一种发动机快速深度冷热冲击试验系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于汽车发动机试验装备技术领域。
【背景技术】
[0002]汽车发动机的冷热冲击试验是发动机可靠性试验之一，它是为了考核发动机在冷热交变和负荷交变的工况下的可靠性及耐久性而设计的一种试验方法。
[0003]目前国内应用较多的是GB/T 19055-2003《汽车发动机可靠性试验方法》国家标准中的冷热冲击试验规范。国内外很多公司也有自己的冷热冲击试验规范，比如AVL、RECARDO、DEUTZ、MALHE、MAE、FAW 等公司。
[0004]冷热冲击试验系统用来完成发动机的冷热冲击试验。目前已存在的此类系统低温控制极限值为_30°C，高温控制极限值为120°C，响应时间120秒，本公司原有的冷热冲击试验系统将三通切换阀布置的离发动机距离较远，切换响应时间甚至远远超过120秒。上述的温度范围和响应时间不能满足国内外新的试验规范对冷热冲击试验的要求，尤其是响应时间过长会导致试验总时间大大增加并且不容易使发动机的问题快速暴露出来，达不到很好的冷热冲击试验效果。
【发明内容】
[0005]为了解决现有的冷热冲击试验系统的极限范围小，响应时间长的问题，本实用新型提供了一种发动机快速深度冷热冲击试验系统。
[0006]该系统主要包括三个并联的循环子系统:高温循环子系统、中温循环子系统和低温循环子系统，以及位于发动机旁的与发动机进水口通过管路相连的电磁水流量计18和与发动机进水口通过管路相连的第一温度变送器17。
[0007]其中，高温循环子系统的冷却液循环回路依次通过管路连接带有第一电加热器3的高温水箱2、第二温度变送器9、高温变频水泵10、第一板式换热器14的第一支路、第二气动开关三通阀16、第一气动开关三通阀15和高温水箱2 ;第一板式换热器14的第二支路一侧通过管路连接第一冷却水入口 13和第一电动比例阀11，另一侧通过管路连接第一冷却水出口 12 ;第二气动开关三通阀16第二气动开关三通阀16的另一端与电磁水流量计18通过管路连接，第一气动开关三通阀15的另一端与第一温度变送器17通过管路连接。
[0008]中温循环子系统的冷却液循环回路依次通过管路连接带有第二电加热器5的中温水箱4、第三温度变送器21、中温变频水泵22、第二板式换热器26的第一支路、第四气动开关三通阀20、第三气动开关三通阀19和中温水箱4 ;第二板式换热器26的第二支路一侧通过管路连接第二冷却水入口 25和第二电动比例阀23，另一侧通过管路连接第二冷却水出口 24。第四气动开关三通阀20的另一端与电磁水流量计18通过管路连接，第三气动开关三通阀19的另一端与第一温度变送器17通过管路连接。
[0009]低温循环子系统主要包括冷却液循环回路和制冷循环回路。其中循环回路依次通过管路连接低温水箱6、第四温度变送器30、低温变频水泵29、第六气动开关三通阀28、第五气动开关三通阀27和低温水箱6 ;第六气动开关三通阀28的另一端与电磁水流量计18通过管路连接，第五气动开关三通阀27的另一端与第一温度变送器17通过管路连接。制冷循环回路依次通过管路连接低温水箱6、第五温度变送器31、低温水泵32、制冷机组33的第一支路和低温水箱6 ;制冷机组33的第二支路一侧通过管路连接第三冷却水入口 35，另一侧通过管路连接第三冷却水出口 34。
[0010]所述的第一气动开关三通阀15、第二气动开关三通阀16、第三气动开关三通阀19、第四气动开关三通阀20、第五气动开关三通阀27和第六气动开关三通阀28均位于发动机I旁边；第一气动开关三通阀15、第三气动开关三通阀19、第五气动开关三通阀27到第一温度变送器17之间的管路和第二气动开关三通阀16、第四气动开关三通阀20、第六气动开关三通阀28到电磁水流量计18之间的管路的管径小于其它部分管路的管径，特别是相差一个级别。
[0011]在高温水箱2、中温水箱4和低温水箱6之间设置平衡管7将三者相互连接。由于系统运行一段时间后，三个水箱中的液位会发生变化，液位过高的水箱中的冷却液会通过平衡管7流到另外两个水箱中，以此来保证三个水箱中液位的平衡，从而保证整个系统运"?丁时保持稳定。
