一種發(fā)動機冷卻風(fēng)扇能耗測試與分析試驗臺及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)動機冷卻風(fēng)扇能耗測試與分析試驗臺及方法，包括試驗臺基座、風(fēng)扇-驅(qū)動裝置總成驅(qū)動系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，所述風(fēng)扇-驅(qū)動裝置總成驅(qū)動系統(tǒng)的主軸轉(zhuǎn)速可由變頻電機進行調(diào)節(jié)；所述冷卻系統(tǒng)通過水泵抽取水箱中熱水，熱水流經(jīng)散熱器后流回水箱，循環(huán)流動；所述數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)通過智能型流量計實時采集散熱器的進水溫度和流量，熱電偶實時采集散熱器進風(fēng)與出風(fēng)溫度、散熱器的出水溫度以及水箱中的水溫，工控機設(shè)定的水溫值由PID溫控儀控制加熱管來實現(xiàn)，光電傳感器實時采集變頻電機、風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，多功能電子式電表實時采集變頻電機和加熱管的能耗，并實時顯示。本發(fā)明具有可信度高、操作簡便、成本低等特點。
【專利說明】一種發(fā)動機冷卻風(fēng)扇能耗測試與分析試驗臺及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)各種風(fēng)扇驅(qū)動裝置性能測試與分析試驗臺及方法，是一種可以實測發(fā)動機風(fēng)扇多種驅(qū)動總成能耗的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為保證發(fā)動機的正常工作，冷卻系統(tǒng)必不可少。作為發(fā)動機冷卻系統(tǒng)重要部件的冷卻風(fēng)扇，直連式冷卻風(fēng)扇通常要消耗發(fā)動機能耗的5%?8%。與直連式的驅(qū)動方式相比較，雙金屬片硅油離合器、電控硅油離合器及電磁離合器驅(qū)動方式也逐漸被用作發(fā)動機風(fēng)扇離合器，這些驅(qū)動裝置可使發(fā)動機在最佳工作溫度下工作，因而具有節(jié)油、降噪、減排、延長發(fā)動機使用壽命等優(yōu)點。
[0003]為了量化多種(本專利給出了 4種)發(fā)動機風(fēng)扇驅(qū)動裝置的能耗，搭建發(fā)動機冷卻風(fēng)扇多種驅(qū)動裝置能耗性能比較試驗臺具有重要的意義。該試驗臺可實現(xiàn)對直連/雙金屬片娃油風(fēng)扇離合器/電控娃油風(fēng)扇離合器/電磁風(fēng)扇離合器4種發(fā)動機冷卻風(fēng)扇驅(qū)動裝置能耗的數(shù)據(jù)采集，對比驗證風(fēng)扇驅(qū)動總成的節(jié)能效果并指導(dǎo)離合器的設(shè)計改進工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決“發(fā)動機冷卻風(fēng)扇-驅(qū)動裝置總成能耗”問題，提出了一種可信度高、操作簡便、成本較低的發(fā)動機冷卻風(fēng)扇多種驅(qū)動裝置能耗測試與分析試驗臺及其測試與分析方法。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明一方面采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種發(fā)動機冷卻風(fēng)扇能耗測試與分析試驗臺，包括試驗臺基座、風(fēng)扇-驅(qū)動裝置總成驅(qū)動系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、數(shù)據(jù)米集控制系統(tǒng)，
[0007]所述風(fēng)扇-驅(qū)動裝置總成驅(qū)動系統(tǒng)包括變頻器、變頻電機、軸承座、聯(lián)軸器和風(fēng)扇總成，所述變頻電機水平固定在試驗臺基座，并與設(shè)置在工控制柜內(nèi)的變頻器電路連接，所述變頻電機的輸出軸依次通過軸承座及聯(lián)軸器與風(fēng)扇總成驅(qū)動連接；
[0008]所述冷卻系統(tǒng)包括水箱、水泵、散熱器總成和水管，所述水管將水箱、水泵、散熱器總成依次連接成冷卻水循環(huán)回路，所述水箱內(nèi)設(shè)置有用于加熱冷卻水的加熱管；具體地，冷卻水的流向為水箱、水泵至散熱器總成，最終再回到水箱，實現(xiàn)循環(huán)；
