一种发动机冷启动加载试验装置制造方法及图纸

一种发动机冷启动加载试验装置，包括主控制柜、供油装置、加载装置三大部分，主控制柜内设有工控机、显示器及数据采集控制系统，用以控制供油装置的启动、加热、停止及温度PID控制；同时在发动机起动、运转时采集冷启动加载装置的扭矩、转速、油温诸信号；然后再控制加载装置的先导式比例阀的开度，使发动机的扭矩达到试验规范的要求扭矩；供油装置为液压泵提供液压油，带有冷却和加热部件，供油装置提供流量约200L/min，压力(50～300)kPa，并能自动恒温且可调，恒温值(50±5)℃；加载装置为发动机提供负载，液压泵采用变量轴向柱塞泵，并采用与该泵相匹配的先导式比例阀调节该泵出口压力，用以满足试验扭矩加载工况要求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及冷发动机的检测试验装置，尤其是一种用于发动机在冰寒天气下的低温冷启动的加载试验装置。
技术介绍
随着中国“一带一路”理念实施，中欧、东西亚的贸易往来将会越来越频繁，道路交通运输在“一带一路”的实施中也将扮演越来越重要的角色；重型商用车的核心发动机性能质量将对于横跨欧亚大陆纽带的道路运输体系起到至关重要的作用；欧亚大陆体系气候多变，其中尤其以中欧各国冬天的低温寒冷对发动机性能质量是一个严格的考验。在低温恶劣天气下的发动机启动则更为重要。发动机在低温环境下，对冷发动机的启动称为冷启动。冷发动机，是指发动机本体的温度，例如机油、冷却液、蓄电池电解液等的温度与环境温度相同的发动机状态。发动机冷启动，对汽油机，是指环境温度零下18℃以下的启动；对柴油机，是指环境温度零下10℃以下的启动。启动阻力来自于发动机本身，而冷启动加载试验是在冷启动过程中，在发动机曲轴端附加一定负载，即称为带载启动。带载低温冷启动通过逐渐增加负载，找到发动机“启动成功”与“启动失败”的临界扭矩，从而计算临界点的摩擦功率。低温情况下的发动机带载冷启动工况，是较为普遍的发生在严寒地区的重型商用车领域，对于其性能、质量摸索的考核试验，在国内尚未开展；少数外资、合资企业通过车辆道路运输的市场反馈，已经开始越来越多的注重该项领域的研究和投入。本申请提交的是对于环境温度、压力骤变情况下测试发动机性能质量，并找出影响发动机性能质量因素的装置及方法。
技术实现思路
本技术提供一种发动机冷启动加载试验装置及方法，用以在低温仓内对发动机的低温带载进行测试和考核；测试在带载情况下，从起动机拖动发动机运转，到起动机不能拖动发动机的全过程，为厂家在零部件、新产品开发、失效分析、燃烧控制、排放改进等方面提供技术支持。所述发动机冷启动加载试验装置包括主控制柜、供油装置、加载装置三大部分。其特征是：所述主控制柜内设有工控机、显示器及数据采集控制系统，用以控制供油装置的启动、加热、停止及温度PID控制；同时在发动机起动、运转时采集冷启动加载装置的扭矩、转速、油温诸信号；然后再控制加载装置的先导式比例阀的开度，使发动机的扭矩达到试验规范的要求扭矩；供油装置为液压泵提供液压油，带有冷却和加热部件，供油装置提供流量200L(±5)/min，压力(50～300)kPa，并能自动恒温且可调，恒温值(50±5)℃；加载装置为发动机提供负载，液压泵采用变量轴向柱塞泵，并采用与该泵相匹配的先导式比例阀调节该泵出口压力，用以满足试验扭矩加载工况要求。发动机冷启动加载试验装置的供油装置包括齿轮油泵、电动比例阀、热交换器、油箱、加热罐以及连接上述部件的管路、阀门，其特征是：主控制柜内的工控机，通过实时接收液压油温度信号，然后与设定的温度值进行比较，从而控制电动比例阀和加热器的工作状态；电动比例阀执行工控机的指令，控制热交换器内的液压油和加热器内的液压油按照比例在液压油内进行混合，从而向液压泵提供温度合适的液压油,如此实时调节，使液压油温度保持稳定。在所述油箱上还设有液位计、油箱加油口、用于调压的液压油旁通管路以及用于接收来自加载装置回油的液压油回油管。在所述的设备中；设备的冷却系统包括热交换器、冷却水过滤器、冷却水进水管、冷却水出水管。加载装置的液压油通过回油管进入油箱，齿轮油泵将油箱的液压油分别泵入加热器和热交换器中，通过加热器的加热和热交换器的冷却；根据进油口的温度来调节电动比例阀的开度，将加热和冷却的液压油根据比例阀的开度按照不同的比例进行混合后通过进油管供给加载装置。发动机冷启动加载试验装置为轴向布置，主要由柱塞泵、离合器、联轴器、扭矩法兰、支撑轴底座、传动轴、保护罩、传动轴保护罩等零部件组成。上述的部件由带滚轮的小车承载，使设备移动方便。附图说明图1是本技术供油装置主体结构示意图；图2是图1的后视图；图3是本技术加载装置主体结构示意图；图4是图3带保护罩后的结构示意图。