专利名称：一种发动机调温器总成主阀门升程特性测试装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种阀门特性升程特性测试方法和装置，尤其涉及一种发动机调温器总成主阀门升程特性测试方法和装置。
背景技术：
目前，发动机普遍采用蜡式调温器来控制发动机冷却水经过散热器的流量，从而实现发动机水温的调节。调温器通常安装于发动机缸盖的出水口处，且调温器盖上的冷却水通道一般不会超过两个。由于发动机舱空间布局变得越来越紧凑，且发动机冷却系统复杂度日渐增加，部分汽车开始采用多通道整体式的调温器总成。调温器的一个重要技术特性为升程特性，即调温器主阀门升程与环境温度的对应关系，这是调温器设计选型的重要依据。对于单体式的调温器本体来说，其主阀门升程可以使用刻度尺直接测量，但对于整体式的调温器总成则不适用，除非拆除或者破坏原有的调温器总成的壳体。此外，使用刻度尺测量调温器阀门升程的方法需要在高温环境中手动测量，在手动测量过程中对测量人员来说存在安全隐患，如果将调温器从高温环境中取出后再进行测量，则无法保证测量的连续性及准确性。
发明内容
针对上述现有技术，本发明提供一种发动机调温器总成主阀门升程特性测试方法和装置。本发明可以克服传统刻度尺测量方法无法直接测量整体式调温器总成主阀门升程特性的缺点，是一种非破坏性的调温器总成主阀门升程特性测试方法和装置，使用本发明可以在不干扰调温器测试环境的条件下进行连续测量，且测量精度高达0.01毫米，整个测试过程，操作方便且不存在安全隐患，本发明的测试装置结构简单，成本低，便于推广应用。为了解决上述技术问题，本发明一种发动机调温器总成主阀门升程特性测试装置予以实现的技术方案是包括恒温水浴锅，所述恒温水浴锅内设有一调温器总成，所述调温器总成具有主阀门和副阀门；所述主阀门的出口为垂直朝上的布置，所述主阀门的出口管垂直放置一实心金属棒，所述实心金属棒的另一端与一百分表的测杆连接，所述副阀门处设有一测温探头，所述测温探头的信号线连接至一温度显示仪。本发明一种发动机调温器总成主阀门升程特性测试方法予以实现的技术方案是， 利用上述发动机调温器总成主阀门升程特性测试装置进行测试包括以下步骤首先，将恒温水浴锅放置于水平面上，将调温器总成放置于充满发动机冷却液的恒温水浴锅中，并保持调温器总成的主阀门的出口垂直朝上，将实心金属棒垂直放置于所述调温器总成的主阀门的出口管上，将实心金属棒的另一端和所述百分表的测杆连接；将测温探头放置在所述调温器总成的副阀门处；恒温水浴锅通电，加热冷却液，使恒温水浴锅中的冷却液逐渐加热至调温器总成主阀门完全打开的温度后，再逐渐将冷却液冷却至调温器总成主阀门完全关闭的温度；在所述调温器总成主阀门由逐渐打开——完全打开——逐渐关闭——完全关闭这一过程中，所述主阀门的位移通过顶在其上的实心金属棒传递给百分表，百分表的示数反映了该主阀门的升程，与此同时，温度显示仪的示数反映了该主阀门升程所对应的调温器总成的温度，该升程和温度两者之间的对应关系即为发动机调温器总成主阀门的升程特性。进一步讲，为了消除冷却液受热后浮力增加对于升程测量的干扰，本发明发动机调温器总成主阀门升程特性测试装置中，所述恒温水浴锅的顶部设有一盖板，所述盖板上设有两个通孔；所述实心金属棒为一阶梯轴，所述实心金属棒的一端为大端，该大端顶在所述调温器主阀门顶端，所述实心金属棒的另一端为小端，该小端上套装有一压力弹簧，所述压力弹簧的一端顶在所述实心金属棒大端的阶梯面上，所述压力弹簧的另一端顶在所述盖板的下面，所述实心金属棒的小端穿过所述盖板上的一通孔后连接至所述百分表的测杆上；所述测温探头的信号线穿过盖板上的另一通孔后与所述温度显示仪连接。与现有技术相比，本发明的有益效果是由于在本发明的发动机调温器总成主阀门升程特性测试方法中采用实心金属棒将调温器总成主阀门升程的位移传递给百分表，使得调温器总成加热环境和升程测量环境分离，可以实现在测试环境不受干扰的情况下连续测量，不会对调温器总成的壳体造成任何破坏且对操作人员不会造成安全隐患。本发明的测试方法操作方便，测试装置结构简单， 成本低且通用性好。
图1 为本发明发动机调温器总成主阀门升程特性测试装置的结构简图。图2 为本发明具体实施得到的某调温器总成主阀门升程特性曲线。图中1--〖亘温水浴锅 2——调温器总成 3——实心金属棒4——压力弹簧 5——测温探头 6——盖板7——温度显示仪 8——支架9——百分表
