發(fā)動機冷卻系統(tǒng)試驗

版本號版本日期F04N0030204/11/2023

該試驗程序用來評價安裝冷卻水泵的發(fā)動機冷卻循環(huán)的特性和行為。量化發(fā)動機總成冷卻循環(huán)阻力并與設計值作比較。外部循環(huán)阻力范圍內(nèi)的水泵的流量特性。蝕極限。通過提高調(diào)溫器的功能和設計意圖，打算調(diào)溫器的靜態(tài)和動態(tài)參數(shù)。泵本身的開發(fā)沒有包含，但可以作為系統(tǒng)的一局部可以平定其匹配特性。通過使用一個特地的水泵試驗臺架來評估水泵理論公差的影響。推舉使用水泵總成做試驗來建立一個名義標準〔例如極限間隙的中間值〕。影響氣缸墊和發(fā)動機冷卻液通道的流淌阻力。對于某些試驗〔調(diào)溫器特性〕要求運行發(fā)動機。這將便利操作直到試驗4.17的與冷卻液最正確流淌相關的零部件試驗臺。在這種狀況下，始終到4.17的試驗方法應當承受由馬達發(fā)動機來執(zhí)行。在運行發(fā)動機的過程中應反復檢查。試驗預備試驗要求一臺性能良好的發(fā)動機，并且能夠在全速、全負荷階段運行。與模擬散熱器阻力方向相反，因此限流閥不應當安裝在上部軟管處。平，但應當具有代表性〔4.21〕。AS000010測量程序符合設計說明值。全部直接影響冷卻系統(tǒng)的零部件都必需是的?？偝蓽y量參數(shù)記錄在附錄B中。求〔壁上〕的靜態(tài)壓力。3mm這樣可以避開由于接頭伸入水流中對冷卻液速度產(chǎn)生影響而導致的讀數(shù)誤差。應當避開橫截面〔和速度〕的突變。對于有些不能避開〔如調(diào)溫器座〕2~3連。在截面均勻的通道〔管、等〕處，把2~3個接頭連接在一起后測量壓力?！怖纭呈褂勉~焊接短管到此管子上并鉆直徑3mm在急拐彎或橫截面變化處，應當有幾個不同“直徑”的接頭〔或一個具有代〕。在抱負狀況下，例如在上部軟管處，順流方向任何截面的變化接頭5mm。不行能始終到達這種條件，在這種狀況下應當留意評估結果。12.8在3.3〔熱電偶伸出外表置，同時要求一個全功能調(diào)溫器。在調(diào)溫器全開時檢測小循環(huán)是否全關。儀器和設備轉(zhuǎn)。要求有一個受控的調(diào)整冷卻液溫度的熱交換器。系統(tǒng)發(fā)動機冷卻循環(huán)總的容量應當對參考意圖進展評估?！簿植课g穴試驗〕，這特別的重要，試驗中冷卻力量不變與整車實際的冷卻系統(tǒng)格外相像。4.24。熱交換器的流淌阻力應當小于整車散熱器的估量阻力。以下參數(shù)需要測量·冷卻水泵轉(zhuǎn)速〔或者曲軸轉(zhuǎn)速，假設傳動比〕〔取決于布置的系統(tǒng)〕水泵進口處〔或典型的下部軟管〕〔溫度是可選的測量項〕發(fā)動機出口〔在調(diào)溫器前〕上部軟管膨脹箱〔假設可以〕〔假設可以〕讀數(shù)。以平均時間原理工作的流量計不適合。次。次或更高頻率。冷卻系統(tǒng)壓力需要下面的典型位置，參照推舉圖2?！驳湫偷南虏寇浌?，盡可能靠近水泵〕水泵出口處發(fā)動機出口〔在調(diào)溫器前〕上部軟管〔在調(diào)溫器后〕〔假設可以〕〔等效系統(tǒng)壓力〕缸體〔氣缸墊下面〕缸蓋〔氣缸墊上面〕了有代表性的數(shù)據(jù)?？烧{(diào)的壓縮空氣用來調(diào)整靜態(tài)系統(tǒng)壓力，調(diào)整范圍為0-2bar。推舉試驗臺架系統(tǒng)安裝一個帶有設置壓力略大于設計〔一般為1bar〕的壓力蓋。也要求充分膨脹容積避開冷卻液排解或被壓回到壓縮空中?！怖绮迦脘摻z螺旋彈簧〕管子，但是應當留意，任何加強管子都不能限制流量或造成過度紊流。試驗方法初始安裝一概全開的調(diào)溫器。假設必要堵住小循環(huán)管道。機油加到機油標尺最大位置。按圖2連接冷卻管路。將推舉的冷卻液參加冷卻系統(tǒng)冷卻液通常使用50%的清水和50%的乙二醇混合液。