摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，汽車不僅為交通運(yùn)輸提供支持，同時(shí)也為人們出行提供了便利條件，人們對(duì)車輛的性能條件和質(zhì)量提出了更高的要求，這就要求相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行深入研究和分析，以提升汽車各方面的性能。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)是汽車組成的重要部分，更需要深入研究，特別是其中的調(diào)溫器總成試驗(yàn)臺(tái)。調(diào)溫器總成試驗(yàn)臺(tái)可以對(duì)調(diào)溫總成性能進(jìn)行測(cè)試，并保證調(diào)溫總成的性能質(zhì)量，對(duì)于延長(zhǎng)其使用壽命提供了強(qiáng)有力的支持，因此研制汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)模塊調(diào)溫器總成試驗(yàn)臺(tái)尤為重要。

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)；冷卻循環(huán)系統(tǒng)模塊；調(diào)溫器；調(diào)溫器總成

中圖分類號(hào)：U467.2" 收稿日期：2024-01-05

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2024.03.025

1 前言

自改革開放以來，我國(guó)汽車行業(yè)飛速發(fā)展，小型轎車數(shù)量逐年增加，為居民出行提供了一定的便利條件，從而提升了人們的生活質(zhì)量。汽車技術(shù)人員需不斷對(duì)汽車進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，持續(xù)提升汽車整體性能以及行車的安全性和穩(wěn)定性。在實(shí)際過程中，需要重點(diǎn)關(guān)注汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)，尤其是調(diào)溫器，它是決定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量和穩(wěn)定的關(guān)鍵?，F(xiàn)階段，相關(guān)研究人員研制了調(diào)溫器總成試驗(yàn)臺(tái)，以此保證總成產(chǎn)品生產(chǎn)線檢驗(yàn)質(zhì)量，從而保證汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)用的穩(wěn)定性和安全性。

2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)調(diào)溫器

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)由多個(gè)部分組成，其中冷卻循環(huán)系統(tǒng)尤為重要。調(diào)溫器發(fā)揮著重要的作用和價(jià)值，也稱之為節(jié)溫器。為了提升調(diào)溫器的應(yīng)用效果，一般將其安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)出水口或者是進(jìn)水口的位置，其目的是在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)溫度保持在設(shè)定的范圍內(nèi)，避免發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過高或者是過低，從而影響整體運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。調(diào)溫器主要通過對(duì)冷卻液的流向和流量進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)溫度控制的目的，它具有自動(dòng)化的特點(diǎn)，在進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)過程中，需要根據(jù)安裝的位置進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。為了保證調(diào)溫器適用于不同的車輛，對(duì)其進(jìn)行了深入的研究和分析，研發(fā)出不同類型的調(diào)溫器，其中壓力平衡式調(diào)溫器的應(yīng)用最為廣泛，主要是因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小、運(yùn)行穩(wěn)定，且壓力較為平衡，可以避免閥門受外力作用發(fā)生損壞，也可以避免后續(xù)出現(xiàn)經(jīng)常維修更換的情況[1]。圖1所示為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

3 模塊調(diào)溫器總成試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)研發(fā)的重要性

為了保證汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)模塊調(diào)溫器總成應(yīng)用質(zhì)量，需要研制試驗(yàn)臺(tái)，以便對(duì)汽車行駛情況進(jìn)行模擬。通過測(cè)試模塊調(diào)溫器總成運(yùn)行效果，滿足市場(chǎng)對(duì)于產(chǎn)品的質(zhì)量要求，保證模塊調(diào)溫器總成產(chǎn)品應(yīng)用的質(zhì)量和效果，有效控制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)溫度，從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。同時(shí)，也可以保證發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，避免頻繁更換發(fā)動(dòng)機(jī)，從而改善消費(fèi)者的經(jīng)濟(jì)情況，提高消費(fèi)者的滿意度，也能維護(hù)廠家的企業(yè)形象[2]。通過溫器總成試驗(yàn)臺(tái)對(duì)調(diào)溫器總成性能進(jìn)行測(cè)試，以及測(cè)試數(shù)據(jù)的分析，對(duì)調(diào)溫器性能的提升和壽命的延長(zhǎng)是很有幫助的。

