一种电子水泵低温综合耐久性试验系统及试验方法与流程

1.本发明涉及新能源热管理系统水泵性能测试技术领域，尤其涉及一种电子水泵低温综合耐久性试验系统及试验方法。


背景技术：

2.新能源车的使用范围越来越广，相应伴随着使用环境也会面对极寒气候或者极热气候。相应的输送流体介质的零部件也将面对严苛的使用环境，而电子水泵作为为发动机输送冷却介质的核心元器件，其质量至关重要，传统测试系统多为常温或者高温状态下的性能测试。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种电子水泵低温综合耐久性试验系统，包括比例阀、液位计、介质罐、截止阀)、冷热交换装置、压力计、温度计、进口气控阀、高低温试验箱、流量调节阀、流量计、出口气控阀，所述比例阀一端与压缩气源相连通，所述比例阀另一端与所述介质罐相连通，所述介质罐内安装有所述液位计，所述介质罐与所述截止阀相连通，所述截止阀与所述冷热交换装置相连通，所述冷热交换装置与所述压力计相连通，所述压力计与所述温度计相连通，所述温度计与所述进口气控阀相连通，所述进口气控阀用于与试件水泵相连通，试件水泵放置在所述高低温试验箱内，所述流量调节阀一端用于与试件水泵相连通，所述流量调节阀另一端与所述流量计相连通，所述流量计与所述出口气控阀相连通，所述出口气控阀与所述介质罐相连通；该电子水泵低温综合耐久性试验系统还包括介质储备装置，所述介质储备装置与所述介质罐相连通。
4.作为本发明的进一步改进，该电子水泵低温综合耐久性试验系统还包括变频泵，所述变频泵一端与所述截止阀相连通，所述变频泵另一端与所述冷热交换装置相连通。
5.作为本发明的进一步改进，所述冷热交换装置包括冷热一体机、热交换器，所述冷热一体机与所述热交换器相连通，所述热交换器输入端与所述变频泵相连通，所述热交换器输出端与所述压力计相连通。
6.作为本发明的进一步改进，所述介质储备装置包括储液箱、补液泵，所述储液箱与所述补液泵相连通，所述补液泵与所述介质罐相连通。
7.作为本发明的进一步改进，该电子水泵低温综合耐久性试验系统还包括搅拌装置，所述搅拌装置安装在所述介质罐内，所述介质罐上方设置有加砂口；所述搅拌装置为搅拌电机。
8.作为本发明的进一步改进，该电子水泵低温综合耐久性试验系统还包括供电装置，所述供电装置包括24v电源、380v电源，所述24v电源、380v电源分别用于给试件水泵供电。
9.作为本发明的进一步改进，该电子水泵低温综合耐久性试验系统还包括控制模块，所述控制模块关联该电子水泵低温综合耐久性试验系统的整个流量调节、温度调节和
压力调节过程，所述控制模块根据所述压力计、所述温度计、所述流量计的测量反馈值，实时跟设置的压力值、温度值、流量值进行比对，并控制所述比例阀、所述变频泵、所述流量调节阀、冷热一体机的动作，最终让测量值跟设置值接近吻合。
10.本发明还公开了一种电子水泵低温综合耐久性试验系统的试验方法，包括执行以下步骤：
11.步骤1：在介质罐中加入试验介质。
12.步骤2：打开截止阀，介质罐内的试验介质流入管道，在变频泵的作用下，试验介质依次被泵入热交换器、压力计、温度计、进口气控阀、试验件水泵、流量调节阀、流量计、出口气控阀再流回到介质罐内，在循环的过程中可有效排出系统及管路内的空气并填满试验介质。
13.在执行完步骤2后还包括执行以下步骤：
14.流量调节步骤：用24v电源给试件水泵供电，出口的流量计实时测量系统流量并反馈到控制模块跟设置的流量参数作对比，根据测量值与设置值的差异，实时调节流量调节阀的开口大小，到流量调节阀开口开到最大仍无法使测量值到达设置值的情况下，变频泵作为辅助泵气动，频率由0开始往上加，直到测量值与设置值接近吻合，频率不再变化，使系统维持此流量持续循环。
