本實用新型涉及發(fā)動機臺架試驗技術(shù)領(lǐng)域，特別是實現(xiàn)發(fā)動機冷卻系統(tǒng)壓力自動控制的裝置。

背景技術(shù)：

發(fā)動機冷卻系統(tǒng)作為發(fā)動機五大系統(tǒng)(燃料供給系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、點火系統(tǒng)和起動系統(tǒng))之一，其為保證發(fā)動機無論何時都處于合理溫度范圍內(nèi)工作意義重大，發(fā)動機過熱或過冷都將對其動力性能、經(jīng)濟性能、排放等產(chǎn)生重大不利影響，以致?lián)p傷甚至報廢發(fā)動機。對于臺架試驗發(fā)動機而言,冷卻系統(tǒng)壓力分布及控制是一項重要課題。

目前控制臺架發(fā)動機冷卻系統(tǒng)壓力的方法為自適應(yīng)控制，簡單的說就是不控制，系統(tǒng)壓力隨冷卻液溫度及發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化而變化，若超過一定壓力限值，則通過膨脹水箱的泄壓閥泄壓，保證系統(tǒng)安全。從以上可看出,這種方法簡便，成本低，但是僅能控制高壓側(cè)(通過泄壓實現(xiàn)系統(tǒng)不超過某個高壓值)，無法實現(xiàn)低壓側(cè)控制(如需要控制系統(tǒng)壓力低于某個值)，更不能實現(xiàn)系統(tǒng)壓力連續(xù)控制。

對于某些特殊試驗(如發(fā)動機水泵氣蝕試驗)，需要測試發(fā)動機在不同轉(zhuǎn)速不同冷卻液溫度下的氣蝕壓力，這就涉及到冷卻系統(tǒng)壓力控制問題，有一種做法是通過從膨脹水箱處加裝手動閥門，通過開啟此閥門的方法實現(xiàn)降低系統(tǒng)壓力的目的，這種方法有一定的便利性，但實際實現(xiàn)的僅是膨脹水箱原有泄壓閥的功能，只不過將泄壓閥的閥值降低而已，且人工手動操作閥門，不易實現(xiàn)精確控制，容易出現(xiàn)泄壓不連續(xù)甚至突然泄壓過大導(dǎo)致?lián)p壞發(fā)動機的現(xiàn)象，對操作者本身也有一定的危險性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種自動化控制臺架發(fā)動機冷卻系統(tǒng)壓力的裝置,實現(xiàn)對臺架發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的加壓或降壓，實現(xiàn)壓力值大小的自動化控制，且可精確的控制在特定壓力值，提高壓力控制的安全性、方便性，和精確性。

為達到上述實用新型的目的，提供一種自動化控制臺架發(fā)動機冷卻系統(tǒng)壓力的裝置，包括發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的膨脹水箱、壓縮空氣源、三通接口和控制模塊，所述膨脹水箱內(nèi)安裝有膨脹水箱壓力傳感器；所述的壓縮空氣源的出口通過輸氣管與三通接口的第一通口連接，輸氣管上安裝有加氣電磁閥和加氣壓力傳感器；三通接口的第二通口與膨脹水箱入口連接，三通接口的第三通口通過管道與大氣相通，第三通口的管道上安裝有放氣電磁閥；膨脹水箱壓力傳感器和加氣壓力傳感器的測量信號通過信號線傳送至控制模塊，控制模塊接收壓力信號后通過判斷控制加氣電磁閥和放氣電磁閥的開閉。

優(yōu)選的，所述的控制模塊包括加壓模塊、泄壓模塊和判斷模塊；判斷模塊用于判斷膨脹水箱壓力傳感器傳送的壓力值與目標(biāo)值的關(guān)系，當(dāng)目標(biāo)值大于膨脹水箱壓力值啟動加壓模塊，當(dāng)目標(biāo)值小于膨脹水箱壓力值啟動泄壓模塊；所述的加壓模塊用于控制加氣電磁閥開啟并關(guān)閉放氣電磁閥；所述的泄壓模塊用于控制加氣電磁閥關(guān)閉并開啟放氣電磁閥。