另外，對(duì)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，可以確保產(chǎn)品符合要求，從而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行和使用壽命均有幫助。因此相關(guān)廠家一定要意識(shí)到汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)模塊調(diào)溫器總成試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)研發(fā)的重要性，保證設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性和可靠性，并將其應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)之中，在保證整體生產(chǎn)質(zhì)量的同時(shí)，也可以提升企業(yè)形象，從而為推動(dòng)企業(yè)的整體發(fā)展和提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)的完善和優(yōu)化提供強(qiáng)有力的支持。

4 模塊調(diào)溫器總成試驗(yàn)臺(tái)綜合設(shè)計(jì)

模塊調(diào)溫器總成是一種全新的產(chǎn)品形式，其實(shí)際應(yīng)用效果好。一般在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)安裝兩個(gè)調(diào)溫器，保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行處于設(shè)定溫度內(nèi)，使車輛正常運(yùn)行。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員將發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)分為大循環(huán)和小循環(huán)兩種通道模式，并由調(diào)溫器的開關(guān)閥門決定冷卻液的流向，以此保證發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量和穩(wěn)定性。當(dāng)前，模塊調(diào)溫器總成是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)中最為重要的組成部分[3]。

4.1 模塊調(diào)溫器總成試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

現(xiàn)階段，為了滿足整體運(yùn)行的要求，需要建設(shè)模塊調(diào)溫器總成試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以對(duì)車輛實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的模擬，能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況和數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、整理和分析，同時(shí)還可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行性能測(cè)試和排放測(cè)試。模塊調(diào)溫器總成試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)如下：

a.建設(shè)一臺(tái)可以對(duì)汽車行駛狀態(tài)進(jìn)行模擬的模塊調(diào)溫器總成試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)，需要保證其在實(shí)際運(yùn)行過程中還原汽車運(yùn)行時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)狀態(tài)，保證后續(xù)工作開展的有效性和質(zhì)量，可以對(duì)其數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行分析，對(duì)整體系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的完善和優(yōu)化，滿足當(dāng)前汽車運(yùn)行的需求。

b.在實(shí)際建設(shè)過程中，需要進(jìn)行深入研究，挖掘出不同類型的冷卻系統(tǒng)測(cè)試方法和技術(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)運(yùn)行性能進(jìn)行測(cè)試的目的，同時(shí)也需要對(duì)排放進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試。主要針對(duì)冷卻液流量、冷卻系統(tǒng)壓力、冷卻溫度以及熱效應(yīng)等內(nèi)容進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

c.在實(shí)際建設(shè)過程，需要保證模塊調(diào)溫器總成試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)應(yīng)用的有效性，保證測(cè)試數(shù)據(jù)的全面性以及可靠性，保證整體的精細(xì)化程度，并保證其可以對(duì)溫度、壓力以及流量等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行整理、分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整體發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行更為完整的測(cè)試和評(píng)價(jià)，了解發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)運(yùn)行性能。

d.模塊調(diào)溫器總成試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)的運(yùn)行中除了測(cè)試性能情況以外，最為重要的就是數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析。對(duì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)來說，需要保證數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性和全面性，這樣才能保證后續(xù)分析的可靠性，要對(duì)性能、消耗和相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，為相關(guān)工作人員工作的開展提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持。

4.2 模塊調(diào)溫器總成試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)技術(shù)要求和設(shè)計(jì)思路

