本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：
5.适用于水冷发动机的动力舱温度检测设备，若干个k型热电偶1及至少两个热流传感器2分布在发动机动力舱10内，并通过热电偶胶水粘贴固定，在发动机动力舱10内部和车体外部各设置一个小型环境传感器9；所述若干个k型热电偶1均与驾驶室内的多路温度巡检仪13相连，所述热流传感器2均与驾驶室内的热流数据采集仪14相连，所述小型环境传感器9通过传感器连接线19与驾驶室内的环境监测仪12相连，环境监测仪12、多路温度巡检仪13、热流数据采集仪14分别通过数据传输线20与计算机17连接，计算机17通过数据传输线20与显示器18连接。
6.所述的环境监测仪12、多路温度巡检仪13、热流数据采集仪14、计算机17、显示器18均通过电源线21与调压器16连接，调压器16分别通过电源线21与蓄电池15及发电机11连接，在发电机11与调压器16之间安装有断路器22。
7.所述的蓄电池15的电压为12v，通过电源线与调压器16相连。
8.所述的k型热电偶1与多路温度巡检仪13组成多点位温度检测系统，k型热电偶采
用玻纤材质绝缘层，耐受温度为-73℃～482℃。
9.本实用新型的有益效果在于：
10.1、相比于传统的发动机温度检测设备，本发明构思新颖，结构简单，温度采集点位更多、更全面，并且同时还能够采集动力舱内、外的温度、湿度、大气压力、风速、风向等环境参数，采集的数据更加全面、科学、准确，能够为发动机及动力舱的散热、保温等研究提供基础研究数据，为深入研究发动机及动力舱温度场提供了一种重要的测试手段。
11.2、相比于传统的检测设备，本发明采用了蓄电池与调压器组合方式对设备进行供电，续航能力大大提升，可以进行长时间持续测量，防止数据记录中断，影响温度检测数据的连续性。
12.3、本发明在记录发动机和动力舱点温度数据的同时，集成了环境参数监测与记录，环境参数对于发动机及动力舱的散热及保温具有极大影响，是制约散热和保温效果的关键参数，本发明可以实时的测量128个点位温度和动力舱内外的环境参数，避免了后期整合造成的数据混乱，为发动机及动力舱的散热和保温研究提供了一种高效、实用、全面、准确的试验数据采集手段。
附图说明
13.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，本实用新型的示意性实例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
14.图1为本实用新型的结构示意图。
15.图中：1、k型热电偶；7、8、热流传感器；9、小型环境传感器；10、发动机动力舱；11、发电机；12、环境监测仪；13、多路温度巡检仪；14、热流数据采集仪；15、蓄电池；16、调压器；17、计算机；18、显示器；19、传感器连接线；20、数据传输线；21、电源线；22、断路器。
具体实施方式
16.下面结合附图进一步说明本实用新型的详细内容及其具体实施方式。
17.参见图1所示，本实用新型的适用于水冷发动机的动力舱温度检测设备，
18.若干个k型热电偶1及至少两个热流传感器2分布在发动机动力舱10内，并通过热电偶胶水粘贴固定，在发动机动力舱10内部和车体外部各设置一个小型环境传感器9；所述若干个k型热电偶1均与驾驶室内的多路温度巡检仪13相连，所述热流传感器2均与驾驶室内的热流数据采集仪14相连，所述小型环境传感器9通过传感器连接线19与驾驶室内的环境监测仪12相连，环境监测仪12、多路温度巡检仪13、热流数据采集仪14分别通过数据传输线20与计算机17连接，计算机17通过数据传输线20与显示器18连接。
19.所述的环境监测仪12、多路温度巡检仪13、热流数据采集仪14、计算机17、显示器18均通过电源线21与调压器16连接，调压器16分别通过电源线21与蓄电池15及发电机11连接，在发电机11与调压器16之间安装有断路器22。
20.为节省空间，所述的蓄电池15采用小体积高容量电池，电压为12v，通过电源线与调压器16相连，当一体式电量传感器检测到蓄电池亏电时，自动接通断路器，调压器16与车辆发电机输出端接通，调压器将车辆电瓶或发电机输出的电源调压后为蓄电池充电；调压
器16与环境监测仪12、多路温度巡检仪13、热流数据采集仪14、计算机17、显示器18等用电设备相连，将蓄电池的电量进行调压与稳流后输送给各用电设备，确保设备工作正常。
21.所述的k型热电偶1与多路温度巡检仪13组成多点位温度检测系统，为适应动力舱内环境，k型热电偶普遍采用玻纤材质绝缘层（耐受温度为-73℃～482℃），废气涡轮增压器等温度较高部位采用二氧化硅材质绝缘层（耐受温度为-73℃～980℃），当设备开始工作后，巡检仪即开始以巡检方式记录多点位温度，并实时存储和传输；热流传感器与热流数据采集仪组成面热流检测系统，能够测量动力舱及发动机关键部位的热流量（一定面积的物体两侧存在温差时，单位时间内由导热、对流、辐射方式通过该物体所传递的热量）与热流密度，实时记录和传输，为保温或散热材料的选择提供试验测量数据；环境监测设备与环境监测仪组成环境监测系统，能够测量动力舱内外的诸环境参数，如气体温度、湿度、大气压力、风速、风向等参数，实时记录和传输，以上检测仪器作为设备的感知手段，所采集的数据在显示器汇总。
22.所述的k型热电偶1可以分布在发动机机体的油底壳（环形布置4个）、汽缸壁（每个气缸布置3个，共18个）、机油管路表面（布置5个）、冷却液管路表面（布置5个）、散热装置表面（机油、冷却液、液压油散热器及中冷器各3个，共12个）、滤清器表面（机油、液压油、燃油滤清器各2个，共6个）、泵体表面（共6个）、废气涡轮增压器热护套表面（共6个）、排气管表面（共4个）等热量相对集中的点位，动力舱隔板（共25个）、隔板交接处（共15个）、进排风口（共6个）、发动机底板（共6个）以及缝隙、空洞（共10个）等热交换频繁的部位。所有传感器在布设过程中不可与发动机系统的转动零部件接触，防止损坏或影响发动机正常工作。温度检测设备布置完毕后，车辆可以正常工作，本设备可使用车载发电机进行充电，也可以利用自带蓄电池进行供电，由于系统功耗较低，自持供电时间可达5天，设备开机运行后，自动记录各测温点位、热流探测点位、车体外、发动机动力舱内的温度、热流量、湿度、气压、风速等参数，数据扫描周期可以在10s至999s之间调整，各检测仪将接收到的数据实时通过rs232协议数据线传输给计算机，用户通过显示器对系统参数进行调整与设置。
23.本发明的工作原理是：在车辆动力舱内，通过实时监测动力舱及发动机表面各点位的温度，可以真实的反映出发动机及动力舱的温度场参数；设备通过小型环境传感器，实时监测并记录影响发动机舱温度的关键性参数，如车体外部和发动机舱内部的湿度、气压及风速等对热散失影响较大的参数；该设备还具有热流量采集模块（热流传感器），可以监测发动机舱内重点部位的热流量，并在显示器显示，为深入研究热散失规律提供重要的检测手段和数据支撑。同时，在计算机内设置各温度监测点位的温度阈值，当某点位温度超过阈值时，计算机自动报警，告知驾驶员注意发动机工作情况，并记录报警相关数据。
24.以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，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。凡对本实用新型所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。