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专利名称：具有双选择功能的发动机深度冷热冲击试验系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发动机极端温度条件试验技术，特别是一种可选择国家标准也可选择企业标准的具有双选择功能的发动机深度冷热冲击试验系统。
背景技术：
发动机深度冷热冲击试验是模拟发动机整车处于满载全负荷道路工况时上坡、下坡过程中发动机水套内冷却液急速升温、降温，对发动机及其零部件性能劣化，复合机能劣化，零件劣化等进行评价考核。发动机深度冷热冲击试验中的国家标准规定热冲击禁止采用外部强制加热装置，热冲击工况全部依靠发动机产生的热效率进行升温工作；但此项试验中的大多企业标准均 采用外部强制加热装置，而无法按国家标准对发动机进行深度冷热冲击交替试验。为此根据国家标准及企业(东风汽车集团股份公司)发动机冷热冲击试验规范要求设计开发了一种具有双选择功能的发动机深度冷热冲击试验系统。本系统可以通过阀组切换分别满足国家标准原理，东风企业标准原理；既能满足流体运动特性所能达到的效果，也能满足标准曲线描述的趋势进行，可以考核发动机耐久性，考核发动机及零部件性能劣化，复合机能劣化等的评价。在满足国家标准的同时进行功能扩展，同时以满足冷却液温度、流量、压力、交变工况时间的调整来进行在国标基础上的相关试验能力的提供。本系统主要用于180KW以内，排量3. 5升以下的轻型汽油机和柴油机的深度冷热冲击试验。
发明内容本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种既可以选择国家标准也可以选择企业标准的具有双选择功能的发动机深度冷热冲击试验系统。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种具有双选择功能的发动机深度冷热冲击试验系统，包括冷却液加热循环系统、冷却液制冷循环系统和温度控制系统，所述冷却液加热循环系统和冷却液制冷循环系统通过入口端阀门和出口端阀门分别连接于发动机的冷却液入口与冷却液出口之间，其特征在于还包括可移动的高低温切换阀组及自然升温旁通阀组；所述高低温切换阀组及自然升温旁通阀组均安装在可移动的型材支架内，所述高低温切换阀组包括第二、三、四、五、六、七气动阀门，第一、二、三、四、五、六、七、八手动球阀，A、B、C、D快插接头，所述自然升温旁通阀组包括第一气动阀门、第九手动球阀；所述第一气动阀门的一端与发动机冷却液进水口连通，另一端与第九手动球阀串连后再与发动机冷却液的出水口连通。所述发动机冷却液出水口还分别与第二、五气动阀门的一端连通，第二气动阀门的另一端依次与第一手动球阀、A快插接头、第三手动球阀串连连通后再与高温储能罐体内腔上端连通，第五气动阀门的另一端依次与第五手动球阀、C快插接头、第七手动球阀串连连通后再与低温储能罐体内腔上端连通；所述发动机冷却液进水口还分别与第四、七气动阀门的一端连通，第四气动阀门的另一端依次与第二手动球阀、B快插接头、第四手动球阀、E循环水泵、高温比例三通调节阀串连连通后再与高温储能罐体内腔下端连通，第七气动阀的另一端依次与第六手动球阀、D快插接头、第八手动球阀、F循环水泵、低温比例三通调节阀串连连通后再经过低温热交换器与低温储能罐体内腔下端连通。所述第二、四气动阀门之间还可通过第三气动阀门连通，所述第五、七气动阀门之间还可通过第六气动阀门连通，所述高温比例三通调节阀的第三端经过高温热交换器后也与高温储能罐体内腔上端连通，所述低温比例三通调节阀的第三端也与低温储能罐内腔上端连通。