a.模塊調(diào)溫器總成試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)技術(shù)要求。

在系統(tǒng)的實(shí)際建設(shè)過程中，需要保證符合相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求，尤其是泄漏量。對(duì)于泄漏量的設(shè)計(jì)來說，存在兩種狀況，一種是大循環(huán)狀態(tài)，一種是小循環(huán)狀態(tài)。當(dāng)處于大循環(huán)狀態(tài)時(shí)，此時(shí)泄漏量≤2 L，而當(dāng)處于小循環(huán)狀態(tài)時(shí)，泄漏量≤4 L。而在壓力設(shè)計(jì)過程中，如果模塊調(diào)溫器總成的進(jìn)口壓力為180 kPa時(shí)，那么此時(shí)模塊調(diào)溫器總成進(jìn)出口壓力應(yīng)該為30 kPa。與此同時(shí)，還需要考慮到后續(xù)應(yīng)用的實(shí)際情況。對(duì)于裝夾設(shè)計(jì)，需要保證其應(yīng)用的靈活性，降低工作人員的工作強(qiáng)度和工作難度，避免由于裝夾調(diào)整消耗大量的時(shí)間和精力，影響整體測(cè)試結(jié)果的可靠性。此外，還需要考慮整體溫度升降情況，保證溫度升降不超過8 min。

b.模塊調(diào)溫器總成試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路。

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要進(jìn)行綜合性考量，保證滿足基本性能要求，還需要對(duì)其外觀進(jìn)行考量，保證整體的美觀性、零件設(shè)計(jì)的緊湊性以及應(yīng)用的方便性和適用性?？梢苑e極利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)以及信息化技術(shù)，保證可以通過手動(dòng)或者自動(dòng)的方式對(duì)水箱的溫度和水位高度進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)為了避免出現(xiàn)水位過高或者是水位過低，可以增設(shè)報(bào)警系統(tǒng)。在增設(shè)之前，需要設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，當(dāng)超過或者是低于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)時(shí)，就會(huì)發(fā)出警報(bào)。對(duì)于溫度的控制也是如此，也需要增設(shè)溫度報(bào)警裝置。

4.3 模塊調(diào)溫器總成試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，除了保證其應(yīng)用效果外，也需要重視整體外觀，保證整體的緊湊性，并具有一定的美觀性，也需要關(guān)注整體應(yīng)用的便捷性?？梢圆捎檬謩?dòng)以及自動(dòng)調(diào)節(jié)相結(jié)合的方式，對(duì)水箱水位高低以及水箱溫度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，同時(shí)還需要安裝報(bào)警裝置，當(dāng)水位、溫度以及流量和壓差高于設(shè)置數(shù)值時(shí)，及時(shí)發(fā)出警報(bào)。對(duì)于時(shí)間控制來說，也設(shè)置自動(dòng)控制的定時(shí)器，在一定程度上節(jié)約工作人員的時(shí)間，同時(shí)也提升工作效率。對(duì)于報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)置來說，需要保證其精準(zhǔn)性和可靠性，避免對(duì)整體運(yùn)行造成嚴(yán)重的不良影響，保證整體應(yīng)用質(zhì)量。當(dāng)發(fā)出報(bào)警之后，需要由工作人員及時(shí)進(jìn)行處理，對(duì)水溫、水位以及溫差等進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

4.4 模塊調(diào)溫器總成試驗(yàn)臺(tái)組成部分

相關(guān)技術(shù)人員在實(shí)際設(shè)計(jì)中，要考慮到后續(xù)應(yīng)用的便捷性，將整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)為一體化平臺(tái)式結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)時(shí)，需要保證整體組成的緊湊性，將水泵、水箱、管道以及閥門等組成部分布置在工作臺(tái)內(nèi)部，這樣便于操作和觀察。同時(shí)還需要設(shè)計(jì)單獨(dú)的操作柜，將按鈕、指示燈以及顯示儀表等部件安裝在此部分中，并將其放置在工作臺(tái)上。在設(shè)計(jì)過程中，需要保證整體應(yīng)用的便捷性，將操作柜設(shè)計(jì)為可旋轉(zhuǎn)的形式，為操作人員的操作提供便捷條件，保證可以從各個(gè)角度觀察操作臺(tái)顯示的實(shí)際情況，進(jìn)而了解模塊調(diào)溫器總成試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)行的實(shí)際情況。模塊調(diào)溫器總成試驗(yàn)臺(tái)在運(yùn)行過程中，最為重要的一個(gè)組成部分就是溫度流量試驗(yàn)臺(tái)，它主要包括管路、水泵、水箱、檢測(cè)儀表等內(nèi)容，并設(shè)置顯示儀表、操作按鈕和指示燈等部件，主要是模擬汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，為模塊調(diào)溫器總成產(chǎn)品提供試驗(yàn)環(huán)境。

