发动机台架试验用冷却装置的制作方法

本技术属于发动机生产，具体是一种发动机台架试验用冷却装置。

背景技术：

1、根据冷却方式对发动机进行分类，可以分为水冷发动机和风冷发动机。陆用电站、车载矿卡等用途的发动机通常采用风扇冷却装置进行冷却，称之为风冷发动机。风扇冷却装置由散热风扇和导风罩等部件组成，工作时以空气作为冷却介质，依靠冷却风扇的旋转产生冷却气流，再由导风罩对冷却气流进行导向分流后对发动机高温水冷却装置进行冷却，冷却后的淡水进入发动机高温冷却循环系统，通过管路流经发动机各部件进行降温，以保证发动机在全负荷运行工况时不致过热，能够正常运行。

2、发动机生产企业通常需要对出厂前的发动机产品进行一致性检定。但是，风冷发动机的风扇冷却装置一般不在发动机单机供货范围内，由用户或配套厂商单独提供。风冷发动机在进行出厂检定试验时，主机厂需根据合同需求针对各型号发动机单独配置风扇冷却装置(包括散热水箱等)，并且需要对试验台架进行适应性改造，比如安装底座，考虑风扇的传动和连接等。由此带来的问题是，第一，不同型号的发动机对应的风扇冷却装置不同，导致试验检定部门所要准备的风扇冷却装置品种众多，成本高；第二，拆装风扇冷却装置所需的改造工作量大，周期长，效率低。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种发动机台架试验用冷却装置。目的在于，模拟风扇冷却装置的冷却作用，利用低温冷却水替代冷却空气，设计出一种低温冷却水循环系统，接入发动机自带的高温冷却水循环系统。尽可能模拟风冷效果，至少要保证发动机在进行出厂检定试验时，发动机的进出水温度和参与燃烧的空气温度均在规定的范围内。从而，不再配备风扇冷却装置进行试验，降低成本，提高效率。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种发动机台架试验用冷却装置，包括与所述发动机安装在同一个的试验台的热交换器、低温水泵和空冷器；还包括一端连通在所述发动机的淡水泵上的第六冷却水管和一端连通在所述发动机的淡水节温器的第五冷却水管；所述第六冷却水管和第五冷却水管的另一端均连通热交换器，用于将所述热交换器接入所述发动机的冷却水循环管路；所述热交换器连接有低温冷却水管路，用于冷却所述发动机的冷却水循环管路中流经所述热交换器的高温水；所述低温冷却水管路包括一端连通所述热交换器的第二冷却水管，所述第二冷却水管的另一端连通低温水泵；所述低温水泵的另一端连通低温水控制阀，所述低温水控制阀的另一端连通用于接通低温水源的第一冷却水管；还包括一端连通所述热交换器的第三冷却水管，用于将从所述第一冷却水管流入热交换器的冷却水经热交换后排出所述热交换器；还包括两端分别连通所述热交换器和所述淡水泵的第四冷却水管；在所述第四冷却水管上串联有所述空冷器，在所述空冷器与所述热交换器之间串联有低温水节温器，用于所述高温水流经所述热交换器降温后，再为所述空冷器降温。

3、作为进一步优化，所述热交换器包括两级热交换机构；所述第四冷却水管的一端连通在所述热交换器的第二级热交换机构的出口端，用于所述高温水经过两级热交换降温后再为所述空冷器降温。

4、作为进一步优化，所述发动机的淡水节温器的另一个出口端连通有第七冷却水管，所述第七冷却水管的另一端连通所述淡水泵，用于通过所述淡水节温器分配流经所述热交换器的高温水。

5、作为进一步优化，在所述第四冷却水管上，位于所述空冷器的进、出水口侧分别安装有空冷前进气温度传感器和空冷后进气温度传感器。

6、作为进一步优化，所述低温水节温器的开启水温设置为28℃，其完全打开的水温设置为37℃。

7、作为进一步优化，所述发动机的冷却水循环管路上，所述淡水节温器的入口端设置有第二淡水出机温度传感器；所述第二淡水出机温度传感器与所述低温水控制阀电性连接，用于根据所述第二淡水出机温度传感器所获取的水温控制所述低温水控制阀的开度。

8、作为进一步优化，所述第六冷却水管和第四冷却水管上分别安装有第一淡水压力调节阀和第二淡水压力调节阀；所述第一淡水压力调节阀和第二淡水压力调节阀均与所述第二淡水出机温度传感器电性连接，用于根据所述第二淡水出机温度传感器所获取的水温控制所述第一淡水压力调节阀和第二淡水压力调节阀的开度。

