濕熱試驗(yàn)是考核發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性的重要試驗(yàn)項(xiàng)目，而恒溫恒濕試驗(yàn)箱的關(guān)鍵控制技術(shù)是保證溫度和運(yùn)行時(shí)間的準(zhǔn)確性，現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的許多零部件都是在極為苛刻的條件下工作的，因此在試驗(yàn)臺(tái)架上使發(fā)動(dòng)機(jī)受到較大 的實(shí)際交變負(fù)荷及熱負(fù)荷，并提高單位時(shí)間的交變次數(shù)，以期在較短的時(shí)間內(nèi)驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性，已成為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及質(zhì)量驗(yàn)證的關(guān)鍵項(xiàng)目。汽車(chē)行業(yè)恒溫恒濕試驗(yàn)箱的特點(diǎn)1、儲(chǔ)能槽容積的特點(diǎn) 要使熱工況時(shí)的水溫快速降至低工況的規(guī)定，儲(chǔ)能槽的容積應(yīng)精確計(jì)算。在冷沖擊工況時(shí)，將該冷卻液快速泵入發(fā)動(dòng)機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的冷卻液溫度從102℃迅速降至29℃附近。試驗(yàn)室提供的冷卻界質(zhì)為7±2℃冷凍水 ，要將發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液從102℃降至29 0C，儲(chǔ)能槽內(nèi)冷卻液的溫度越低，所需“儲(chǔ)能”的冷卻液就越少，但對(duì)熱交換器的交換面積和交換效率要求就越高;反之，為節(jié)約交換器空間，減少交換器面積，交換器的冷卻能力就 會(huì)降低，在相同時(shí)間內(nèi)，儲(chǔ)能槽內(nèi)冷卻液的溫度就會(huì)升高，要想將發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液從102℃降至29℃，需要“儲(chǔ)能”的冷卻液就會(huì)越多。通過(guò)對(duì)可放置交換器的位置空間和7℃冷凍水的流量等因素考慮，最終決定將儲(chǔ)能槽 內(nèi)冷卻液的溫度控制在15℃，這樣就可以算出儲(chǔ)能槽的容積。 試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液加注量為6.71,要想將6.71的冷卻液從102℃降至29 0C，由于同一物質(zhì)的比熱容相同，根據(jù)能量守恒定律可知，相同物質(zhì)相同質(zhì)量相同溫度所含能量亦相同。又由于熱能具有傳遞性，即從高的一端 傳到低的一端，如此可知6.7升102℃冷卻液與15℃的冷卻液混合后，必然會(huì)發(fā)生102℃冷卻液的熱能傳遞給15℃的冷卻液，使之溫度趨衡。那么要多少升的15℃冷卻液與6.71102℃冷卻液混合，混合后的溫度為29℃呢?根 據(jù)上面的原理與現(xiàn)象，假設(shè)15℃冷卻液容量為X升，根據(jù)加權(quán)平均法得出等式:(X*15+6.7*102)=(X+6.7)*29,求得X=34.91，要想滿(mǎn)足控制要求，至少需要34.9升的冷卻液?？紤]到冷卻液膨脹、15℃冷卻液溫度的波動(dòng)幅度 和其它因素，儲(chǔ)能槽的容積初步設(shè)計(jì)為55升。2、熱交換器的特點(diǎn) 根據(jù)前面計(jì)算結(jié)果，要將6.71冷卻液從102℃降至29 0C，需要15℃的冷卻液至少34.91，加上管路和中的冷卻液約81，最后得出需要降溫的冷卻液的容積約在431左右，結(jié)合試驗(yàn)室內(nèi)7℃冷凍水的流量和溫度波動(dòng)、未 來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)的適應(yīng)性等因素，我們將交換器的交換面積定為6m2。 將選型好的儲(chǔ)能槽和熱交換器進(jìn)行組裝，集成為一個(gè)專(zhuān)用于冷沖擊循環(huán)的子系統(tǒng) 。 3、恒溫恒濕試驗(yàn)箱的使用效果 試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)用改進(jìn)后的恒溫恒濕試驗(yàn)箱按表1所示的冷熱沖擊規(guī)范進(jìn)行了220小時(shí)，共計(jì)2720個(gè)冷熱沖擊循環(huán)的冷熱沖擊試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程符合該規(guī)范的技術(shù)要求。冷沖擊和熱沖擊見(jiàn)下圖。 被試發(fā)動(dòng)機(jī)用改進(jìn)后的冷熱沖擊試驗(yàn)裝置進(jìn)行的產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的220小時(shí)冷熱沖擊試驗(yàn)，熱、冷循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液出口溫度及控制轉(zhuǎn)換時(shí)間全部符合表1的規(guī)定，裝置運(yùn)行可靠。 本次熱沖擊試驗(yàn)裝置的改進(jìn)成果顯示，在現(xiàn)用水溫控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，采用增加儲(chǔ)能槽和交換器，通過(guò)集成一個(gè)適合冷沖擊循環(huán)的子系統(tǒng)，可以滿(mǎn)足更高技術(shù)要求的冷熱沖擊試驗(yàn)。從而提高試驗(yàn)設(shè)備的改造能力。