推舉有些試驗重復使用100%的水，尤其是發(fā)動機在沒有乙二醇的區(qū)域運行用水。冷卻液的范圍應當由設計者說明，以及標明任何系統(tǒng)性能極限。調(diào)整下部軟管流量調(diào)整閥全開在低速低負荷下運行發(fā)動機，檢測泄漏狀況；允許冷卻液溫度上升到典型的檢測溫度儀表；調(diào)整可調(diào)壓縮空氣，從零到設計值轉(zhuǎn)變系統(tǒng)壓力，檢測壓力儀表。冷卻系統(tǒng)沖液與排氣〔正確的零件、正確的管路直徑、正確的高度〕。5停機，再次參加冷卻液，直到到達膨脹罐的最大水準并記錄需要的量。BMEP205停機并徹底排空系統(tǒng)中的冷卻液。至少重復兩次這樣的試驗。發(fā)動機系統(tǒng)阻力——調(diào)溫器全開安裝全開的調(diào)溫器，調(diào)整上部軟管溫度到50~60℃〔假設必要可增加負荷〕、1.0bar〔或設計值〕。以最低轉(zhuǎn)速運行發(fā)動機當讀數(shù)穩(wěn)定時〔例如5分鐘〕，依據(jù)3.3和3.4的方法記錄測量值。進一步提高轉(zhuǎn)速，給出8~10個中間值加上最大值，在每個轉(zhuǎn)速下記錄數(shù)據(jù)。象的發(fā)生。把上部軟管溫度調(diào)整到95℃和105℃之間〔或設計的最高連續(xù)溫度的目標值〕。在這個測試的過程中，發(fā)動機在全負荷條件下運行。發(fā)動機系統(tǒng)阻力——關閉式調(diào)溫器安裝一個標準功能的調(diào)溫器并確保小循環(huán)到達設計意圖。為了在調(diào)溫器開啟安裝一個標準功能的調(diào)溫器并確保小循環(huán)到達設計意圖。為了在調(diào)溫器開啟之前短時間內(nèi)執(zhí)行試驗，有必要使用一個功能調(diào)溫器〔保護發(fā)動機〕。盡可能降低冷卻液溫度。〔檢測上部軟管流量和溫度，但允許有小的氣流通過氣孔〕，返回到怠速并冷卻系統(tǒng)，假設必要連續(xù)試驗直到全部轉(zhuǎn)速都記錄為止?！矎脑囼炁_上〕壓力上升相對于水4.64.7流量傳輸——模擬可變的車輛系統(tǒng)阻力90~105℃；調(diào)整冷卻系統(tǒng)，保持溫度不變。如有氣蝕發(fā)生，使上部軟管溫度降50~60℃可能會很有效。關小下部流量調(diào)整閥，使通過上部流量計測量的流量削減近10%。4.6的流量〔非阻力值〕。4.64.1250%或系統(tǒng)中的關鍵點到達最大可承受4.124.6最小系統(tǒng)壓力，該試驗應當用汽車上原始的軟管。當某個溫度區(qū)域的局部壓力低于冷卻液和液體沸騰時的蒸汽壓力時，氣蝕產(chǎn)〔也就是系統(tǒng)中的最低壓力點〕處產(chǎn)生。起初水〔長時間這樣將導致腐蝕〕但最終將產(chǎn)生“氣鎖”而使流淌停頓，在使用中必需避開。在這些試驗當中，必需避開到達“氣鎖”條件。對于給定的冷卻液溫度，氣蝕極限被定義為水泵傳輸流量率與以一樣的泵轉(zhuǎn)速測量的參考流量率相比較降低3%，但為了避開氣蝕產(chǎn)生水泵的進口壓力應足夠高。降低3%的流量相應的會降低近6%的水泵壓力上升〔dP正比于流量的平方〕。在整車冷卻系統(tǒng)中削減冷卻液來檢測氣蝕同樣要求試驗，這在臺架上模擬并不能滿足要求。參考適當?shù)脑囼灣绦颉Ｍǔｎ~定轉(zhuǎn)速與評估水泵的氣蝕特性有關，由于額定功率下產(chǎn)生很多的熱量定運行，產(chǎn)生的冷卻液溫度最高。為了模擬整車冷卻系統(tǒng)阻力，應當調(diào)整下部軟管閥。假設這些數(shù)據(jù)未知，應當小的流淌阻力。力。以下狀況假定相應的發(fā)動機轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速。響氣蝕的特性，這打算于具體設計。往系統(tǒng)中參加推舉的冷卻液。80℃；必要時加載最低的負荷。1.0bar〔或說明的系統(tǒng)壓力〕，3.3、3.4值。3.3、3.420%。