[发明专利]发动机热管理系统试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及发动机热管理试验装置，尤其涉及一种发动机热管理系统试验装置。

背景技术

    随着现代发动机性能的不断提高，发动机的热负荷越来越高，传统的冷却系统已经很难满足日益严格的发动机动力性、经济性和排放要求。传统的冷却系往往采用机械传动的风扇、水泵和石蜡节温器，易出现极限工况下的过热现象和部分负荷时冷却过冷的状况，冷却系统低效，能耗高，且严重影响发动机的排放和油耗。在此背景下，提出热管理的概念，即是从系统集成和整体的角度出发，统筹热量与发动机乃至整车之间的关系，采用综合手段控制和优化热量传递的系统。热管理系统可以根据行车情况和环境条件，自动调节冷却强度以保证被冷却对象工作在最佳温度范围，从而优化整车的环保性能和节能效果，同时改善汽车运行安全性和驾驶舒适性等。

在国内，发动机热管理技术起步较晚，目前汽车上使用的多为传统的冷却系统，且国内在发动机冷却系统的研发上多采用传统的设计方法，凭借经验设计，重点放在满足发动机最大功率点和最大负荷的冷却要求上，然后进行大量的实车对比选择实验。此种设计方法设计出的发动机冷却系统低效高耗且耗费大量的时间和资金成本。虽然目前计算机技术的发展使得研发周期大大缩短，但是模型的仿真精度仍有待提高，计算方法有待优化，不能从根本上替代试验的作用。实车测试虽然有效，但是耗费周期长，受实车环境所限也难以得到完整的试验数据去对设计方案进行分析改进，只能靠经验粗略的匹配冷却系统。而国外多采用的风洞试验方法则投资巨大。

基于以上原因，发动机热管理系统试验台能够解决新型发动机热管理系统的研发问题，使得研发周期大大缩短，同时开发出的系统能够很好的满足现代发动机对冷却系统的需要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种发动机热管理系统试验装置。

发动机热管理系统试验装置包括发动机进气管、第一温度传感器、第一压力传感器、空气质量流量计、废气涡轮增压器、第六温度传感器、发动机排气管、第二温度传感器、第二压力传感器、第四压力传感器、第四温度传感器、水泵、水泵扭矩转速传感器、水泵变频电机、第五压力传感器、第五温度传感器、第一冷却液流量传感器、第三温度传感器、第三压力传感器、发动机气缸、发动机冷却水腔、风扇变频电机、第八温度传感器、风扇扭矩转速传感器、冷却风扇、散热器、第二压差传感器、第一压差传感器、中冷器、热线风速仪、第七温度传感器、冷却风道、风机风扇、风机变频电机、发动机、电涡流测功机、发动机进气口、发动机排气口、节温器和第二冷却液流量传感器；发动机进气管、第一温度传感器、第一压力传感器、空气质量流量计、废气涡轮增压器、第二温度传感器、第二压力传感器、中冷器、发动机进气口、发动机、发动机排气口、废气涡轮增压器、第六温度传感器、发动机排气管顺次相连，水泵、发动机冷却水腔、第一冷却液流量传感器、第四温度传感器、第四压力传感器、节温器、第五压力传感器、第五温度传感器顺次相连，水泵、发动机冷却水腔、第一冷却液流量传感器、第四温度传感器、第四压力传感器、第二冷却液流量传感器、散热器、节温器、第五压力传感器、第五温度传感器顺次相连，发动机与电涡流测功机弹性联轴器相连，散热器侧面顺次设有风扇变频电机、第八温度传感器、风扇扭矩转速传感器、冷却风扇，冷却风道侧面顺次设有风机风扇、风机变频电机，冷却风道内设有热线风速仪、第七温度传感器，散热器设有第二压差传感器，中冷器设有第一压差传感器。

本发明与现有技术相比具有的有益效果：

1)本发明所提供的发动机热管理试验台可实现发动机热管理系统试验，通过发动机测试台架和实车动力舱冷却包流动模拟装置的结合，可以实现模拟位于动力舱内部的散热器、中冷器的流动传热情况，并通过测功机对发动机进行加载提供热管理系统工作的真实条件从而去测试热管理系统的性能。

2)本发明所提供的发动机热管理试验台利用可调节的支架以及风道，通过调整散热器、中冷器、冷却风扇之间的结构位置，做相关的匹配优化研究。在风道前使用变频风机模拟实车迎风冷却。从而达到能够在试验室环境内模拟实车内动力舱流动的效果。

3)本发明所提供的发动机热管理试验台对冷却风扇、冷却水泵采用变频电机驱动，可以无极调速，可以对风扇和水泵调整至任意转速，因此既可以进行具有固定传动比的冷却水泵、冷却风扇和石蜡节温器的传统冷却系统的性能测试，也可以进行电控水泵、电控风扇及节温器的先进发动机热管理系统的匹配研究。