所述冷却液加热循环系统包括高温储能罐体、E循环水泵、高温比例三通调节阀、加热器、温度传感器、高温热交换器，多支加热器设在高温储能罐体内，所述E循环水泵安装在高温三通比例调节阀至系统出水口管路上，所述高温热交换器外循环回路包括G电动比例调节阀、压力表、过滤器、温度传感器及两个手动球阀，并且通过两个手动球阀与用户提供的30°C水源连通。所述冷却液制冷循环系统包括低温储能罐体、F循环水泵、低温比例三通调节阀、温度传感器、低温热交换器，所述F循环水泵安装在低温三通比例调节阀至系统出水管路上，所述低温热交换器外循环回路包插H电动比例调节阀、压力表、过滤器、温度传感器及两个手动球阀，并通过两个手动球阀与用户提供的7°C水源连通。所述高、低温储能罐体上方还设有稳压储能罐。本实用新型的高温加热循环系统及低温制冷循环系统均可由其设备本体实现自循环，分别完成在高温、低温储能罐体内高温低温冷却液的储存，通过对高低温切换阀组及自然升温旁通阀组中的不同气动阀门的开闭，实现冷静、热循环的切换，改变流入发动机进出水口的冷却液温度。可满足不同工况下发动机所需的不同温度的冷却液，同时另一路储能部分可自行进行升温或降温的能力储备循环。通过附加标准的冷却液温度控制系统与系统和发动机端能更好的模拟整车试验工况；通过附件复叠式冷水机验于外循环水端，可进行更低温度的冲击试验。本实用新型的有益效果是1、系统内所设立的自然升温旁通阀组可在国家标准要求下，对发动机自然升温需求形成发动机进出水口的短通旁路；2、调协的循环水泵配置变频功能，可调节冷热冲击设备输送的冷却液的流量、流速，以满足不同发动机的试验需求；3、气动切换阀组的设立，可满足在发动机不同运转工况下、不同标准的运转工况下，相关能力资源的配置。

图I是本实用新型的工作原理图，图2是热冲击工作原理图，图3是冷冲击工作原理图。图中1、2、3、4、5、6、7-分别为第一、二、三、四、五、六、七气动阀门，8、9、10、11、12、13、14、15、32_分别为第一、二、三、四、五、六、七、八、九手动球阀，16、17、18、19-A、B、C、D快插接头，20、24-低、高温储能罐体，21、25-低温、高温热交换器，22、26_H、G电动比例调节阀，23、27_低温、高温三通比例调节阀，28-澎胀水箱，29-发动机，30、31_E、F循环水泵。
具体实施方式
下图结合附图对本实用新型作进一步说明图I中，具有双选择功能的发动机深度冷热冲击试验系统，包括冷却液加热循环系统、冷却液制冷循环系统和温度控制系统，所述冷却液加热循环系统和冷却液制冷循环系统通过入口端阀门和出口端阀门分别连接于发动机的冷却液入口与冷却液出口之间，其特征在于还包括可移动的高低温切换阀组及自然升温旁通阀组；所述高低温切换阀组及自然升温旁通阀组均安装在可移动的型材支架内，所述高低温切换阀组包括第二、三、四、五、六、七气动阀门2、3、4、5、6、7，第一、二、三、四、五、六、七、八手动球阀8、9、10、11、12、13、14、15，A、B、C、D快插接头16、17、18、19，所述自然升温旁通阀组包括第一气动阀门I、第九手动球阀32 ;所述第一气动阀门I的一端与发动机冷却液进水口连通，另一端与第九手动球阀32串连后再与发动机冷却液的出水口连通。所述发动机冷却液出水口还分别与第二、五气动阀门2、5的一端连通，第二气动阀门2的另一端依次与第一手动球阀8、A快插接头16、第三手动球阀10串连连通后再与高温储能罐体24内腔上端连通，第五气动阀门5的另一端依次与第五手动球阀12、C快插接头18、第七手动球阀14串连连通后再与低温储能罐体20内腔上端连通；所述发动机冷却液进水口还分别与第四、七气动阀门4、7的一端连通，第四气动阀门4的另一端依次与第二手动球阀9、B快插接头17、第四手动球阀11、E循环水泵30、高温比例三通调节阀27串连连通后再与高温储能罐体24内腔下端连通，第七气动阀7的另一端依次与第六手动球阀13、D快 插接头19、第八手动球阀15、F循环水泵31、低温比例三通调节阀23串连连通后再经过低温热交换器21与低温储能罐体20内腔下端连通。