15.温度调节步骤：试验介质在流量调节到测量值与设置值接近吻合时，冷热一体机开始制冷或加热，将冷热一体机内储存的导热油进行预冷，通过热交换器均匀的将冷量传递给循环中的试验介质，在此过程中380v电源以不同的功率阶段性给试件水泵供电加热，共同作用调节系统内循环的试验介质温度，环境温度随着介质温度同步变化。
16.压力调节步骤：比例阀实时控制压缩气体压力作用在介质罐内的试验介质表面，并传递到整个系统和试件水泵，随着试验介质温度的变化，为了满足流量要求，变频泵和流量调节阀的动作会对系统本身的压力产生波动，此过程中比例阀会实时根据压力计反馈回来的压力值进行调节。
17.作为本发明的进一步改进，在所述步骤1中，为了更真实模拟实际工况中可能存在的泥沙进入汽车冷却系统，在介质罐上面设置的加砂口加入砂子，再通过搅拌电机将加入的砂子搅拌后均匀的混合在介质罐的试验介质中。
18.作为本发明的进一步改进，在所述温度调节步骤中，为了模拟实际工况中可能遇见的在各种气候情况下启停发动机冷却系统的情况，在温度调节过程中会间隙性启停试件水泵，并间歇性改变试件水泵加热功率。
19.本发明的有益效果是：1.本发明的电子水泵低温综合耐久性试验系统能更真实模拟电子水泵在低温实际工况以及可能存在的泥沙进入汽车冷却系统情况下的性能；2.本发明的电子水泵低温综合耐久性试验系统能模拟实际工况中可能遇见的在各种气候情况下启停发动机冷却系统的情况；3.本发明的电子水泵低温综合耐久性试验系统能够通过模拟一个介质和环境在常温和低温长期来回切换的使用环境，让水泵经过规定次数的启停，最终验证水泵在极寒温度下的性能。
附图说明
20.图1是本发明电子水泵低温综合耐久性试验系统工作原理图。
具体实施方式
21.本发明公开的一种电子水泵低温综合耐久性试验系统，通过模拟一个介质和环境在常温和低温长期来回切换的使用环境，让水泵经过规定次数的启停，最终验证水泵在极寒温度下的性能。
22.本发明公开的一种电子水泵低温综合耐久性试验系统，包括比例阀1、液位计3、介质罐5、截止阀6、冷热交换装置、压力计10、温度计11、进口气控阀12、高低温试验箱16、流量调节阀17、流量计18、出口气控阀19，所述比例阀1一端与压缩气源相连通，所述比例阀1另一端与所述介质罐5相连通，所述介质罐5内安装有所述液位计3，所述介质罐5与所述截止阀6相连通，所述截止阀6与所述冷热交换装置相连通，所述冷热交换装置与所述压力计10相连通，所述压力计10与所述温度计11相连通，所述温度计11与所述进口气控阀12相连通，所述进口气控阀12用于与试件水泵15相连通，试件水泵15放置在所述高低温试验箱16内，所述流量调节阀17一端用于与试件水泵15相连通，所述流量调节阀17另一端与所述流量计18相连通，所述流量计18与所述出口气控阀19相连通，所述出口气控阀19与所述介质罐5相连通；该电子水泵低温综合耐久性试验系统还包括介质储备装置，所述介质储备装置与所述介质罐5相连通。
23.该电子水泵低温综合耐久性试验系统还包括变频泵7，所述变频泵7一端与所述截止阀6相连通，所述变频泵7另一端与所述冷热交换装置相连通。
24.所述冷热交换装置包括冷热一体机8、热交换器9，所述冷热一体机8与所述热交换器9相连通，所述热交换器9输入端与所述变频泵7相连通，所述热交换器9输出端与所述压力计10相连通。
25.所述介质储备装置包括储液箱20、补液泵21，所述储液箱20与所述补液泵21相连通，所述补液泵21与所述介质罐5相连通。