優(yōu)選的，所述的加氣電磁閥設(shè)置在靠近壓縮空氣源的輸氣管上，所述的加氣壓力傳感器設(shè)置在靠近三通接口的輸氣管道上。

優(yōu)選的，所述的膨脹水箱通過發(fā)動機補液管與發(fā)動機缸蓋水道相連。

優(yōu)選的，所述的發(fā)動機上還設(shè)置有發(fā)動機除氣管。

優(yōu)選的，所述放氣電磁閥為常閉電磁閥。

優(yōu)選的，所述加氣電磁閥為常閉電磁閥。

本實用新型提供的一種自動化控制臺架發(fā)動機冷卻系統(tǒng)壓力的裝置，通過所述膨脹水箱壓力傳感器結(jié)合控制模塊來檢測膨脹水箱內(nèi)的系統(tǒng)氣體壓力值；然后通過所述控制模塊，控制放氣電磁閥、加氣電磁閥的開啟或者關(guān)閉，來實現(xiàn)對所述膨脹水箱內(nèi)壓力的降壓或加壓，通過將發(fā)動機冷卻系統(tǒng)膨脹水箱分別與壓縮空氣及大氣環(huán)境相通，在各自相通的管路上加裝電磁閥，電磁閥作為執(zhí)行機構(gòu)，同時分別設(shè)置壓力傳感器，壓力傳感器作為信號反饋機構(gòu)，將上述執(zhí)行機構(gòu)及信號反饋機構(gòu)分別集成至控制模塊，控制模塊置于試驗室外，以方便操作人員安全操作。

本實用新型的積極進步效果在于：整套裝置結(jié)構(gòu)簡單，同時實現(xiàn)了對臺架發(fā)動機冷卻系統(tǒng)壓力的加壓或降壓功能，且操縱安全、簡便；且通過控制模塊對壓力值進行設(shè)定，可實現(xiàn)膨脹水箱內(nèi)壓力值的恒定連續(xù)自動化控制，提高了壓力控制精度；且本裝置接有壓縮空氣源，可提高系統(tǒng)壓力，因此還可用于測試系統(tǒng)的密封性，同時還可達到系統(tǒng)加壓排氣的目的，拓展了裝置的使用范圍。

附圖說明

圖1為一種自動化控制臺架發(fā)動機冷卻系統(tǒng)壓力的裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一種自動化控制臺架發(fā)動機冷卻系統(tǒng)壓力的裝置的系統(tǒng)加壓示意圖；