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细地描述。如图附图所示，本发明一种发动机调温器总成主阀门升程特性测试装置，包括恒温水浴锅1，所述恒温水浴锅1内设有一调温器总成2，所述调温器总成2具有主阀门和副阀门；所述主阀门的出口为垂直朝上的布置，所述主阀门的出口管中垂直放置一实心金属棒3，所述实心金属棒3的另一端与一百分表9的测杆连接，所述小循环副阀门处设有一测温探头5，所述测温探头5连接至一温度显示仪7。利用上述发动机调温器总成主阀门升程特性测试装置进行测试包括以下步骤首先，将恒温水浴锅1放置于水平面上，将调温器总成2放置于充满发动机冷却液的恒温水浴锅1中，并保持调温器总成2的主阀门的出口垂直朝上，加入发动机冷却液直至液面完全超出调温器总成2，将实心金属棒3垂直放置于所述调温器总成的主阀门的出口管中，将实心金属棒3的另一端和百分表9的测杆连接；将测温探头5放置在调温器总成2 的副阀门处；
恒温水浴锅1通电，加热冷却液，使恒温水浴锅1中的冷却液逐渐加热至调温器总成2主阀门完全打开的温度后，再逐渐将冷却液冷却至调温器总成2主阀门完全关闭的温度；在所述调温器总成2主阀门由逐渐打开——完全打开——逐渐关闭——完全关闭这一过程中，所述主阀门的位移通过顶在其上的实心金属棒3传递给百分表9，百分表9的示数反映了该主阀门的升程，与此同时，温度显示仪7的示数反映了该主阀门升程所对应的调温器总成2的温度，该升程和温度两者之间的对应关系即为发动机调温器总成主阀门的升程特性。为了消除冷却液受热后浮力增加对于升程测量的干扰，最好在恒温水浴锅1上面加上一个压紧的盖板6，百分表9通过底座及支架8固定在盖板6的上面，盖板6上设有两个通孔，在实心金属棒3与该盖板6之间设置一个压力弹簧4，用以固定实心金属棒3及调温器总成2，具体方法是将所采用的实心金属棒3设计为一阶梯轴，所述实心金属棒3的一端为大端，其直径比主阀门的出口管内径稍小一点，该端的端面光滑且为水平，该大端顶在所述调温器主阀门的顶端，该实心金属棒3直径较小的另一端套上一压力弹簧4，所述压力弹簧4的一端顶在所述实心金属棒3大端的阶梯面上，所述压力弹簧4的另一端顶在所述盖板6的下面，该实心金属棒的小端穿过盖板6上的一通孔后连接至所述百分表9的测杆上，即保证百分表9的测杆和实心金属棒3的小端接触，所述测温探头5的信号线穿过盖板6上的另一通孔后与所述温度显示仪7连接。实施例以本例来说明本发明的具体实施。已知作为测量对象的调温器总成2的主阀门升程不超过15mm，主阀门开启温度不低于78。C，主阀门全开温度不高于96°C，主阀门出口管的内径为Φ30πιπι，长度为40mm。选择一具有温控功能的恒温水浴锅1，该恒温水浴锅1的最高加热温度不低于100°C，升温间隔步长不大于1°C，该恒温水浴锅1工作区域深度稍大于调温器总成2的长度。将调温器总成2放入恒温水浴锅1中间，保持调温器总成2的主阀门垂直朝上，往恒温水浴锅1中加入发动机冷却液直至液面刚好超出调温器总成主阀门出口管管口。加工一实心金属棒3，该实心金属棒3设计成圆柱形阶梯轴，大端为O^Smm，大端的长度为45mm，小端为Φ 10mm，小端的长度为从调温器总成主阀门出口管管口到高出恒温水浴锅1顶面15mm的距离，实心金属棒3的端面加工成光滑的平面。将该实心金属棒3 的大端朝下垂直插入调温器总成2的主阀门出口管中，其端面和主阀门顶杆接触。选一弹性系数较低的压力弹簧4，该弹簧的长度与实心金属棒3小端长度相同，内径为Φ14-20πιπι 之间，将该压力弹簧4套在实心金属棒3的小端，该弹簧的底端与实心金属棒3阶梯轴的过渡面接触。将一测温探头5通过调温器总成2的副阀门出口管插入副阀门处。选择一块厚度在5-10mm之间、两面平整的铁质盖板6，该盖板6能够完全覆盖恒温水浴锅1。在盖板6 上加工两个通孔，即在盖板6中间位置开一个Φ Ilmm的光滑圆孔，并在该圆孔附近开一个 Φ5πιπι的圆孔。将测温探头5的信号线穿过盖板6上Φ5πιπι的圆孔，将盖板6水平罩在恒温水浴锅1上，实心金属棒3的小端穿过盖板6上Φ Ilmm的圆孔，盖板6将实心金属棒3上的压力弹簧4压紧。选择一量程不低于20mm，精度为0. Olmm的百分表9，将百分表9固定在一带磁力底座的支架8上，将底座放在盖板6上。调节支架8使百分表9的测杆的下端坐落于实心金属棒3的小端端面的中心，测杆与端面垂直。通过调节百分表9的支架8使百分表9的测杆垂直上下移动，直至百分表9的示数为0. 5mm左右。将测温探头5的信号线连接到一温度显示仪7。