26.该电子水泵低温综合耐久性试验系统还包括搅拌装置，所述搅拌装置安装在所述介质罐5内，所述介质罐5上方设置有加砂口2；所述搅拌装置为搅拌电机4。
27.该电子水泵低温综合耐久性试验系统还包括供电装置，所述供电装置包括24v电源13、380v电源14，所述24v电源13、380v电源14分别用于给试件水泵15供电。
28.该电子水泵低温综合耐久性试验系统还包括控制模块，所述控制模块关联该电子水泵低温综合耐久性试验系统的整个流量调节、温度调节和压力调节过程，所述控制模块根据所述压力计10、所述温度计11、所述流量计18的测量反馈值，实时跟设置的压力值、温度值、流量值进行比对，并控制所述比例阀1、所述变频泵7、所述流量调节阀17、所述冷热一体机8的动作，最终让测量值跟设置值接近吻合。
29.控制模块主要是性能测试参数的设置、反馈和集成控制单元，主要由plc控制器、控制软件等组成。
30.本发明包括流量调节线路、压力调节线路、温度调节线路，由于各个线路存在关联作用，会出现单个元器件在多个线路中重复描述出现的情况。
31.a.流量调节线路主要为系统提供满足性能测试要求的介质流量；主要由介质罐5、截止阀6、变频泵7、热交换器9、进口气控阀12、试件水泵15、流量调节阀17、流量计18、出口气控阀19及接头管路组成。
32.b.温度调节线路主要为系统提供满足性能测试要求的介质温度以及试件所处的
环境温度；主要由介质罐5、截止阀6、变频泵7、冷热一体机8、热交换器9、温度计11、进口气控阀12、24v电源13、380v电源14、试件水泵15、高低温试验箱16、出口气控阀19及接头管路组成。
33.c.压力调节线路主要为系统提供满足性能测试要求的系统压力；主要由比例阀1、变频泵7、压力计10、试件水泵15、流量调节阀17、出口气控阀19及接头管路组成。
34.本发明的工作原理简介：
35.1.介质罐5、截止阀6、变频泵7、热交换器9、压力计10、温度计11、进口气控阀12、试验件水泵15、流量调节阀17、流量计18、出口气控阀19以及连接管路构成一个循环回路。
36.2.截止阀6关闭，试验介质将储存在介质罐5内不会流出，便于系统维护；截止阀6打开，介质罐5内的试验介质流入管道，在变频泵7的作用下，试验介质依次被泵入热交换器9、压力计10、温度计11、进口气控阀12、试验件水泵15、流量调节阀17、流量计18、出口气控阀19再流回到介质罐5内，在循环的过程中可有效排出系统及管路内的空气并填满试验介质
37.3.流量调节过程动作为24v电源13给试件水泵15供电，出口的流量计18实时测量系统流量并反馈到控制模块跟设置的流量参数作对比，根据测量值与设置值的差异，实时调节流量调节阀17的开口大小，到流量调节阀17开口开到最大仍无法使测量值到达设置值的情况下，变频泵7作为辅助泵气动，频率由0开始往上加，直到测量值与设置值接近吻合，频率不在变化，是系统维持此流量持续循环。
38.4.温度调节过程动作为试验介质在流量调节到测量值与设置值接近吻合时，冷热一体机8开始制冷或加热，将冷热一体机8内储存的导热油进行预冷，通过热交换器9均匀的将冷量传递给循环中的试验介质，在此过程中380v电源14以不同的功率阶段性给试件水泵15供电加热，共同作用调节系统内循环的试验介质温度，环境温度随着介质温度同步变化。
39.5.在流量调节和温度调节的过程中，压力也进行实时调节。具体为比例阀1实时控制压缩气体压力作用在介质罐5内的试验介质表面，并传递到整个系统和试件水泵15，随着试验介质温度的变化，为了满足流量要求，变频泵7和流量调节阀17的动作会对系统本身的压力产生波动，此过程中比例阀1会实时根据压力计10反馈回来的压力值进行调节。