图中：1-齿轮油泵、2-冷却水出水管，3-热交换器，4-冷却水进水管，5-冷却水过滤器，6-控电箱，7-油箱，8-液位计，9-油箱加油口，10-液压油旁通管路，11-液压油回油管，12-电动比例阀，13-油过滤器进油口压力表，14-油过滤器出油口压力表，15-冷却水压力表，16-进油管路，17-卸油管路，18-机油过滤器，19-静态平衡阀，20-加热罐，21-油箱出油管路，31-先导式比例阀，32-柱塞泵，33-离合器，34-联轴器，35-扭矩法兰，36-支撑轴底座37-传动轴，38-移动小车，39-保护罩，40传动轴保护罩。具体实施方式所述发动机冷启动加载试验装置包括主控制柜、供油装置、加载装置三大部分。其特征是：所述主控制柜内设有工控机、显示器及数据采集控制系统，用以控制供油装置的启动、加热、停止及温度PID控制；同时在发动机起动、运转时采集冷启动加载装置的扭矩、转速、油温诸信号；然后再控制加载装置的先导式比例阀的开度，使发动机的扭矩达到试验规范的要求扭矩；供油装置为液压泵提供液压油，带有冷却和加热部件，供油装置提供流量约200L/min，压力(50～300)kPa，并能自动恒温且可调，恒温值(50±5)℃；加载装置为发动机提供负载，液压泵采用变量轴向柱塞泵，并采用与该泵相匹配的先导式比例阀调节该泵出口压力，用以满足试验扭矩加载工况要求。图1、2中的发动机冷启动加载试验装置的供油装置，包括齿轮油泵1、热交换器3、油箱7、加热罐20以及连接上述部件的管路、阀门。液压油通过液压油回油管11进入油箱7，经齿轮油泵1加压分别分流至热交换器3进行冷却和加热罐20进行加热；通过进油管路上的温度传感器的温度反馈来调节电动比例阀12的开度，来对冷却和加热后的液压油进行混合，经机油过滤器18过滤相关杂质后从进油管路16进入加载装置。在所述油箱7上还设有液位计8、油箱加油口9、用于调压的液压油旁通管路10以及用于接收来自加载装置回油的液压油回油管11。如图3、4所示。发动机冷启动加载试验装置的加载装置依次由先导式比例阀31、柱塞泵32、离合器33、联轴器34、扭矩法兰35、支撑轴底座36、传动轴37、保护罩39、传动轴保护罩40等零部件组成。上述的部件由带滚轮的小车38承载，使设备移动方便。主控制柜电气系统：工控机及显示：显示供油系统控制状态，显示加载装置状态，显示各温度、压力、扭矩、转速等测量值。采集模块：模块为混合通道，共有16路DI，16路DO，16路AI(双端8路)，2路AO，用于系统测量及控制通道。PT100模块：将PT100传感器测量的温度值转换成电压值，再进入采集模块，对应关系为(-50～100)℃对应电压输出(0-5)VDC频率模块：将测量的转速转换成电压值后，进入采集系统，对应关系为(0-5000)r/min对应电压输出(0-5)VDC。伺服电流模块：用于控制先导式比例阀(31)，外部信号(0-10)V，对应电流输出(0-1)A。开关电源：为模块及传感器提供24VDC电源。循环泵指示灯：当供油系统的油泵运转时，此灯亮。加热器指示灯：当供油系统加热器工作时，此灯亮。报警：当系统有报警时，会发出报警声，同时有红光闪烁。电源指示灯：当系统上电时，此灯亮。供电：按一下系统上电。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机冷启动加载试验装置，包括主控制柜、供油装置、加载装置三大部分,其特征是：所述主控制柜内设有工控机、显示器及数据采集控制系统；供油装置为液压泵提供液压油，带有冷却和加热部件，供油流量200L(±5)/min，压力(50～300)kPa；加载装置为发动机提供负载，液压泵采用变量轴向柱塞泵，并采用与该泵相匹配的先导式比例阀调节该泵出口压力；其中供油装置包括齿轮油泵(1)、热交换器(3)、油箱(7)、加热罐(20)以及连接上述部件的管路、阀门，液压油通过液压油回油管(11)进入油箱(7)，经齿轮油泵(1)加压分别分流至热交换器(3)进行冷却和加热罐(20)进行加热；通过进油管路上的温度传感器的温度反馈来调节电动比例阀(12)的开度，来对冷却和加热后的液压油进行混合，经机油过滤器(18)过滤相关杂质后从进油管路(16)进入加载装置。

【技术特征摘要】
1.一种发动机冷启动加载试验装置，包括主控制柜、供油装置、加载装置三大部分,其特征是：所述主控制柜内设有工控机、显示器及数据采集控制系统；供油装置为液压泵提供液压油，带有冷却和加热部件，供油流量200L(±5)/min，压力(50～300)kPa；加载装置为发动机提供负载，液压泵采用变量轴向柱塞泵，并采用与该泵相匹配的先导式比例阀调节该泵出口压力；其中供油装置包括齿轮油泵(1)、热交换器(3)、油箱(7)、加热罐(20)以及连接上述部件的管路、阀门，液压油通过液压油回油管(11)进入油箱(7)，经齿轮油泵(1)加压分别分流至热交换器(3)进行冷却和加热罐(20)进行加热；通过进油管路上的温度传感器的温度反馈来调节电动比例阀(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张希，
申请(专利权)人：武汉东测科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42