當流量下降，用更小的速度降低系統(tǒng)壓力〔1020mbar〕，留意：除非水泵進口阻力過大，否則低溫時不應當產(chǎn)生氣蝕。4.144.15，直到到達最大試驗溫度或與在全系統(tǒng)壓力下基準值相比流量降低大于20%或到達沸騰極限且冷卻液噴出。推舉最高溫度應當大于在整車臨界運行條件下〔120℃〕的最大設計溫度，但不要超過上部軟管允許的極限溫度?！苍?.0bar確定壓力下50%水與50%107℃，2.0bar128℃〕流量傳輸與發(fā)動機轉(zhuǎn)速的關系預覽4.13到4.16中的結果，打算在最高設計溫度下水泵進口不消滅氣蝕〔流量下降率極限等于3%〕時所要求的最小系統(tǒng)壓力，檢測在定義的系統(tǒng)壓力下是否能夠到達該值。參考曲線：在冷機〔20-25℃〕時翻開、關閉膨脹罐的壓力蓋；啟動發(fā)動機并調(diào)整熱交換器來維持90℃的發(fā)動機出水溫度和設計最小系統(tǒng)壓力值。在最小全負荷轉(zhuǎn)速下運行發(fā)動機，有必要加負荷來維持冷卻液溫度，記錄3.3、3.4逐步把發(fā)動機轉(zhuǎn)速提高〔象4.6一樣〕到最大并記錄3.3、3.4中測量值。流量和轉(zhuǎn)速之間近似為線形關系，應調(diào)查和全面了解偏離線性的現(xiàn)象。高溫條件：在怠速條件下暖機，并且在發(fā)動機出水溫度到達40℃時，翻開、關閉膨脹罐的壓力蓋。像基參考線一樣在全部轉(zhuǎn)速下運行發(fā)動機，記錄3.3、3.4中的測量值。監(jiān)測流量，假設所測的流量與參考值相比削減量超過10%則停頓試驗?！才c參考曲線相比流量削減量大于5%〕。假設在額定轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速下偏離基準曲線急劇上升，有必要進一步調(diào)查〔例如在不同的轉(zhuǎn)速下重復4.12到4.16〕確保在最惡劣的條件下〔系統(tǒng)壓力最小、冷卻液溫度最高、冷卻液沒有按規(guī)定比值混合等〕沒有氣鎖發(fā)生。系統(tǒng)壓力的建立1Hz〔3.3、3.4〕開頭冷卻發(fā)動機并在怠速下暖機，在發(fā)動機出水溫度到達 ，翻開、關閉膨脹罐的壓力蓋。在2023r/min、2bar的BMEP的條件下運轉(zhuǎn)發(fā)動機直到調(diào)溫器翻開的溫度。這時加速到發(fā)動機的額定功率。冷卻發(fā)動機直到調(diào)溫器全部關閉。80%的負荷下運轉(zhuǎn)直到調(diào)溫器翻開的溫度。這時加速到額定功率并運轉(zhuǎn)發(fā)動機直到溫度穩(wěn)定。盡可能快速地把發(fā)動機調(diào)到最大轉(zhuǎn)速并穩(wěn)定30秒。怠速并連續(xù)測量數(shù)據(jù)60秒。停機，同時記錄數(shù)據(jù)。使用100%的水作冷卻液時的氣蝕極限假設適宜，應當使用100%的清潔水作為冷卻液〔這應當由負責工程師說明〕4.12~4.16中的氣蝕極限試驗。注：確定壓力為2bar100%冷卻水100℃。試驗溫度極限應當相應轉(zhuǎn)變。穩(wěn)態(tài)和動態(tài)時的調(diào)溫器特性先標定來打算其運行參數(shù)，然后才能進展發(fā)動機的暖機試驗。4.214.21假設沒有特地的調(diào)溫器標定臺架，推舉使用下面的程序：，〔假設開啟溫100℃，要用水和乙二醇混合液〕在調(diào)溫器旁放一個刻度尺以至能夠測量閥度通?？梢缘竭_要求，在一段時間內(nèi)通常10分鐘把水從環(huán)境溫度20℃加熱到100℃，以適當?shù)拈g隔記錄調(diào)溫器閥的位置，例如對于一個名義值為88℃的調(diào)溫器100℃。參考制造商相應的溫度清單，比照說明書上的結果。允許將水冷卻〔假設需要，關心冷卻，但不要太快〕并記錄關閉特性。畫圖說明其滯后狀況〔4〕。