一种新型动力总成台架试验用冷却系统的设计

合集下载

内燃机台架试验冷却系统的设计

８９
１６ｌ５
１．内燃机２，７，１１．手动阀３，８．机油温度传感器４．机油压力传感器５．油底壳６．加热器９．温控仪１０．热交换器１２．电动调节阀
图１机油恒温系统工作原理
其工作原理如下：内燃机在进行台架试验时，将机油恒温系统串接入内燃机机油管路中，在管路和热交换器内充满机油。在内燃机启动之前，打开加热器对机油进行加热，待机油温度达到９Ｏ ℃ 时将其关闭，然后再启动内燃机。机油通过热交换器循环，当机油温度传感器８的温度达到温控仪的设定值时，电动调节阀（这里采用的是由上海巨良电磁阀制造有限公司生产的ＺＤＬＰ一１６ＣＤＮ２５型电子式电动单座调节阀）内的伺服器根据温控仪的指令开启电动调节阀，外部冷却水经冷却水进水管对热交换器进行强制冷却，并根据温度的变化控制电动调节阀的开度。这样，恒温系统通过控制进
内燃机长时间运行后，当机油温度升高到一定值时，传统的冷却方式是在内燃机油底壳上进行喷淋式冷却。但是，现代内燃机的功率不断增大，内燃机产生的废热密度也不断增加，紧靠对油底壳喷淋式冷却和零部件的自然散热，已经满足不了试验的冷却需求。因此，我们将机油外接，进行强制冷却。为了将机油温度控制在最佳温度范围内，我们设计了一套机油恒温系统，其工作原理见图１。

一种发动机测试台架的冷却系统[实用新型专利]

专利名称：一种发动机测试台架的冷却系统专利类型：实用新型专利
发明人：李张银,吴海林,艾和坤,顾风进
申请号：CN201020100487.8
申请日：20100122
公开号：CN201637578U
公开日：
20101117
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提出了一种能够精确控制发动机温度的发动机测试台架的冷却系统，该冷却系统包括支架、水泵、水箱及安装在支架上的热交换器，热交换器的冷水出口、冷水入口与水泵及水箱相连，构成支架冷却水循环通路，还包括一个控制单元及由控制单元控制的比例阀，比例阀的两个出水口分别与热交换器的热水入口、待测发动机的冷却液入口相通，比例阀的入水口与待测发动机的冷却液出口相通，热交换器的热水出口与待测发动机的冷却液入口相通；控制单元与一个设置在比例阀的入水口处的温度传感器相连。

上述冷却系统结构简单，通过采用比例阀来控制冷却液的流向及流量，可以更精确地控制发动机的温度，保证发动机的测试可以稳定、可靠地进行。

申请人：奇瑞汽车股份有限公司
地址：241009 安徽省芜湖市经济技术开发区长春路8号
国籍：CN
代理机构：广州中瀚专利商标事务所
代理人：黄洋
更多信息请下载全文后查看。