[0009]所述數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)包括智能型流量計、熱電偶組、通過電路控制加熱管的PID溫控儀、的光電傳感器組、用于采集變頻電的三相能耗和加熱管的單相能耗的多功能電子式電表、PLC和工控機，所述PID溫控儀、多功能電子式電表、PLC和工控機設(shè)置在工控柜內(nèi)，所述并通過電路相連接，所述智能型流量計設(shè)置在與水泵輸出端相連接的水管上，并通過電路與PLC21相連接,所述光電傳感器組包括設(shè)置在變頻電機的輸出軸處的第一光電傳感器和設(shè)置在風(fēng)扇總成處的第二光電傳感器，用于獲取變頻電機的輸出軸及風(fēng)扇總成轉(zhuǎn)速；所述熱電偶組包括設(shè)置在水箱內(nèi)的第三熱電偶、設(shè)置在散熱器總成出水端水管上的第四熱電偶以及設(shè)置在散熱器總成出風(fēng)側(cè)的第一熱電偶和入風(fēng)側(cè)的第二熱電偶，所述光電傳感器組與熱電偶組均通過電路與PLC電路連接。
[0010]進一步地，所述風(fēng)扇總成包括相連接的風(fēng)扇及驅(qū)動軸，所述風(fēng)扇與驅(qū)動軸為直連式剛性連接或為雙金屬片硅油式、電控硅油式、電磁式離合連接。
[0011]進一步地，所述散熱器總成包括依次設(shè)置的散熱器，護風(fēng)罩，擋板，所述護風(fēng)罩，擋板上均設(shè)置有使空氣流向散熱器的通氣孔，散熱器總成的護風(fēng)罩可以根據(jù)模擬狀況進行更換，即通過更換不同尺寸、結(jié)構(gòu)的護風(fēng)罩，調(diào)整風(fēng)扇葉尖間隙、風(fēng)扇軸向安裝方式，來模擬不同形式護風(fēng)罩的風(fēng)扇驅(qū)動總成實際工況，同時，所述護風(fēng)罩前端的擋板的類型可以改變，即通過擋板結(jié)構(gòu)的改變，來模擬汽車不同的運行工況。
[0012]本發(fā)明的另一方面采用如下技術(shù)方案:
[0013]利用所述的試驗臺進行測試與分析的方法，包括步驟:
[0014]A.開啟工控機，設(shè)定水箱中的水溫和變頻電機的主軸轉(zhuǎn)速；
[0015]B.開啟水箱中的加熱管，第三熱電偶實時采集水箱中水的溫度值，當水溫達到設(shè)定值時，多功能電子式電表數(shù)據(jù)清零；開啟水泵，使水箱中的熱水經(jīng)過散熱器總成后再流回水箱，循環(huán)流動；同時變頻電機按設(shè)定的轉(zhuǎn)速值開始運轉(zhuǎn)，為風(fēng)扇總成提供動力；
[0016]C.水泵開啟后，智能型流量計實時采集散熱器總成的進水溫度tin及流量qv，第四熱電偶實時采集散熱器總成的出水溫度，第二熱電偶、第一熱電偶分別實時采集散熱器的進風(fēng)、出風(fēng)溫度，第一光電傳感器、第二光電傳感器分別實時米集變頻電機的主軸輸出轉(zhuǎn)速和風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，所述多功能電子式電表實時采集變頻電機的三相能耗值和加熱管的單相能耗值，并相隔預(yù)設(shè)時間間隔記錄下能耗值。
[0017]D.將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)PLC、組態(tài)軟件的處理以數(shù)據(jù)曲線的形式顯示在工控機的交互式界面上，所述數(shù)據(jù)曲線包括實驗起始與結(jié)束的時間軸、變頻電機轉(zhuǎn)速、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、包含變頻電機的三相能耗和加熱管的單相能耗實時功耗、散熱器總成的出水溫度、散熱器總成的出風(fēng)溫度；
[0018]E.以散熱器總成進水流量及進出水溫度差值來計算冷卻系統(tǒng)的制冷量，其中散熱器制冷量Φ = qv.P.Cp.Uin-1^ut),其中qv為散熱器進水流量，P為冷卻水密度，Cp為冷卻水定壓比熱容，tin-tout為冷卻水溫差，以多功能電子式電表采集的電能功耗來表征風(fēng)扇驅(qū)動總成的能耗水平，然后根據(jù)若干相隔預(yù)設(shè)時間間隔記錄下的能耗值分別計算單位能耗轉(zhuǎn)換成的制冷量，即冷卻能效比，最后將所述冷卻能效比的平均值計算得到相對應(yīng)的發(fā)動機的油耗水平。
[0019]本發(fā)明具有的有益效果:
[0020]I)屬于國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域自主研發(fā)的測試試驗臺，可以在較低成本下進行發(fā)動機冷卻風(fēng)扇多種驅(qū)動裝置總成的能耗試驗，便于評價、比較風(fēng)扇驅(qū)動總成的能耗水平。