恒温水浴锅1通电，将恒温水浴锅1中的冷却液加热到75°C并维持1分钟，在不改变百分表9测杆位置的情况下使百分表9调零。将恒温水浴锅1的目标加热温度设为100°C，加热间隔步长为1°C，重新开始加热程序。观察温度显示仪7的读数，温度每上升1摄氏度就同时记录温度和百分表9的读数。记录的温度和百分表9的读数就是调温器总成2在温度上升时的主阀门升程特性。当百分表9的读数不再为零时，对应的前一个温度就是调温器总成2的主阀门的开启温度。当百分表9的读数不再变化时， 对应前一个温度就是主阀门的全开温度，此时的百分表9读数就是调温器总成的主阀门的最大升程。恒温水浴锅1断电，使恒温水浴锅1中的冷却液自然冷却到75°C。观察温度显示仪7的读数，温度每下降1摄氏度就同时记录温度和百分表的读数。记录的温度显示仪 7和百分表9的读数就是调温器总成2在温度下降时的主阀门升程特性。当百分表9的读数不再变化时，对应的前一个温度就是调温器总成主阀门的关闭温度。图2示出了该实施例得到的某调温器总成主阀门升程特性曲线。 尽管上面结合图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。
权利要求
1.一种发动机调温器总成主阀门升程特性测试装置，包括恒温水浴锅(1)，所述恒温水浴锅⑴内设有一调温器总成O)，所述调温器总成⑵具有主阀门和副阀门；其特征在于所述主阀门的出口为垂直朝上的布置，所述主阀门的出口管中垂直放置一实心金属棒 (3)，所述实心金属棒(3)的另一端与一百分表(9)的测杆连接，所述副阀门处设有一测温探头(5)，所述测温探头(5)的信号线连接至一温度显示仪(7)。
2.根据权利要求1所述发动机调温器总成主阀门升程特性测试装置，其特征在于所述恒温水浴锅(1)的顶部设有一盖板(6)，所述盖板(6)上设有两个通孔；所述实心金属棒 (3)为一阶梯轴，所述实心金属棒(3)的一端为大端，该大端顶在所述主阀门顶端，所述实心金属棒(3)的另一端为小端，该小端上套装有一压力弹簧G)，所述压力弹簧的一端顶在所述实心金属棒C3)大端的阶梯面上，所述压力弹簧的另一端顶在所述盖板(6) 的下面，所述实心金属棒C3)的小端穿过所述盖板(6)上的一通孔后连接至所述百分表(9) 的测杆上；所述百分表(9)由底座及支架⑶固定在所述盖板上；所述测温探头(5)的信号线穿过盖板(6)上的另一通孔后与所述温度显示仪(7)连接。
3.一种发动机调温器总成主阀门升程特性测试方法，其特征在于利用如权利要求1 所述的发动机调温器总成主阀门升程特性测试装置进行测试包括以下步骤首先，将恒温水浴锅(1)放置于水平面上，将调温器总成( 放置于充满发动机冷却液的恒温水浴锅(1)中，并保持调温器总成O)的主阀门的出口垂直朝上，将实心金属棒(3) 大端朝下垂直放置于所述调温器总成O)的主阀门的出口管上，将实心金属棒(3)小端和所述百分表(9)的测杆连接；将测温探头(5)放置在所述调温器总成(2)的副阀门处；恒温水浴锅(1)通电，加热冷却液，使恒温水浴锅(1)中的冷却液逐渐加热至调温器总成( 主阀门完全打开的温度后，再逐渐将冷却液冷却至调温器总成O)的主阀门完全关闭的温度；在所述调温器总成⑵阀门由逐渐打开——完全打开——逐渐关闭——完全关闭这一过程中，所述主阀门的位移通过顶在其上的实心金属棒C3)传递给百分表(9)，百分表(9) 的示数反映了该主阀门的升程，与此同时，温度显示仪(7)的示数反映了该主阀门升程所对应的调温器总成O)的温度，该升程和温度两者之间的对应关系即为发动机调温器总成主阀门的升程特性。
全文摘要
本发明公开了一种发动机调温器总成主阀门升程特性测试装置，包括恒温水浴锅，所述恒温水浴锅内设有一调温器总成，所述调温器主阀门的出口管为垂直朝上的布置，出口管中垂直放置一实心金属棒，所述实心金属棒的另一端与一百分表的测杆连接，所述调温器副阀门处设有一测温探头，所述测温探头的信号线连接至一温度显示仪。调温器主阀门的位移通过实心金属棒传递给百分表，对应的冷却液温度信号则通过测温探头发送给温度显示仪，通过两者之间的对应关系就可得出调温器的升程特性。本发明装置使调温器总成加热环境和升程测量环境分离，可以实现在测试环境不受干扰的情况下连续测量，不会对调温器总成的壳体造成任何破坏且对操作人员不会造成安全隐患。
文档编号G01M13/00GK102323045SQ20111012585
公开日2012年1月18日 申请日期2011年5月17日 优先权日2011年5月17日
发明者张旺, 杨春清, 马杰, 麦华志 申请人:中国汽车技术研究中心