9、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

10、(1)利用在发动机试验台架上布置低温冷却循环系统，替代风扇冷却装置，实现陆用电站、车载矿卡等用途的发动机在没有风扇冷却装置的情况下进行性能和出厂验收等台架试验。

11、(2)带有该发动机台架用冷却装置的试验台适应性广。适用范围包括v型机、直列机以及个性化订单需求生产的发动机。

12、(3)低温水循环系统只有一个进口和一个出口，即只有第五冷却水管45和第六冷却水管与发动机的冷却水管路连接，便于外部管路的布置，结构简单，安装方便、效率高。

13、(4)通过布置低温水节温器，使进入空冷器的冷却水温度始终维持在一个合理的范围内，且随着环境温度变化可以调整，随着发动机工况变化也可以调整，实现冷却水对空气冷却的良好效果，保证参与缸内燃烧的空气温度可调且在合适的范围内，对发动机台架排放标定试验具有指导意义。

14、(5)上述台架试验用冷却装置通过连接与原机状态一致的高温冷却循环系统。模拟了风扇冷却装置的冷却过程，使得试验中高温冷却循环系统的工作过程能够严格按照原机性能匹配，试验参数能反应发动机真实性能，以便适用于验证发动机出厂性能的一致性。

15、总之，本装置利用低温冷却水替代冷却空气，模拟风扇冷却装置的冷却作用，能一定程度的模拟风冷效果，以便验证发动机出厂性能的一致性。从而，降低发动机出厂检定的成本，提高效率。

技术特征：

1.发动机台架试验用冷却装置，包括与所述发动机安装在同一个试验台的热交换器(3)、低温水泵(2)和空冷器(5)；其特征在于：

2.根据权利要求1所述的发动机台架试验用冷却装置，其特征在于：所述热交换器(3)包括两级热交换机构；所述第四冷却水管(44)的一端连通在所述热交换器(3)的第二级热交换机构的出口端，用于所述高温水经过两级热交换降温后再为所述空冷器(5)降温。

3.根据权利要求1所述的发动机台架试验用冷却装置，其特征在于：所述发动机的淡水节温器(12)的另一个出口端连通有第七冷却水管(47)，所述第七冷却水管(47)的另一端连通所述淡水泵(6)，用于通过所述淡水节温器(12)分配流经所述热交换器(3)的高温水。

4.根据权利要求1所述的发动机台架试验用冷却装置，其特征在于：在所述第四冷却水管(44)上，位于所述空冷器(5)的进、出水口侧分别安装有空冷前进气温度传感器(21)和空冷后进气温度传感器(22)。

5.根据权利要求1所述的发动机台架试验用冷却装置，其特征在于：所述低温水节温器(4)的开启水温设置为28℃，其完全打开的水温设置为37℃。

6.根据权利要求1所述的发动机台架试验用冷却装置，其特征在于：在所述发动机的冷却水循环管路上，所述淡水节温器(12)的入口端设置有第二淡水出机温度传感器(23)；所述第二淡水出机温度传感器(23)与所述低温水控制阀(1)电性连接，用于根据所述第二淡水出机温度传感器(23)所获取的水温控制所述低温水控制阀(1)的开度。

7.根据权利要求6所述的发动机台架试验用冷却装置，其特征在于：所述第六冷却水管(46)和第四冷却水管(44)上分别安装有第一淡水压力调节阀(13)和第二淡水压力调节阀(14)；所述第一淡水压力调节阀(13)和第二淡水压力调节阀(14)均与所述第二淡水出机温度传感器(23)电性连接，用于根据所述第二淡水出机温度传感器(23)所获取的水温控制所述第一淡水压力调节阀(13)和第二淡水压力调节阀(14)的开度。

技术总结
本技术公开了发动机台架试验用冷却装置，包括与所述发动机安装在同一个试验台的热交换器、低温水泵和空冷器；还包括所述发动机的淡水泵上的第六冷却水管和一端在所述发动机的淡水节温器的第五冷却水管；所述第六冷却水管和第五冷却水管的另一端均连通热交换器，用于将所述热交换器接入所述发动机的冷却水循环管路；所述热交换器连接有低温冷却水管路，用于冷却所述发动机的冷却水循环管路中流经所述热交换器的高温水。本技术利用低温冷却水替代冷却空气，模拟风扇冷却装置的冷却作用，能模拟一定程度的风冷效果，以便验证发动机出厂性能的一致性。从而，降低发动机出厂检定的成本，提高效率。

技术研发人员：丁艳,吴亚龙,刘小婷,丁政
受保护的技术使用者：河南柴油机重工有限责任公司
技术研发日：20230911
技术公布日：2024/3/27