4.5 模塊調(diào)溫器總成試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)內(nèi)容

a.自動(dòng)調(diào)節(jié)。

自動(dòng)調(diào)節(jié)是整體設(shè)計(jì)中最為重要的內(nèi)容，該功能不需人工干預(yù)，可節(jié)約一定的時(shí)間，同時(shí)也可以提升工作效率。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，主要分為兩個(gè)部分，分別是容水器水位和溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)兩方面，具體如下：①容水器水位自動(dòng)調(diào)節(jié)，采用智能型調(diào)節(jié)儀表，且需要保證自動(dòng)調(diào)節(jié)的精準(zhǔn)度，整體誤差不得超過2 cm，對(duì)于水位檢測(cè)來說，應(yīng)用高精度液位變送器，以此保證檢測(cè)的精準(zhǔn)性；②溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)，這也是整體系統(tǒng)最為重要的組成部分，調(diào)節(jié)時(shí)整體誤差不得超過2 ℃，而且為了快速對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以應(yīng)用高效率熱交換系統(tǒng)，同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)的目的，可以應(yīng)用三相晶閘管調(diào)壓器。

b.流量檢測(cè)。

為了保證模塊調(diào)溫器總成產(chǎn)品的質(zhì)量，需要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試，而其要求的流量范圍相對(duì)來說比較廣，保證任何流量都處于測(cè)量范圍內(nèi)。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，為了保證流量檢測(cè)的精準(zhǔn)性，可以應(yīng)用寬量程高精度的流量計(jì)，并對(duì)流量計(jì)進(jìn)行實(shí)流標(biāo)定以及非線性補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)寬流量計(jì)測(cè)量范圍的目的。

c.標(biāo)定環(huán)境。

一定要保證水質(zhì)符合要求，也需要保證水泵運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，保證管路的通暢性，不存在堵塞或者是水泄露的情況，在操作的過程中需要保證操作的規(guī)范性和流程性。此外，需要保證供電電源的穩(wěn)定性，穩(wěn)定在380 VAC。在實(shí)際標(biāo)定的過程中，需要保證水位處于正常位置，且不存在漏水等情況，隨后將旋鈕旋轉(zhuǎn)至標(biāo)定位置，接著進(jìn)行測(cè)試即可，并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)流量進(jìn)行計(jì)算，以此明確調(diào)溫器總成產(chǎn)品運(yùn)行情況。

5 結(jié)語

汽車已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)的重要組成部分，正常需要保證其運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。因此，需要重點(diǎn)關(guān)注汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)，它是保證汽車運(yùn)行的關(guān)鍵。研究調(diào)查顯示，現(xiàn)階段在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)裝置了模塊調(diào)溫器總成產(chǎn)品，它由兩個(gè)調(diào)溫器共同組成，能實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)的目的，進(jìn)而保證發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，也可以延長(zhǎng)應(yīng)用年限。

參考文獻(xiàn)：

[1]衛(wèi)斌，衛(wèi)鵬斌，劉榮升，等.汽車轉(zhuǎn)向外拉桿總成環(huán)境疲勞試驗(yàn)臺(tái)測(cè)控系統(tǒng)的研制[J].南方農(nóng)機(jī)，2023，54（14）：27-30.

[2]吳連偉，張世軍，欒建偉.發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架閉式循環(huán)水系統(tǒng)的研究應(yīng)用[J].設(shè)備管理與維修，2023（1）：87-91.

[3]馬東元，黃旭，陳楠.基于LabVIEW的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)熱磨合試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)分析[J].時(shí)代汽車，2022（15）：138-139.

作者簡(jiǎn)介：

顏旭，男，1971年生，工程師，研究方向?yàn)榉菢?biāo)自化設(shè)備、生產(chǎn)線設(shè)計(jì)。