40.6.控制模块关联整个流量调节、温度调节和压力调节过程。根据压力计10、温度计11、流量计18的测量反馈值，实时跟设置的压力值、温度值、流量值进行比对，并控制比例阀1、变频泵7、流量调节阀17、冷热一体机8的动作，最终让测量值跟设置值接近吻合。
41.7.储液箱20作为试验介质储备场所，当介质罐5上的液位计3发出液位报警影响系统正常工作，补液泵21会将储液箱20内的试验介质泵入介质罐5内，维持系统正常工作所需试验介质。
42.8.为了更真实模拟实际工况中可能存在的泥沙进入汽车冷却系统，介质罐5上面设置有加砂口，并配有搅拌电机4将将入的砂子搅拌后均匀的混合在介质罐5的试验介质中。
43.9.为了模拟实际工况中可能遇见的在各种气候情况下启停发动机冷却系统的情况，在温度调节过程中会间隙性启停试件水泵15，并间歇性改变试件水泵15加热功率。
44.本发明还公开了一种电子水泵低温综合耐久性试验系统的试验方法，包括执行以下步骤：
45.步骤1：在介质罐5中加入试验介质。为了更真实模拟实际工况中可能存在的泥沙进入汽车冷却系统，在介质罐5上面设置的加砂口2加入砂子，再通过搅拌电机4将加入的砂子搅拌后均匀的混合在介质罐5的试验介质中。
46.步骤2：打开截止阀6，介质罐5内的试验介质流入管道，在变频泵7的作用下，试验介质依次被泵入热交换器9、压力计10、温度计11、进口气控阀12、试验件水泵15、流量调节阀17、流量计18、出口气控阀19再流回到介质罐5内，在循环的过程中可有效排出系统及管路内的空气并填满试验介质。
47.在执行完步骤2后还包括执行以下步骤：
48.流量调节步骤：用24v电源13给试件水泵15供电，出口的流量计18实时测量系统流量并反馈到控制模块跟设置的流量参数作对比，根据测量值与设置值的差异，实时调节流量调节阀17的开口大小，到流量调节阀17开口开到最大仍无法使测量值到达设置值的情况下，变频泵7作为辅助泵气动，频率由0开始往上加，直到测量值与设置值接近吻合，频率不再变化，使系统维持此流量持续循环。
49.温度调节步骤：试验介质在流量调节到测量值与设置值接近吻合时，冷热一体机8开始制冷或加热，将冷热一体机8内储存的导热油进行预冷，通过热交换器9均匀的将冷量传递给循环中的试验介质，在此过程中380v电源14以不同的功率阶段性给试件水泵15供电加热，共同作用调节系统内循环的试验介质温度，环境温度随着介质温度同步变化。
50.为了模拟实际工况中可能遇见的在各种气候情况下启停发动机冷却系统的情况，在温度调节过程中会间隙性启停试件水泵15，并间歇性改变试件水泵15加热功率。
51.压力调节步骤：比例阀1实时控制压缩气体压力作用在介质罐5内的试验介质表面，并传递到整个系统和试件水泵15，随着试验介质温度的变化，为了满足流量要求，变频泵7和流量调节阀17、冷热一体机8的动作会对系统本身的压力产生波动，此过程中比例阀1会实时根据压力计10反馈回来的压力值进行调节。
52.本发明的有益效果：1.本发明的电子水泵低温综合耐久性试验系统能更真实模拟电子水泵在低温实际工况以及可能存在的泥沙进入汽车冷却系统情况下的性能；2.本发明的电子水泵低温综合耐久性试验系统能模拟实际工况中可能遇见的在各种气候情况下启停发动机冷却系统的情况；3.本发明的电子水泵低温综合耐久性试验系统能够通过模拟一个介质和环境在常温和低温长期来回切换的使用环境，让水泵经过规定次数的启停，最终验证水泵在极寒温度下的性能。
53.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。