所述第二、四气动阀门2、4之间还可通过第三气动阀门3连通，所述第五、七气动阀门5、7之间还可通过第六气动阀门6连通，所述高温比例三通调节阀27的第三端经过高温热交换器25后也与高温储能罐体24内腔上端连通，所述低温比例三通调节阀23的第三端也与低温储能罐20内腔上端连通。所述冷却液加热循环系统包括高温储能罐体24、E循环水泵30、高温比例三通调节阀27、加热器、温度传感器、高温热交换器25，多支加热器设在高温储能罐体24内，所述E循环水泵30安装在高温三通比例调节阀27至系统出水口管路上，所述高温热交换器25外循环回路包括G电动比例调节阀26、压力表、过滤器、温度传感器及两个手动球阀，并且通过两个手动球阀与用户提供的30°C水源连通。所述冷却液制冷循环系统包括低温储能罐体20、F循环水泵31、低温比例三通调节阀23、温度传感器、低温热交换器21，所述F循环水泵31安装在低温三通比例调节阀23至系统出水管路上，所述低温热交换器21外循环回路包插H电动比例调节阀22、压力表、过滤器、温度传感器及两个手动球阀，并通过两个手动球阀与用户提供的7°C水源连通。所述高、低温储能罐体24、20上方还设有稳压储能罐。实施例国家标准热冲击及冷冲击工作过程国家标准热冲击禁止采用外部强制加热装置，所以适用于企业标准的外部强制加热单元在本试验中被停用。(I)国家标准冷热冲击试验中的热冲击部分，内循环第一气动阀门I、第九手动球阀32打开，发动机水套内的冷却液依靠发动机水泵进行小循环，自然升温；(2)热冲击时，冷循环依靠循环水泵在装置管路内进行自冷却循环，等待冷冲击切换信号；(3)热冲击温度摸高至规定设定温度即转变阀门开向，无时间限制；即温度到达设定值记录运行时间切换阀门开向；此运行时间为tp ；(4)此时各阀门状态如下第二、四、五、七气动阀门2、4、5、7关闭，第一、六气动阀门1、6打开，H电动比例调节阀22根据泵前传感器设定温度进行比例调节，保证储能罐内温度达到冷冲时要求(根据调试时锁定设定温度)低温三通比例调阀23参考发动机出水口传感器温度值与设定值311 307K差别进行自动调节，或设定低温热交换器21至F循环水泵31流向全开；其余各阀为初始状态；(5)热冲击时，冷循环依靠循环水泵将低温储能罐内冷却液冲入发动机，等待冷冲击切换信号；冷冲击时小循环的旁通第一气动阀门I关闭；(6)由于各地对国标实施的不同理解和方案，系统预设低温三通比例调节阀23受控开关；I.按360S —个循环为计时，冷冲时间为360-tp-15_15 ;其中tp为热冲时间累计，此时为保证冷冲时间达到360-tp-15-15，则需要通过低温三通比例调节阀23对发动机出水口进行311 307K的预设控制；2.按触温度点控制方式，则关闭低温三通比例调节阀23，冷冲开始后F循环水泵
31将低温储能罐内冷冻液冲入发动机，直至发动机出水口温度降至311 307K，即转变工况；此时低温三通比例调节阀23被调整为低温热交换器21-F循环水泵31路全开，(7)H电动比例调节阀22在冷冲开始后为全开状态；此时第一、六、三、四气动阀门
1、6、2、4为关闭状态，第五、七气动阀门5、7为打开状态。
权利要求1.一种具有双选择功能的发动机深度冷热冲击试验系统，包括冷却液加热循环系统、冷却液制冷循环系统和温度控制系统，所述冷却液加热循环系统和冷却液制冷循环系统通过入口端阀门和出口端阀门分别连接于发动机的冷却液入口与冷却液出口之间，其特征在于还包括可移动的高低温切换阀组及自然升温旁通阀组；所述高低温切换阀组及自然升温旁通阀组均安装在可移动的型材支架内，所述高低温切换阀组包括第二、三、四、五、六、七气动阀门(2、3、4、5、6、7)，第一、二、三、四、五、六、七、八手动球阀(8、9、10、11、12、13、14、15)，A、B、C、D快插接头(16、17、18、19)，所述自然升温旁通阀组包括第一气动阀门(I)、第九手动球阀(32);所述第一气动阀门(I)的一端与发动机冷却液进水口连通，另一端与第九手动球阀(32)串连后再与发动机冷却液的出水口连通。