开题报告--台架试验冷却系统的设计

四、所需要的仪器设备、材料：
GW25、GW100、GW160、GW250 四台电涡流测功器及其所选用的发动机、发动机台架、管路、循环水箱、水泵、水池、冷却塔、机油冷却器、电磁阀、旁通阀、数字温度显示仪、热交换器等。
五、课题分阶段进度计划：序号起止日期工作内容阶段成果
1 2 3 4 5 6 7
毕业设计开题报告（理工类）
设计题目学生姓名一、
台架试验室冷却系统的设计 ***
学号
**********
专业
热能与动力工程
课题的目的意义：
内燃机冷却器工作对发动机试验精度有非常大的影响，正确的设计发动机台架试验的自动冷却系统是非常必要的，通过对发动机冷却水和润滑油的恒温工作控制可以保证发动机、测功机以及冷却系统工作在正常的范围内，提高发动机效率，大为改善气体排放，并能解决车用发动机在试验室进行台架试验时出现过热甚至“开锅”的问题，最终为车用发动机台架冷却系统朝着智能化、高效低能耗发展提供了一种较为科学的参考。
签字： 2011 年月日
第 1-2 周第 3-4 周第 5-6 周第 7-9 周第 10-13 周第 14-16 周第 17 周
翻译பைடு நூலகம்文材料开题报告查材料和熟悉试验台的工作确定基本的设计方案确定换热器和管路布置写论文和报告，画图纸整理材料、准备答辩
已翻译《汽车发动机冷却系统的热流量分析》完成
指导教师意见：
三、
设计方案的可行性分析和预期目标：
机油恒温控制系统设计：在发动机性能试验中，为了保证轴承等摩擦副在良好的工况下工作，要求发动机必须处于热机状态，对机油温度控制在85～90℃范围内。常见的冷却措施是采用发动机进水并联分流式机油冷却器，即机油外循环强制冷却。在进行发动机性能试验时，将机油温度恒温控制装置管路串接人发动机润滑油管路并加注润滑油，使机油冷却器内充满机油且发动机的油标达到要求。机油通过机油冷却器循环，当温度传感器测量到的油温达到温控仪表设定值时，伺服器根据温控仪表的指令开启气动调节阀，来自外部的冷却水开始通过机油冷却器对机油进行强制冷却，并根据温度的变化控制调节阀的开度。这样，恒温控制装置通过调节进入机油冷却器的冷却水流量来实现对机油的恒温控制。为防止气动调节阀失灵，发动机试验不能正常进行，在管路上并接了手动阀，通过手动调节进入机油冷却器的冷却水流量来实现对机油的恒温控制。机油温度传感器及压力传感器感应的信号通过数据采集系统接至 CAN 网络总线系统，实现实时远程控制。水温恒温控制系统设计：在发动机性能试验中，要求发动机必须处于热机状态，对冷却水温度的要求是控制在80～85℃范围内，常见的冷却方式是设置一套循环水箱。冷却发动机用水由循环水箱供给。发动机运转时水泵将水送到发动机进水口，经水套叉从出水口流回到循环水箱。从发动机冷却水套中带出的热量靠循环水箱四壁向周围空气散热是不够的，还必须向循环水箱提供一条冷却水路，通过进水开关调节掺人冷水的量来控制发动机的进水温度。此冷却水路与室外水池相连，通过水泵将水泵入水箱。同时水池与冷却塔连通，当水箱和水池中的水温过高时，通过冷却塔进行冷却。在进行发动机性能试验时，将冷却液恒温控制装置的管路串接人发动机冷却水的进、出水的管路，并经膨胀水箱向发动机加注冷却液，当发动机、热交换器中充满冷却液，膨胀水箱中的液位达到标定值后，即可启动发动机。实验过程中，当温度传感器测量到水温达到温控仪表设定值时，伺服器根据温控仪表的指令开启气动调节阀，来自外部的冷却水对热交换器进行冷却，并根据温度的变化控制调节阀的开度，改变冷却水的流量实现对冷却液的恒温控制。冷却液随着汽化被排放，其容量因此也会逐渐减小，因此须及时补充冷却液。为防止膨胀水箱液位过低，影响发动机性能试验，在膨胀水箱上安装有液位传感器，当安装在膨胀水箱上的液位传感器测量到液位低于下限时，电磁阀和水泵自动开启，由水泵向膨胀水箱补充液体至规定值。同样，为防止气动调节阀失灵，发动机试验不能正常进行，在管路上并接了手动阀，通过手动调节进入热交换器的冷却水流量来实现对水温的恒温控制。出水温度传感器及压力传感器感应的信号也通过数据采集系统接至CAN网络总线系统，实现实时远程控制。首先，根据GW25、GW100、GW160、GW250四台电涡流测功器及其所选用的发动机进行热力计算，选用合适的换热器、机油冷却器。其次，根据测功器对水压的要求设计实验室的循环水系统。最后，完成整体、美观、紧凑且占地面积符合周围环境要求的布置设计。