圖3為一種自動化控制臺架發(fā)動機冷卻系統(tǒng)壓力的裝置的系統(tǒng)降壓示意圖；

其中：

1-壓縮空氣源 2-加氣電磁閥 3-加氣壓力傳感器

4-輸氣管 5-三通接口 6-膨脹水箱壓力傳感器

7-膨脹水箱 8-發(fā)動機除氣管 9-發(fā)動機

10-發(fā)動機補液管 11-放氣電磁閥 12-控制模塊

13-膨脹水箱壓力傳感器信號線 14-放氣電磁閥信號線 15-加氣壓力傳感器信號線

16-加氣電磁閥信號線

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例，對本實用新型做進一步說明。

根據(jù)圖1所述的一種自動化控制臺架發(fā)動機冷卻系統(tǒng)壓力的裝置，包括發(fā)動機9，發(fā)動機9上連有一發(fā)動機補液管10，發(fā)動機補液管10用于溝通膨脹水箱7與發(fā)動機9的機體缸蓋水道，實現(xiàn)冷卻液的互容互補。發(fā)動機9上還連有一發(fā)動機除氣管8，其用于發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中除氣。發(fā)動機除氣管8的另一端與溝通膨脹水箱7相連同。膨脹水箱7用于儲存多余的冷卻液，同時容納系統(tǒng)自然產(chǎn)生的氣體。膨脹水箱7的氣體儲存部分的殼體上安裝有監(jiān)測膨脹水箱內(nèi)氣體壓力的膨脹水箱壓力傳感器6，該傳感器通過膨脹水箱壓力傳感器信號線13接入控制模塊12，該壓力傳感器檢測到的壓力值，即為系統(tǒng)壓力，作為最終的反饋信號，用來控制加氣電磁閥或放氣電磁閥的動作。膨脹水箱7的氣體儲存部分還接有輸氣通道；輸氣通道的另一端接有一個三通接口5，該三通接口5的三個通口分別將壓縮空氣源1、膨脹水箱7、及大氣環(huán)境連接在一起。三通接口5與大氣環(huán)境連接的通道上設(shè)置有一放氣電磁閥11，該放氣電磁閥11為常閉電磁閥，通過放氣電磁閥信號線14接入控制模塊12。三通接口5與壓縮空氣源1連接的通道上設(shè)置有一加氣電磁閥2，該加氣電磁閥2為常閉電磁閥，通過加氣電磁閥信號線16接入控制模塊12。在三通接口5與加氣電磁閥2之間還設(shè)置有一加氣壓力傳感器3，用于監(jiān)測進入冷卻系統(tǒng)的壓縮空氣的壓力大小，該加氣壓力傳感器3通過加氣壓力傳感器信號線15也接入控制模塊12。

整個裝置的主體部分安裝在試驗室內(nèi)，但控制模塊12獨立安裝在便于人員操作的實驗室外，控制模塊12與各壓力傳感器及電磁閥之間通過信號線進行信號或指令的傳遞，使試驗過程中人員不用直接接觸、操作相關(guān)儀表、閥門，提高試驗過程的人員安全性。

當(dāng)臺架發(fā)動機冷卻系統(tǒng)開始工作時，通過控制模塊12讀取膨脹水箱壓力傳感器6的壓力數(shù)值，即為系統(tǒng)壓力P1。

自動化控制臺架發(fā)動機冷卻系統(tǒng)壓力的裝置，包括發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的膨脹水箱7、壓縮空氣源1、三通接口5和控制模塊12，所述膨脹水箱7內(nèi)安裝有膨脹水箱壓力傳感器6；所述的壓縮空氣源1的出口通過輸氣管4與三通接口5的第一通口連接，輸氣管4上安裝有加氣電磁閥2和加氣壓力傳感器3；三通接口5的第二通口與膨脹水箱7入口連接，三通接口5的第三通口通過管道與大氣相通，第三通口的管道上安裝有放氣電磁閥11；膨脹水箱壓力傳感器6和加氣壓力傳感器3的測量信號通過信號線傳送至控制模塊12，控制模塊12接收壓力信號后通過判斷控制加氣電磁閥2和放氣電磁閥11的開閉?？刂颇K12包括加壓模塊、泄壓模塊和判斷模塊；判斷模塊用于判斷膨脹水箱壓力傳感器傳送的壓力值與目標(biāo)值的關(guān)系，當(dāng)目標(biāo)值大于膨脹水箱壓力值啟動加壓模塊，當(dāng)目標(biāo)值小于膨脹水箱壓力值啟動泄壓模塊；所述的加壓模塊用于控制加氣電磁閥2開啟并關(guān)閉放氣電磁閥11；所述的泄壓模塊用于控制加氣電磁閥2關(guān)閉并開啟放氣電磁閥11。

結(jié)合圖2闡述本實用新型為臺架發(fā)動機冷卻系統(tǒng)加壓的工作過程。當(dāng)測試過程中，需要提高系統(tǒng)壓力P1至P2(P1<P2)時，將控制模塊12中的目標(biāo)壓力值P_target設(shè)定為P2。此時，實時檢測的系統(tǒng)壓力P_fact小于目標(biāo)壓力值P_target，故控制模塊12向加氣電磁閥2發(fā)出開啟指令，使壓縮空氣源1與通膨脹水箱7進行連同，將壓縮空氣注入通膨脹水箱7的氣體儲存部分，提高系統(tǒng)壓力；通過膨脹水箱壓力傳感器6和控制模塊12實時檢測系統(tǒng)壓力P_fact，一旦檢測到P_fact≥P_target，立即關(guān)閉加氣電磁閥2，壓縮空氣不再進入冷卻系統(tǒng)，完成對臺架發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的加壓。