2.根据权利要求I所述的具有双选择功能的发动机深度冷热冲击试验系统，其特征在于所述发动机冷却液出水口还分别与第二、五气动阀门(2、5)的一端连通，第二气动阀门(2)的另一端依次与第一手动球阀(8)、A快插接头(16)、第三手动球阀(10)串连连通后再与高温储能罐体(24)内腔上端连通，第五气动阀门(5)的另一端依次与第五手动球阀(12)、C快插接头(18)、第七手动球阀(14)串连连通后再与低温储能罐体(20)内腔上端连通；所述发动机冷却液进水口还分别与第四、七气动阀门(4、7)的一端连通，第四气动阀门(4)的另一端依次与第二手动球阀(9)、B快插接头(17)、第四手动球阀(11)、E循环水泵(30)、高温比例三通调节阀(27)串连连通后再与高温储能罐体(24)内腔下端连通，第七气动阀(7)的另一端依次与第六手动球阀(13)、D快插接头(19)、第八手动球阀(15)、F循环水泵(31)、低温比例三通调节阀(23)串连连通后再经过低温热交换器(21)与低温储能罐体(20)内腔下端连通。
3.根据权利要求I所述的具有双选择功能的发动机深度冷热冲击试验系统其特征在于所述第二、四气动阀门(2、4)之间还可通过第三气动阀门(3)连通，所述第五、七气动阀门(5、7)之间还可通过第六气动阀门(6)连通，所述高温比例三通调节阀(27)的第三端经过高温热交换器(25)后也与高温储能罐体(24)内腔上端连通，所述低温比例三通调节阀(23)的第三端也与低温储能罐(20)内腔上端连通。
4.根据权利要求I所述的具有双选择功能的发动机深度冷热冲击试验系统，其特征在于所述冷却液加热循环系统包括高温储能罐体(24)、E循环水泵(30)、高温比例三通调节阀(27)、加热器、温度传感器、高温热交换器(25)，多支加热器设在高温储能罐体(24)内，所述E循环水泵(30)安装在高温三通比例调节阀(27)至系统出水口管路上，所述高温热交换器(25)外循环回路包括G电动比例调节阀(26)、压力表、过滤器、温度传感器及两个手动球阀，并且通过两个手动球阀与用户提供的30°C水源连通。
5.根据权利要求I所述的具有双选择功能的发动机深度冷热冲击试验系统，其特征在于所述冷却液制冷循环系统包括低温储能罐体(20)、F循环水泵(31)、低温比例三通调节阀(23)、温度传感器、低温热交换器(21)，所述F循环水泵(31)安装在低温三通比例调节阀(23)至系统出水管路上，所述低温热交换器(21)外循环回路包插H电动比例调节阀(22)、压力表、过滤器、温度传感器及两个手动球阀，并通过两个手动球阀与用户提供的7V水源连通。
6.根据权利要求I所述的具有双选择功能的发动机深度冷热冲击试验系统，其特征在于所述高、低温储能罐体(24、20)上方还设有稳压储能罐。
专利摘要所述具有双选择功能的发动机深度冷热冲击试验系统，包括冷却液加热循环系统、冷却液制冷循环系统和温度控制系统，所述冷却液加热循环系统和冷却液制冷循环系统通过入口端阀门和出口端阀门分别连接于发动机的冷却液入口与冷却液出口之间，本实用新型的有益效果是系统内所设立的自然升温旁通阀组可在国家标准要求下，对发动机自然升温需求形成发动机进出水口的短通旁路，调协的循环水泵配置变频功能，可调节冷热冲击设备输送的冷却液的流量、流速，以满足不同发动机的试验需求，气动切换阀组的设立，可满足在发动机不同运转工况下、不同标准的运转工况下，相关能力资源的配置。
文档编号G01M15/00GK202676456SQ20122031985
公开日2013年1月16日 申请日期2012年7月4日 优先权日2012年7月4日
发明者张希 申请人:武汉东测科技有限责任公司