[0021]2)利用帶加熱管的水箱替代發(fā)動機作為冷卻系統(tǒng)的熱源，降低了試驗臺的成本。
[0022]3)在散熱器前端設(shè)置可更換的擋板，可以模擬不同的汽車運行工況。
[0023]4)使用電機替代發(fā)動機驅(qū)動風(fēng)扇驅(qū)動總成，以便用電能表征風(fēng)扇驅(qū)動總成的能耗水平，降低了試驗臺的成本。
[0024]5)將消耗的電能轉(zhuǎn)換為對應(yīng)發(fā)動機所消耗的燃油量進行輸出顯示，可以得到直觀的能耗結(jié)果對比?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0025]圖1為發(fā)動機冷卻風(fēng)扇能耗測試與分析試驗臺的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為散熱器總成處的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3為水箱處的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖4為散熱器總成的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖5為散熱器總成的散熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖6為散熱器總成的擋板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖7為散熱器總成的護風(fēng)罩結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖中所示為:1_試驗臺基座,2-變頻電機，3-第一光電傳感器，4-軸承座，5-聯(lián)軸器，6-風(fēng)扇總成,7-第二光電傳感器,8-散熱器總成,801-散熱器,802-護風(fēng)罩,803-擋板，9-智能型流量計，10-第一熱電偶，11-第二熱電偶，12-水管，13-水泵，14-加熱管，15-第三熱電偶，16-水箱，17-第四熱電偶，18-變頻器，19-PID溫控儀，20-多功能電子式電表，21-PLC, 22-工控機，23-控制柜。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和實施實例對本發(fā)明進一步說明。應(yīng)當理解，本發(fā)明的實施并不局限于下面的實施例，對本發(fā)明所做的任何形式上的變通和/或改變都將落入本發(fā)明保護范圍。
[0034]實施例1
[0035]如圖1至圖7所示，一種發(fā)動機冷卻風(fēng)扇能耗測試與分析試驗臺，包括試驗臺基座
1、風(fēng)扇_驅(qū)動裝直總成驅(qū)動系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、數(shù)據(jù)米集控制系統(tǒng)，
[0036]所述風(fēng)扇-驅(qū)動裝置總成驅(qū)動蓋統(tǒng)包括變頻器18、變頻電機2、軸承座4、聯(lián)軸器5和風(fēng)扇總成6，所述變頻電機2水平固定在試驗臺基座1，并與設(shè)置在工控制柜23內(nèi)的變頻器18電路連接，所述變頻電機2的輸出軸依次通過軸承座4及聯(lián)軸器5與風(fēng)扇總成6驅(qū)動連接；
[0037]所述冷卻系統(tǒng)包括水箱16、水泵13、散熱器總成8和水管12，所述水管12將水箱16、水泵13、散熱器總成8依次連接成冷卻水循環(huán)回路，所述水箱16內(nèi)設(shè)置有用于加熱冷卻水的加熱管14 ;具體地，冷卻水的流向為水箱16、水泵13至散熱器總成8，最終再回到水箱16，實現(xiàn)循環(huán)。