安裝已標定的調(diào)溫器到帶有符合設計要求小循環(huán)到發(fā)動機上對于初始的調(diào)溫器試驗，可以使用水或混合冷卻液，使用清潔水更好，由于而損壞。最好在發(fā)動機怠速時用試驗臺架溫度掌握來降低冷卻液溫度?！蚕萝浌荛y〕與車輛實際阻力全都，假照實際系統(tǒng)尚未確定，可按典型值調(diào)整。1.0bar。〔調(diào)溫器特性通常不是壓力式〕暖機和穩(wěn)態(tài)的穩(wěn)態(tài)溫度值，以至于能夠觀測任何溫度循環(huán)。3.2。初始冷卻系統(tǒng)溫度也將影響由冷到熱的轉(zhuǎn)變過程。假設從20℃開頭觀測到的〔例如冷啟動試驗〕檢測?！矔r間常數(shù)等〕。為了分析暖機特性，推舉將冷卻小值并保持恒定。對于全部發(fā)動機推舉以下條件都應當試驗：負負最小最大荷轉(zhuǎn)速最小XX最大XX34荷”可以近似認為功率正比于轉(zhuǎn)速的三次方；拿額定功率做參考，“道路負荷”為：152025304050607080901000123371322345173100選擇適當?shù)霓D(zhuǎn)速和負荷。在調(diào)溫器開頭翻開的區(qū)域，定義靠近在一起操作點〔轉(zhuǎn)速和負載〕很重要。在固定轉(zhuǎn)速下暖機〔例如20℃〕時開頭。1.0bar〔或特定值〕。4.21用3.33.4中的測量方法每秒記錄一次，直到上部軟管溫度到達接近100℃，4.25發(fā)動機的穩(wěn)態(tài)輸出功率——不同的下部軟管溫度上接4.24，調(diào)整試驗臺架冷卻系統(tǒng)使下部軟管溫度維持在100℃。讓系統(tǒng)穩(wěn)定54.245降低下部軟管溫度5℃并保持穩(wěn)定，重復測量。5℃的速度連續(xù)降低下部軟管溫度，使發(fā)動機調(diào)溫器進一步關閉。當溫容量很難或者不行能到達所要求的值。4.244.25。重復全部點。沸騰后測試用推舉的冷卻液注入水箱直到最大容許極限。用推舉的冷卻液注入水箱直到最大容許極限。在低于四周溫度和高于四周壓力時，抱負狀況下壓力蓋應當關閉。3.3、3.4盡可能快地把發(fā)動機回到怠速并停機，但要連續(xù)記錄30分鐘。結果說明試驗報告應當包括：·零件清單·零件測量值〔附錄A〕·總成測量值〔附錄B〕·圖、表以及試驗設備草圖·試驗結果的說明·參加冷卻液的需要的時間和體積〔靜態(tài)加注〕。應繪出以下曲線圖試驗4.5，發(fā)動機系統(tǒng)阻力——使用全開的調(diào)溫器·轉(zhuǎn)速、負荷和時間對排氣〔體積增加，時間隨體積增加〕·上部軟管流量隨轉(zhuǎn)速的關系·水泵〔進、出口〕壓力升和轉(zhuǎn)速的關系·水泵〔進、出口〕壓力升和上部軟管流量的關系·壓力降〔泵出口、調(diào)溫器前〕和上部軟管流量的關系·壓力降〔泵出口、上部軟管〕和上部軟管流量的關系·壓力降〔缸體、缸蓋〕和上部軟管流量的關系·壓力降〔調(diào)溫器前、上部軟管〕和上部軟管流量的關系得到線形的關系并能便利計算和分析系統(tǒng)阻力〕。試驗4.8發(fā)動機系統(tǒng)阻力——關閉式調(diào)溫器——重復作出上面關系的曲線圖。試驗4.9流量傳輸——可變的整車系統(tǒng)阻力〕繪出不同系統(tǒng)阻力下的流量和壓力的差異曲線圖。4.12泵的氣蝕極限97%基準流量的壓力值。97%基準流量的壓力值與泵進口溫度的關系曲線?！蚕虏寇浌堋硥毫Σ钆c轉(zhuǎn)速的關系曲線?！驳扔诒眠M口壓力與系統(tǒng)壓力降之和〕與泵進口溫度的關系曲線。試驗4.17流量傳輸與發(fā)動機轉(zhuǎn)速的關系——繪出基準工況和高溫工況下流量值與發(fā)動機轉(zhuǎn)速的關系曲線。4.21調(diào)溫器標定〔顯示其滯后現(xiàn)象〕。4.23〔調(diào)溫器前〕和上部軟管的溫度與時間的變化關系曲線〔分不同〕。假設需要也可以繪出下部軟管處〔泵進口〕溫度與時間的關系曲線圖?！僭O需要，繪出上部軟管流量與時間的關系曲線圖。試驗4.24—