毕业设计任务书——台架试验冷却系统的设计

课题来源：车辆工程实验室发动机台架实验系统内燃机冷却器工作对发动机试验精度有非常大的影响，正确的设计发动机台架试验的自动冷却系统非常必要的，通过对发动机冷却水和润滑油工作控制保证发动机的冷却系统在正常的范围内。本课题要求以四个台架实验室为基础，设计冷却系水的自动控制装置，计算设计系统温度、压力的控制。
上海交通大学制冷工程研究所
指导教师（签字）：
系主任（签字）：年月日年 Nhomakorabea月
日
注：本表由指导教师填写，经系主任审定后下发学生。
二、
主要设计内容：根据 GW25、GW100、GW160、GW250 四台电涡流测功器及其所选用的发动机
进行热力计算；根据测功器对水压的要求设计实验室的循环水系统。然后完成整体的布置设计，布置美观，占地面积要符合周围环境的要求，布置紧凑。三、主要设计技术指标与参数：
GW25、GW100、GW160、GW250 测功器工作参数，试验台架的布置，使用频率。四、分阶段指导性进度计划：第一周到第二周第三周到第四周翻译英文材料开题报告
毕业设计任务书（理工）
学院专业指导教师课题名称起止日期一、交通与车辆工程热能与动力工程 *** 职称班级学生姓名学号 *** ******** 副教授
台架试验室冷却系统的设计自 2011 年 2 月 21 日起至 2011 年课题来源、目的与要求：月日
第五周到第六周第七周到第九周第十周到第十三周
查材料和熟悉试验台的工作确定基本的设计方案确定换热器和管路布置写论文和报告，画图纸
第十四周到第十六周第十七周
整理材料、准备答辩
五、主要参考文献资料： 1.钱颂文朱冬生李庆领杨明丽编著《管式换热器强化传热技术》化学工业出版社 2.史美中王中铮等编著《换热器管束流体力学与传热》中国石化出版社 3.钱颂文江楠马晓明等编著《热交换器原理与设计》东南大学出版社 4.钱颂文廖景娱邓先和等译《换热器设计手册》中国石化出版社 5.发动机水温油温调节装置使用说明书 6.汽车冷却系统水温对发动机性能的影响《山东内燃机》 2002 年第一期 7.汽车发动机冷却系统的的发展与现状 8.现代发动机冷却的发展趋势 9.《制冷换热器设计》谷波《农机化研究》 2002 年第五期《内燃机》 2005 年 8 月第四期

台架试验用发动机快速冷却系统[实用新型专利]

专利名称：台架试验用发动机快速冷却系统专利类型：实用新型专利
发明人：孙淑军,高杰
申请号：CN201920227096.3
申请日：20190222
公开号：CN209446286U
公开日：
20190927
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种台架试验用发动机快速冷却系统，包括连接于发动机上的冷却液进液管和冷却液出液管；还包括换热器；换热器设有冷却液腔和冷却介质腔；冷却液进液管与冷却液腔的出液口相连通，冷却液出液管与冷却液腔的进液口相连通；冷却介质腔的进水口连通有并联设置的普通冷却水进水管和冷冻水进水管，普通冷却水进水管上设有普水进水阀门，冷冻水进水管上设有冷冻水进水阀门，冷却介质腔的出水口连通有并联设置的普通冷却水出水管和冷冻水出水管，普通冷却水出水管上设有普水出水阀门，冷冻水出水管上设有冷冻水出水阀门。

通过切换普通冷却水和冷冻水的方式实现冷却液短时间内冷却至目标温度，一天内可做多次发动机冷启动试验。

申请人：潍柴西港新能源动力有限公司
地址：261061 山东省潍坊市高新技术产业开发区福寿东街197号甲
国籍：CN
代理机构：潍坊正信致远知识产权代理有限公司
代理人：王秀芝
更多信息请下载全文后查看。

一种电驱动动力总成及其冷却系统[实用新型专利]

专利名称：一种电驱动动力总成及其冷却系统
专利类型：实用新型专利
发明人：魏巍,邱单丹,范旭红,李华,那琦,周安健,金国庆申请号：CN201821817029.9
申请日：20181105
公开号：CN208931110U
公开日：
20190604
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种冷却系统，用于电驱动动力总成，包括电机控制器冷却管道，所述电机控制器冷却管道包括依次连通的进水段、冷却面板和出水段，其中，进水段、冷却面板和出水段三者的截面均呈扁平状。

本实用新型所提供的冷却系统通过采用扁平状的电机控制器冷却管道，避免了突扩管式设计，减小了冷却液流动的阻力，提升了冷却效果；经仿真验证可满足在冷却散热的同时，管路工艺性好，易生产铸造，同时能够保证电驱动动力总成能够满足整车振动要求。

本实用新型还公开了一种包括上述冷却系统的电驱动动力总成，适用于新能源汽车，有助于提高电动车续航里程，驾驶员驾车的舒适性以及安全性。

申请人：重庆长安新能源汽车科技有限公司
地址：401133 重庆市江北区鱼嘴镇永和路39号2屋208室
国籍：CN
代理机构：北京信远达知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：魏晓波
更多信息请下载全文后查看。

一种新能源台架实验室水冷设备智能冷却控制系统[实用新型专利]