[0038]所述數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)包括智能型流量計9、熱電偶組、通過電路控制加熱管14的PID溫控儀19、的光電傳感器組、用于采集變頻電機2的三相能耗和加熱管14的單相能耗的多功能電子式電表20、PLC21和工控機22，所述PID溫控儀19、多功能電子式電表20、PLC21和工控機22設(shè)置在工控柜23內(nèi)，所述并通過電路相連接，所述智能型流量計9設(shè)置在與水泵13輸出端相連接的水管12上，并通過電路與PLC21相連接，所述光電傳感器組包括設(shè)置在變頻電機2的輸出軸處的第一光電傳感器3和設(shè)置在風(fēng)扇總成6處的第二光電傳感器7，用于獲取變頻電機2的輸出軸及風(fēng)扇總成6轉(zhuǎn)速；所述熱電偶組包括設(shè)置在水箱16內(nèi)的第三熱電偶15、設(shè)置在散熱器總成8出水端水管12上的第四熱電偶17以及設(shè)置在散熱器總成8出風(fēng)側(cè)的第一熱電偶10和入風(fēng)側(cè)的第二熱電偶11，所述光電傳感器組與熱電偶組均通過電路與PLC21電路連接，所述PLC21指可編程控制器。[0039]進一步地，所述風(fēng)扇總成6包括相連接的風(fēng)扇及驅(qū)動軸，所述風(fēng)扇與驅(qū)動軸為直連式剛性連接或為雙金屬片硅油式、電控硅油式、電磁式離合連接。
[0040]雙金屬片式風(fēng)扇離合器總成工作狀態(tài)主要影響因素為散熱器出風(fēng)溫度；電控硅油式風(fēng)扇離合器、電磁式風(fēng)扇離合器總成工作狀態(tài)主要影響因素為散熱器出水溫度。
[0041]進一步地，如圖4至圖7所示，所述散熱器總成8包括依次設(shè)置的散熱器801，護風(fēng)罩802，擋板803，所述護風(fēng)罩802，擋板803上均設(shè)置有使空氣流向散熱器801的通氣孔，散熱器總成8的護風(fēng)罩802可以根據(jù)模擬狀況進行更換，即通過更換不同尺寸、結(jié)構(gòu)的護風(fēng)罩802，調(diào)整風(fēng)扇葉尖間隙、風(fēng)扇軸向安裝方式，來模擬不同形式護風(fēng)罩的風(fēng)扇驅(qū)動總成實際工況，同時，所述護風(fēng)罩802前端的擋板803的類型可以改變，即通過擋板803結(jié)構(gòu)的改變，來模擬汽車不同的運行工況。
[0042]實施例2
[0043]利用所述的試驗臺進行測試與分析的方法，包括步驟:
[0044]A.開啟工控機22，此時水箱16起始水溫不大于30°C (起始水溫一致)，設(shè)定水箱16中的水溫為95°C，變頻電機2的主軸轉(zhuǎn)速為發(fā)動機冷車怠速運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的800r / min ；
[0045]B.開啟水箱16中的加熱管14，第三熱電偶15實時采集水箱16中水的溫度值，當水溫達到95°C時，多功能電子式電表20數(shù)據(jù)清零；開啟水泵13，使水箱16中的熱水經(jīng)過散熱器總成8后再流回水箱16，循環(huán)流動；同時變頻電機2按設(shè)定的轉(zhuǎn)速值開始運轉(zhuǎn)，為風(fēng)扇總成6提供動力；
[0046]C.水泵13開啟后，智能型流量計9實時采集散熱器總成8的進水溫度tin及流量qv，第四熱電偶17實時采集散熱器總成8的出水溫度twt，第二熱電偶11、第一熱電偶10分別實時米集散熱器801的進風(fēng)、出風(fēng)溫度,第一光電傳感器3、第二光電傳感器7分別實時米集變頻電機2的主軸輸出轉(zhuǎn)速和風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，所述多功能電子式電表20實時采集變頻電機2的三相能耗值和加熱管14的單相能耗值，記錄風(fēng)扇總成工作狀態(tài)下0.5h和Ih時的能耗值；
[0047]D.將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)PLC21、組態(tài)軟件的處理以數(shù)據(jù)曲線的形式顯示在工控機22的交互式界面上，所述數(shù)據(jù)曲線包括實驗起始與結(jié)束的時間軸、變頻電機2轉(zhuǎn)速、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、包含變頻電機2的三相能耗和加熱管14的單相能耗實時功耗、散熱器總成8的出水溫度、散熱器總成8的出風(fēng)溫度；
[0048]E.以散熱器總成8進水流量及進出水溫度差值來計算冷卻系統(tǒng)的制冷量，其中散熱器制冷量Φ = qv.P.Cp.(tft。」，其中qv為散熱器進水流量，P為冷卻水密度，Cp為冷卻水定壓比熱容，tin-tout為冷卻水溫差，以多功能電子式電表20采集的電能功耗來表征風(fēng)扇驅(qū)動總成的能耗水平，然后根據(jù)所記錄的風(fēng)扇總成工作狀態(tài)下0.5h和Ih時的能耗值分別計算單位能耗轉(zhuǎn)換成的制冷量，即冷卻能效比，最后將所述冷卻能效比的平均值計算得到相對應(yīng)的發(fā)動機冷車怠速運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的油耗水平。