[0012]在高温水箱2和第一气动开关三通阀15之间的管路上设置膨胀水箱8，膨胀水箱8上配有车用水箱盖。当系统压力高于大气压0.9bar时向外放气，当系统压力低于大气压
0.1bar时向内进气，从而保证系统压力保持在一定范围内。
[0013]本实用新型的有益效果:
[0014]1、解决了现有冷热冲击试验系统的极限范围小的问题，将高温极限温度提高至125°C，将低温极限降低至_35°C ；
[0015]2、解决了现有冷热冲击试验系统响应时间长的问题，将响应时间缩短到15?30秒之内；
[0016]3、本实用新型的发动机快速深度冷热冲击试验系统增大了温度调节范围，并大大地提高了切换响应速度，不仅可以大大地节省试验总时间，还可以更快速的暴露出发动机缸体缸盖等零部件存在的问题，尽快达到试验目的，取得更好的试验效果。
【附图说明】
[0017]图1 一种发动机快速深度冷热冲击试验系统的原理示意图。
[0018]图中包括:发动机1，高温水箱2，第一电加热器3，中温水箱4，第二电加热器5，低温水箱6，平衡管7，膨胀水箱8，第二温度变送器9，高温变频水泵10，第一电动比例阀11，第一冷却水出口 12，第一冷却水入口 13，第一板式换热器14，第一气动开关三通阀15，第二气动开关三通16，第一温度变送器17，电磁水流量计18，第三气动开关三通阀19，第四气动开关三通阀20，第三温度变送器21，中温变频水泵22，第二电动比例阀23，第二冷却水出口24，第二冷却水入口 25，第二板式换热器26，第五气动开关三通阀27，第六气动开关三通阀28，低温变频水泵29，第四温度变送器30，第五温度变送器31，低温水泵32，制冷机组33，第三冷却水出口 34，第三冷却水入口 35。
【具体实施方式】
[0019]下面结合说明书附图具体说明本实用新型的技术方案。
[0020]如图1所示，本实用新型包括高温循环子系统、中温循环子系统、低温循环子系统，三个子系统是相对独立的，存在相互并联的关系。
[0021](I)高温循环子系统:
[0022]高温循环子系统中配备一个高温水箱2，在高温冲击之前，高温循环子系统通过气动开关三通阀15和气动开关三通阀16的切换进行自循环，此时高温循环子系统中的冷却液不通过发动机1，冷却液循环路线为:高温水箱2—高温变频水泵10—第一板式换热器14一第二气动开关三通16—第一气动开关三通阀15—高温水箱2。在自循环的过程中，通过冷却水13的冷却或高温水箱2中的加热器3的加热，使得高温水箱2中的冷却液达到设定的温度，温度可以在70°C?125°C间任意设定。在进行高温冲击时，通过第一气动开关三通阀15和第二气动开关三通16的切换，使得冷却液流过发动机1，此时冷却液循环路线为:高温水箱2—高温变频水泵10—第一板式换热器14一第二气动开关三通16—电磁水流量计18—发动机I一第一温度变送器17—第一气动开关三通阀15—高温水箱2。此时，通过电磁水流量计18和高温变频水泵10的配合实现对冷却液的流量控制，控制范围可在80?400L/min之间任意设定；通过第一温度变送器17和第一电动比例阀11的调节来实现对发动机出水口处的冷却液温度的控制，控制范围为15°C?38°C。
[0023](2)中温循环子系统:
[0024]中温循环子系统配备一个中温水箱4，在中温冲击之前，中温循环子系统通过第三气动开关三通阀19和第四气动开关三通阀20的切换进行自循环，此时中温循环子系统中的冷却液不通过发动机I，冷却液循环路线为:中温水箱4一中温变频水泵22—第二板式换热器26—第四气动开关三通阀20—第三气动开关三通阀19一中温水箱4。在自循环的过程中，通过冷冻水25的冷却或中温水箱4中的第二电加热器5的加热，使得中温水箱4中的冷却液达到设定的温度，温度可以在15°C?38°C间任意设定。在进行中温冲击时，通过第三气动开关三通阀19和第四气动开关三通阀20的切换，使得冷却液流过发动机1，此时冷却液循环路线为:中温水箱4一中温变频水泵22—第二板式换热器26—第四气动开关三通阀20 —电磁水流量计18—发动机I一第一温度变送器17—第三气动开关三通阀19一中温水箱4。此时，通过电磁水流量计18和中温变频水泵22的配合实现对冷却液的流量控制，控制范围可在80?400L/min之间任意设定；通过温度变送器17和第二电动比例阀23的调