专利名称：一种新能源台架实验室水冷设备智能冷却控制系统专利类型：实用新型专利
发明人：薛龙,张君鸿,姜炜,赵斌良
申请号：CN201420017722.3
申请日：20140111
公开号：CN203928487U
公开日：
20141105
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种新能源台架实验室水冷设备智能冷却控制系统，包括热管理控制器，热管理控制器通过CAN总线分别与高低温箱、电机控制器和水冷设备连接，热管理控制器通过串口线与水冷空调控制器连接，热管理控制器通过导线分别与出水口温度传感器、天然气加热器、排气风扇、进气风扇和语音报警器连接。

本实用新型的有益效果为：解决了有限占地空间下的大功率水冷设备制冷问题，同时还实现了实验室能源的消耗降至最低。

申请人：北京智行鸿远汽车技术有限公司
地址：100101 北京市昌平区科技园区富康路17号科研楼207室
国籍：CN
代理机构：北京纽乐康知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：张朝元
更多信息请下载全文后查看。

一种用于变速器台架试验室变速器冷却系统[实用新型专利]

专利名称：一种用于变速器台架试验室变速器冷却系统专利类型：实用新型专利
发明人：赵鹏,张鹏程,褚天舒,魏解元,邓蛟,钱超,王胜奎申请号：CN201620427649.6
申请日：20160512
公开号：CN205607639U
公开日：
20160928
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供了一种用于变速器台架试验室变速器冷却系统，其能实现变速器油温的自动控制，用于冷却变速器之后的循环水可以实现自动重复利用，可以明显减少人力成本，减少冷却水的浪费。

其包括蓄水箱、蓄水池，所述蓄水箱通过回水管连通所述蓄水池，所述蓄水箱的正上方设置有高于液面的支撑架，所述支撑架的上部支撑面用于放置被测试变速器，所述支撑架的正上方布置有进水管的出口，所述进水管的入口浸没于所述蓄水池的液面内，所述蓄水箱的横截面轮廓覆盖所述被测试变速器横截面，所述进水管的出口位于所述被测试变速器的正上方位置，所述进水管的管路上设置有进水泵、电磁阀，所述电磁阀外接有数字量输出模块，所述数字量输出模块用于控制电磁阀的开合以及开闭时间。

申请人：苏州华业检测技术服务有限公司
地址：215200 江苏省苏州市吴江区云创路368号
国籍：CN
代理机构：北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：汤东凤
更多信息请下载全文后查看。

动力总成冷却装置及方法[发明专利]

专利名称：动力总成冷却装置及方法专利类型：发明专利
发明人：徐鹏
申请号：CN201810542969.X
申请日：20180530
公开号：CN108749562A
公开日：
20181106
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种动力总成冷却装置及方法，涉及汽车技术领域，动力总成冷却装置包括控制组件和散热组件；散热组件的入口能够与动力总成的冷却介质通道的出口连通，散热组件的出口能够与冷却介质通道的入口连通；控制组件用于获取冷却介质通道和散热组件内的冷却介质的温度信息，在冷却介质通道内的冷却介质的温度信息小于第一预设温度时，控制组件控制冷却介质通道的出口与散热组件的入口断开；散热组件用于将散热组件内的冷却介质的温度降低至小于第二预设温度，且在散热组件内的冷却介质的温度信息小于第二预设温度时，控制组件控制散热组件的出口与冷却介质通道的入口连通，使动力总成提高能够保持较为适宜的工作温度的概率，提高工作效率。

申请人：吉利汽车研究院(宁波)有限公司,浙江吉利控股集团有限公司
地址：315000 浙江省宁波市杭州湾新区滨海二路818号
国籍：CN
代理机构：北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：毕翔宇
更多信息请下载全文后查看。

发动机台架试验用冷却液外循环系统[发明专利]

专利名称：发动机台架试验用冷却液外循环系统专利类型：发明专利
发明人：余涛,卢方军,江宝宇,彭鲤龙
申请号：CN200610054460.8
申请日：20060718
公开号：CN1932467A
公开日：
20070321
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明请求保护一种发动机台架试验用冷却液外循环系统，其发动机出水口引出有冷却液循环管道，该冷却液循环管道穿过一个热交换器后，又接回到发动机进水口处，形成一个闭式循环。

所述热交换器的冷端管道上安装有阀门，阀门处于常闭状态，在发动机出水口处设置有温度传感器，其信号线接进控制单元，控制单元的控制线分别连接阀门和报警装置。

控制单元中设定有两个温度值，一个为发动机能够承受的最高冷却液温度，一个为发动机最适合的冷却液温度。

由于采用了闭式冷却液循环方式，是本系统的机体内基本不会结水垢，而且水容量非常小，缩短了发动机暖机时间，并使功能得到增强，提高了发动机台架试验的质量和可靠性。

申请人：重庆长安汽车股份有限公司
地址：400023 重庆市江北区建新东路260号
国籍：CN
代理机构：重庆华科专利事务所
代理人：康海燕
更多信息请下载全文后查看。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

