[发明专利]发动机缸盖热疲劳试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及发动机缸盖加速热疲劳技术，用于检测发动机缸盖热疲劳性能极限，具体是发动机缸盖热疲劳试验装置。

背景技术

发动机缸盖热疲劳包括低周热疲劳和高周热疲劳：低周热疲劳是由于发动机工况（负荷和转速）大幅度变化引起的，如发动机的起动—停车循环，其特点是温度及热应力变化幅度大，循环寿命低，它是引起在高温、高负荷下工作的发动机缸盖鼻梁区疲劳裂纹的最主要因素；高周热疲劳是指在发动机高频温度及热应力（与发动机工作频率同频）作用下产生的疲劳，高循环疲劳由于温度及对应的热应力变化幅值小，一般不予单独考虑。

影响缸盖鼻梁区热疲劳断裂的核心因素是低循环热疲劳。

为改善切削性能，降低材料硬度，降低硬度后缸盖的热疲劳性能需要验证。

现国内热疲劳试验技术多为：一、高频感应加热，但采用进口试验台架，对整个缸盖进行加热，速度慢，且控制系统简单；二、采用火焰加热，同样对整个缸盖进行加热速度慢，而且加热中需要浪费太多的能源，并且缸盖整体也会受影响。

发明内容

本发明开发缸盖加速热疲劳技术，利用感应加热，模拟缸盖受热温度场从而检测缸盖热疲劳性能极限，特提出发动机缸盖热疲劳试验装置。

为此本发明的技术方案为，发动机缸盖热疲劳试验装置，包括发动机缸盖，发动机缸盖和缸体相连接，并安置在台架滑台上，其特征在于：发动机缸盖通过管路连接有散热器、水温加热控制装置；缸体通过管路连接有流量计、水泵最后连接至水温加热控制装置；其中在发动机缸盖外的管路与流量计和水泵之间的管路连接有管路，并在该管路上设有分流阀；

发动机缸盖内通过感应线圈加热，感应线圈连接至电源控制柜，电源控制柜还连接有稳压电源，最后通过计算机设定实现自动控制。

进一步的改进在于：感应线圈由内至外形成三圈状设置，感应线圈的间距为10mm。

进一步的改进在于：在发动机缸盖外的管路和缸体外的管路上还设有温度测量装置和压力测量装置。

进一步的改进在于：水温加热控制装置还连接有加水装置和排水装置。

进一步的改进在于：散热器外连接有外循环管路。

有益效果：

本发明开发发动机缸盖加速热疲劳技术，用于检测缸盖热疲劳性能极限，通过感应线圈加热发动机缸盖内壁，模拟实际状况，感应加热精确模拟温度场，同时能够快速局部进行加热，而不对发动机缸盖和缸体整体加热，可靠性更好的同时也节约能源；

加速热疲劳试验可对比性判定发动机缸盖单品的热疲劳性能极限和可靠性，能够在材料和工艺开发阶段部分替代发动机热冲击试验，且开发了通用型热疲劳试验装置，通过计算机实现自动控制，方便、快捷和精确。

感应线圈由内至外形成三圈状设置，为了能够快速对发动机缸盖内壁加热，每一个缸盖的加热时间可以缩短至6s。

温度测量装置和压力测量装置用于感知实际状况的温度值和压力值并模拟实际工况监控，做到数据准确可靠。

附图说明

图1是本发明创建的工况示意图。

图2是感应线圈的主视图。

图中1是发动机缸盖，2是缸体，3是电源控制柜，4是稳压电源，5是感应线圈，6是管路，7是流量计，8是分流阀，9是水温加热控制装置，10是散热器，11是水泵，12是加水装置，13是排水装置，14是外循环管路，15是温度测量装置，16是压力测量装置。

具体实施方式

本发明如图1/2所示。

发动机缸盖热疲劳试验装置，包括发动机缸盖1，发动机缸盖1和缸体2相连接，并安置在台架滑台上，发动机缸盖1通过管路6连接有散热器10、水温加热控制装置9；缸体2通过管路6连接有流量计7、水泵11最后连接至水温加热控制装置9；其中在发动机缸盖1外的管路6与流量计7和水泵11之间的管路6连接管路，并在该管路6上设有分流阀8；

发动机缸盖1内通过感应线圈5加热，感应线圈5连接至电源控制柜3，电源控制柜3还连接有稳压电源4，最后通过计算机设定实现自动控制。

感应线圈5由内至外形成三圈状设置，感应线圈5的间距为10mm。

在发动机缸盖1外的管路6和缸体2外的管路6上还设有温度测量装置15和压力测量装置16。

水温加热控制装置9还连接有加水装置12和排水装置13。

散热器10外连接有外循环管路14。

使用时

1、将温度场创建将发动机缸盖1和缸体2放置在台架滑台上，连接发动机缸盖1和缸体2冷却水接口，开启发动机缸盖1和缸体2的恒温冷却系统，检查漏水情况并给予妥善处理；