[0049]實施例3
[0050]利用所述的試驗臺進行測試與分析的方法，包括步驟:
[0051]A.開啟工控機22，此時水箱16起始水溫為60°C -65°C，設(shè)定水箱16中的水溫為95°C，變頻電機2的主軸轉(zhuǎn)速為在發(fā)動機熱車持續(xù)運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的1800r / min ；
[0052]B.開啟水箱16中的加熱管14，第三熱電偶15實時采集水箱16中水的溫度值，當水溫達到95°C時，多功能電子式電表20數(shù)據(jù)清零；開啟水泵13，使水箱16中的熱水經(jīng)過散熱器總成8后再流回水箱16，循環(huán)流動；同時變頻電機2按設(shè)定的轉(zhuǎn)速值開始運轉(zhuǎn)，為風(fēng)扇總成6提供動力；
[0053]C.水泵13開啟后，智能型流量計9實時采集散熱器總成8的進水溫度tin及流量qv，第四熱電偶17實時采集散熱器總成8的出水溫度twt，第二熱電偶11、第一熱電偶10分別實時米集散熱器801的進風(fēng)、出風(fēng)溫度,第一光電傳感器3、第二光電傳感器7分別實時采集變頻電機2的主軸輸出轉(zhuǎn)速和風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，所述多功能電子式電表20實時采集變頻電機2的三相能耗值和加熱管14的單相能耗值，記錄風(fēng)扇驅(qū)動總成工作狀態(tài)下lh、2h、3h的能耗值；
[0054]D.將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)PLC21、組態(tài)軟件的處理以數(shù)據(jù)曲線的形式顯示在工控機22的交互式界面上，所述數(shù)據(jù)曲線包括實驗起始與結(jié)束的時間軸、變頻電機2轉(zhuǎn)速、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、包含變頻電機2的三相能耗和加熱管14的單相能耗實時功耗、散熱器總成8的出水溫度、散熱器總成8的出風(fēng)溫度；
[0055]E.以散熱器總成8進水流量及進出水溫度差值來計算冷卻系統(tǒng)的制冷量，其中散熱器制冷量Φ = qv.P.Cp.(tft?！?，其中qv為散熱器進水流量，P為冷卻水密度，Cp為冷卻水定壓比熱容，tin-tout為冷卻水溫差，以多功能電子式電表20采集的電能功耗來表征風(fēng)扇驅(qū)動總成的能耗水平，然后根據(jù)所記錄的風(fēng)扇驅(qū)動總成工作狀態(tài)下lh、2h、3h的能耗值分別計算單位能耗轉(zhuǎn)換成的制冷量，即冷卻能效比，最后將所述冷卻能效比的平均值計算得到相對應(yīng)的發(fā)動機熱車持續(xù)運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的油耗水平。
[0056]本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)動機冷卻風(fēng)扇能耗測試與分析試驗臺，其特征在于:包括試驗臺基座1、風(fēng)扇-驅(qū)動裝置總成驅(qū)動系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)， 所述風(fēng)扇-驅(qū)動裝置總成驅(qū)動系統(tǒng)包括變頻器(18)、變頻電機(2)、軸承座(4)、聯(lián)軸器(5)和風(fēng)扇總成(6)，所述變頻電機(2)水平固定在試驗臺基座(1)，并與設(shè)置在工控制柜(23)內(nèi)的變頻器(18)電路連接，所述變頻電機(2)的輸出軸依次通過軸承座⑷及聯(lián)軸器(5)與風(fēng)扇總成(6)驅(qū)動連接； 所述冷卻系統(tǒng)包括水箱(16)、水泵(13)、散熱器總成⑶和水管(12)，所述水管(12)將水箱(16)、水泵(13)、散熱器總成(8)依次連接成冷卻水循環(huán)回路，所述水箱(16)內(nèi)設(shè)置有用于加熱冷卻水的加熱管(14)； 所述數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)包括智能型流量計(9)、熱電偶組、通過電路控制加熱管(14)的PID溫控儀(19)、的光電傳感器組、用于采集變頻電機(2)的三相能耗和加熱管(14)的單相能耗的多功能電子式電表(20)、PLC(21)和工控機(22)，所述PID溫控儀(19)、多功能電子式電表(20)、PLC (21)和工控機(22)設(shè)置在工控柜(23)內(nèi)，所述并通過電路相連接，所述智能型流量計(9)設(shè)置在與水泵(13)輸出端相連接的水管(12)上，并通過電路與PLC(21)相連接,所述光電傳感器組包括設(shè)置在變頻電機(2)的輸出軸處的第一光電傳感器(3)和設(shè)置在風(fēng)扇總成(6)處的第二光電傳感器(7)，用于獲取變頻電機(2)的輸出軸及風(fēng)扇總成(6)轉(zhuǎn)速；所述熱電偶組包括設(shè)置在水箱(16內(nèi)的第三熱電偶(15)、設(shè)置在散熱器總成⑶出水端水管(12)上的第四熱電偶(17)以及設(shè)置在散熱器總成⑶出風(fēng)側(cè)的第一熱電偶(10)和入風(fēng)側(cè)的第二熱電偶(11)，所述光電傳感器組與熱電偶組均通過電路與PLC (21)電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)動機冷卻風(fēng)扇能耗測試與分析試驗臺，其特征在于:所述風(fēng)扇總成(6)包括相連接的風(fēng)扇及驅(qū)動軸，所述風(fēng)扇與驅(qū)動軸為直連式剛性連接或為雙金屬片硅油式、電控硅油式、電磁式離合連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)動機冷卻風(fēng)扇能耗測試與分析試驗臺，其特征在于:所述散熱器總成(8)包括依次設(shè)置的散熱器(801)，護風(fēng)罩(802)，擋板(803)，所述護風(fēng)罩(802)，擋板(803)上均設(shè)置有使空氣流向散熱器(801)的通氣孔。
4.利用權(quán)利要求1至3任一項所述的試驗臺進行測試與分析的方法，其特征在于，包括步驟: A.開啟工控機(22)，設(shè)定水箱(16)中的水溫和變頻電機(2)的主軸轉(zhuǎn)速； B.開啟水箱(16)中的加熱管(14)，第三熱電偶(15)實時采集水箱(16)中水的溫度值，當水溫達到設(shè)定值時，多功能電子式電表(20)數(shù)據(jù)清零；開啟水泵(13)，使水箱(16)中的熱水經(jīng)過散熱器總成(8)后再流回水箱(16)，循環(huán)流動；同時變頻電機(2)按設(shè)定的轉(zhuǎn)速值開始運轉(zhuǎn)，為風(fēng)扇總成(6)提供動力； C.水泵(13開啟后，智能型流量計(9)實時采集散熱器總成(8)的進水溫度tin及流量1，第四熱電偶(17)實時采集散熱器總成⑶的出水溫度，第二熱電偶(11)、第一熱電偶(10)分別實時采集散熱器(801)的進風(fēng)、出風(fēng)溫度，第一光電傳感器(3)、第二光電傳感器(7)分別實時采集變頻電機(2)的主軸輸出轉(zhuǎn)速和風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，所述多功能電子式電表(20)實時采集變頻電機(2)的三相能耗值和加熱管(14)的單相能耗值，并相隔預(yù)設(shè)時間間隔記錄下能耗值；D.將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)PLC(21)、組態(tài)軟件的處理以數(shù)據(jù)曲線的形式顯示在工控機(22)的交互式界面上，所述數(shù)據(jù)曲線包括實驗起始與結(jié)束的時間軸、變頻電機(2)轉(zhuǎn)速、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、包含變頻電機(2)的三相能耗和加熱管(14)的單相能耗實時功耗、散熱器總成(8)的出水溫度、散熱器總成(8)的出風(fēng)溫度； E.以散熱器總成(8)進水流量及進出水溫度差值來計算冷卻系統(tǒng)的制冷量，其中散熱器制冷量Φ = qv.P.Cp.Uin-1^ut),其中qv為散熱器進水流量，P為冷卻水密度，Cp為冷卻水定壓比熱容，tin-twt為冷卻水溫差，以多功能電子式電表(20)采集的電能功耗來表征風(fēng)扇驅(qū)動總成的能耗水平，然后根據(jù)若干相隔預(yù)設(shè)時間間隔記錄下的能耗值分別計算單位能耗轉(zhuǎn) 換成的制冷量，即冷卻能效比，最后將所述冷卻能效比的平均值計算得到相對應(yīng)的發(fā)動機的油耗水平。
【文檔編號】F04D27/00GK103742434SQ201410024136
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】賀頻艷, 上官文斌, 莫偉標, 宋黎明, 虞雷斌, 史嵩雁 申請人:雪龍集團股份有限公司, 華南理工大學(xué)