第２３３卷第５期０１６年ｌ０月
内燃机与动力装置
Ｉ．Ｃ．Ｅ＆Ｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ
Ｖｔ）ｌ＿３３Ｎｏ．５
０ｃ【＿２０１６
【设计开发】
一
种新型动力总成台架试验用冷却系统的设计
量需求，并制定了该系统的控制策略，该系统具有经济环保、安装操作简单等优点。
关键词：混合动力汽车；动力总成；台架试验；冷却系统
中图分类号：Ｕ４６９文献标志码：Ａ文章编号：１６７３ — ６３９７（２０１６）０５－００１３－０３
本文就是为提高散热效率，降低试验台架测试成本
设计的一种新型的冷却系统。
图１发动机冷却系统
１现有冷却方案
现有混合动力总成台架试验中，发动机、电机的
发动机和电机各有一套独立的冷却系统，系
ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ＨｙｂｒｉｄＰｏｗｅｒＶｅｈｉｃｌｅ；Ｐｏｗｅｒｔｒａｉｎ；ＢｅｎｃｈＴｅｓｔ；ＣｏｏｌｉｎｇＳｙｓｔｅｍ
引言
为提高空气质量，改善生活环境，以混合动力为
合驱动，发动机一直工作在高效区，因此混合动力系
统也是现在新能源车辆的主流产品，起到了节能减
排的效果。台架试验即模拟该系统在整车上工作性能，由于试验过程中部件产生大量热，目前在整车或者台架上发动机与电机各有一套独立的冷却系统，
内燃机与动力装置
２０１６年ｌ０月
用同一个水泵为发动机及电机提供冷却液输
入，控制器接收发动机、电机、电机控制器温度及流
ห้องสมุดไป่ตู้
量需求信号，然后分别反馈信息给水泵（控制水泵转速）、发动机进水节流阀（控制发动机冷却系统的
（ＷｅｉｃｈａｉＰｏｗｅｒＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｗｅｉｆａｎｇ２６１０６１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｂｅｎｃｈｔｅｓｔｏｆａｐｏｗｅｒｔｒａｉｎｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｈｙｂｒｉｄｐｏｗｅｒｖｅｈｉｃｌｅｓ．Ｔｈｅｃｏｏｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍｃａｎｃｏｏｌｅｎｇｉｎｅｓａｎｄｅｌｅｃｔｉｃｒｍｏｔｏｒｓａｎｄｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒｓａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅａｎｄｍａｋｅｔｈｅｍｍｅｅｔｔｈｅｉｒｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｌｕｆｘ．Ｉｔｓｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅｃｏｏｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓｅａｓｙｔｏｏｐｅｒａｔｅｗｉｔｈｈｉｇｈｅｃｏｎｏｍｙａｎｄｆｒｉｅｎｄｌｙｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．
冷却是由两套系统分别提供，如图１～２所示。
代表的电动汽车得到越来越广泛的应用。混合动力总成系统包括发动机、电机和变速箱，此系统发动机具备自动起停功能。起步时以纯电动起步，减
少了发动机起步的碳排放；中高速时，发动机电机联
统复杂，成本高，不能充分发挥冷却系统控制器、显示器、水泵等器件的作用。
作者简介：潘海涛（１９８２－），男，山东潍坊人，本科，工程师，主要研究方向为新能源汽车动力总成系统、辅机系统
收稿日期：２０１６－０９ — １９
ＴｈｅＤｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅＣｏｏｌｉｎｇＳｙｓｔｅｍｆｏｒＰｏｗｅｒｔｒａｉｎＢｅｎｃｈＴｅｓｔ
ＰＡＮＨａｉ — ｔａｏ，ＳＵＮＬｅｉ，ＸＵＹａ— ｍｅｉ
潘海涛，孙磊。徐亚美
（潍柴动力股份有限公司新能源动力系统工程部，山东潍坊
２６１０６１）
摘要：动力总成台架试验对研究混合动力汽车动力总成性能具有重要作用，本文设计的台
架试验用的冷却系统，可以同时实现发动机、电机和测功机冷却一体化，可满足各自温度及流