結(jié)合圖3闡述本實用新型為臺架發(fā)動機冷卻系統(tǒng)降壓的工作過程。當(dāng)測試過程中，需要降低系統(tǒng)壓力P1至P3(P1>P3)時，將控制模塊12中的目標(biāo)壓力值P_target設(shè)定為P3。此時，實時檢測的系統(tǒng)壓力P_fact大于目標(biāo)壓力值P_target，故控制模塊12向放氣電磁閥11發(fā)出開啟指令，將膨脹水箱7與大氣環(huán)境相連同，使膨脹水箱7內(nèi)的氣體通過管路，釋放到大氣環(huán)境中，從而降低系統(tǒng)壓力；通過膨脹水箱壓力傳感器6和控制模塊12實時檢測系統(tǒng)壓力P_fact，一旦檢測到P_fact≤P_target，立即關(guān)閉放氣電磁閥11，膨脹水箱7內(nèi)的氣體不再釋放到大氣環(huán)境中，完成對臺架發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的降壓。

綜合以上為臺架發(fā)動機冷卻系統(tǒng)加壓或降壓的工作過程，針對發(fā)動機不同轉(zhuǎn)速不同冷卻液溫度所自然形成的系統(tǒng)壓力不同的情況，可靈活設(shè)置控制模塊12中的目標(biāo)壓力值P_target的區(qū)間范圍，通過控制模塊12及時開啟、關(guān)閉加氣電磁閥2或放氣電磁閥11，對冷卻系統(tǒng)及時進行加壓或降壓，使冷卻系統(tǒng)壓力始終維持在設(shè)定的目標(biāo)壓力值P_target的區(qū)間范圍內(nèi)。

在對臺架發(fā)動機冷卻系統(tǒng)壓力進行調(diào)節(jié)過程中，某一時刻，加氣電磁閥或放氣電磁閥僅有一處處于開啟狀態(tài)。避免加氣電磁閥與放氣電磁閥同時處于開啟狀態(tài)，將壓縮空氣源、大氣環(huán)境、膨脹水箱三者同時連同，使系統(tǒng)壓力狀態(tài)不可控。

由于本裝置接有壓縮空氣源，當(dāng)開啟加氣電磁閥2后，可提高系統(tǒng)壓力，還可用于測試系統(tǒng)的密封性；同時，通過開啟加氣電磁閥2，還可達到系統(tǒng)進行加壓排氣的目的。

本實用新型提供的一種自動化控制臺架發(fā)動機冷卻系統(tǒng)壓力的裝置，通過所述膨脹水箱壓力傳感器結(jié)合控制模塊來檢測膨脹水箱內(nèi)的氣體壓力值；然后通過所述控制模塊，控制放氣電磁閥、加氣電磁閥的開啟或者關(guān)閉，來實現(xiàn)對所述膨脹水箱內(nèi)壓力的降壓或加壓。

整套裝置結(jié)構(gòu)簡單，同時實現(xiàn)了對臺架發(fā)動機冷卻系統(tǒng)壓力的加壓或降壓功能，且操縱安全、簡便；且通過控制模塊對壓力值進行設(shè)定，可實現(xiàn)膨脹水箱內(nèi)壓力值的恒定連續(xù)自動化控制，提高了壓力控制精度。且本裝置接有壓縮空氣源，可提高系統(tǒng)壓力，因此還可用于測試系統(tǒng)的密封性，同時還可達到系統(tǒng)加壓排氣的目的，拓展了裝置的使用范圍。

以上已對本實用新型創(chuàng)造的較佳實施例進行了具體說明，但本實用新型創(chuàng)造并不僅限于所述的的實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實用新型創(chuàng)造精神的前提下還可以作出種種的等同的變型或替換，這些等同變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。