Разработка стенда для испытания автомобильных автономных жидкостных подогревателей с целью автоматизации процессов диагностики и ремонта

№79-1,

технические науки

Выполнен анализ требований к конструкции стенда и к методам испытания автономных подогревателей автомобилей. Разработана конструкция стенда для испытания автономных жидкостных подогревателей.

Похожие материалы

Основными нормативными документами, определяющая требования к конструкции жидкостного подогревателя двигателя являются:

1. ОСТ 37.001.052.2000. "Двигатели АТС. Качества пусковые. Технические требования" определяет основные потребительские свойства и требования к конструкции системы тепловой подготовки двигателя.

Основные требования:

Любая из систем тепловой подготовки должна иметь устройство автоматического управления работой подогревателя и поддержания неработающего двигателя в рабочем состоянии, а также систему диагностики отказов.

2. ГОСТ Р 53833-2010 Автомобильные транспортные средства. Установки подогревательно-отопительные независимые. Технические требования и методы испытаний.

Данный стандарт распространяется на независимые подогревательно- отопительные установки жидкостного и воздушного типа (далее — отопители), работающие на жидком топливе с потреблением электропитания постоянного тока, предназначенные обеспечить предпусковой разогрев агрегатов и отопление кабины водителя и пассажирских помещений автомобильных транспортных средств (АТС). Стандарт устанавливает:

  • типы, модельный ряд и определения основных показателей отопителей;
  • технические требования к отопителям;
  • методы испытаний (контроля) функциональных показателей и показателей надежности и работоспособности.

Определение теплотехнических характеристик и параметров рекомендуется проводить на специальном стенде "Тепловая аэрогидравлическая труба". В процессе испытаний определяют следующие оценочные параметры: тепловую мощность (поток), массовый или объемный расход нагреваемого воздуха и воздуха, поступающего на горение, массовый или объемный расход топлива, — нагрев теплоносителя (разность температур на входе и выходе из отопителя), потребляемую электрическую мощность при пуске, работе и выключении, КПД, коэффициент избытка воздуха на горение, алгоритм программного обеспечения работы отопителя, характеристики и алгоритм программного обеспечения элементов безопасности работы отопителя (перегрев, срыв пламени и т.д.), время и количество пусков отопителя при положительной и отрицательной температуре окружающего воздуха через 10, содержание продуктов сгорания, % по объему выпускных газов, температуру выпускных газов, содержание продуктов сгорания в теплоносителе у отопителей воздушного типа, уровень звукового давления, — габаритные размеры отопителей, вес отопителей в комплекте.

Испытания проводят на стационарном тепловом режиме при температуре (20±5) °С ((273±5) К), относительной влажности (50±10)%, атмосферном давлении (101,3±4,0) кПа. Принципиальная схема стенда приведена на рисунке 1.

Принципиальная схема стенда для испытаний жидкостных подогревателей: 1 — устройство для измерения расхода топлива; 2 — радиатор охлаждения нагретой жидкости; 3 — градусники (термопары); 4 — турбинный датчик расхода; 5 — манометры; 6 — циркуляционный насос подогревателя; 7 — градусники (термопары); 8 — подогреватель; 9 — воздуховод отвода выпускных газов; 10 — трубка отбора выпускных газов; 11 — термопара; 12 — газоанализатор; 13 — цифровой потенциометр; 14 — измеритель расхода; 15 — пульт управления; 16 — стабилизированный источник питания; 17 — теплообменник топлива; 18 — вентиль
Рисунок 1. Принципиальная схема стенда для испытаний жидкостных подогревателей: 1 — устройство для измерения расхода топлива; 2 — радиатор охлаждения нагретой жидкости; 3 — градусники (термопары); 4 — турбинный датчик расхода; 5 — манометры; 6 — циркуляционный насос подогревателя; 7 — градусники (термопары); 8 — подогреватель; 9 — воздуховод отвода выпускных газов; 10 — трубка отбора выпускных газов; 11 — термопара; 12 — газоанализатор; 13 — цифровой потенциометр; 14 — измеритель расхода; 15 — пульт управления; 16 — стабилизированный источник питания; 17 — теплообменник топлива; 18 — вентиль

На основе нормативных требований разработана конструкция стенда для испытания автономных жидкостных подогревателей. Количество отопителей, проверяемых на стенде, шт. — 1.

Проверяется функционирования:

  • свечи накаливания;
  • топливного насоса;
  • нагнетателя воздуха;
  • датчика температуры;
  • индикатора пламени;
  • помпы;
  • пульта управления.
Схема стенда для проверки и испытания автономного подогревателя: А — амперметр (20А), V — вольтметр (35В), Д1Д2.ДЗ — датчики температуры, ПУ — Пульт управления, ТН — топливный насос, СЬ — счётчик расхода жидкости, Бпр — блок предохранителей, П — помпа (электронасос), Х1 — разъём жгута, РТ- расходомер топлив, МЛ1, МЛ2 — манометры гидравлические, К — вентиль запорный
Рисунок 2. Схема стенда для проверки и испытания автономного подогревателя: А — амперметр (20А), V — вольтметр (35В), Д1Д2.ДЗ — датчики температуры, ПУ — Пульт управления, ТН — топливный насос, СЬ — счётчик расхода жидкости, Бпр — блок предохранителей, П — помпа (электронасос), Х1 — разъём жгута, РТ- расходомер топлив, МЛ1, МЛ2 — манометры гидравлические, К — вентиль запорный

В состав стенда входят следующие блоки и устройства:

  • блок управления — 1 шт.;
  • амперметр М42300-15А ТУ25-7504.132-97 — 1 шт.;
  • мультиметр М890G — 1 шт.;
  • пульт управления — 1 шт.;
  • пульт управления подогревателя— 1 шт.;
  • электродвигатель с насосом НО.472.3780-24В (помпа) — 1 шт.;
  • топливный насос DFP-0105 — 1шт.;
  • блок питания — 1 шт.;
  • устройство диагностики— 1 шт.;
  • блок предохранителей БПр-3 — 1 шт.;
  • бак для воды — 1 шт.;
  • бак для топлива — 1 шт.;
  • шланг резиновый (вода) — 2 шт.;
  • шланг резиновый (топливо) — 2 шт.;
  • ёмкость мерная, 100 мл. — 1 шт.;
  • труба выхлопная — 1 шт.;
  • термопары типа ХА (К) — ТПК- 054 — 01-80-2,5 — 2 шт.;
  • дымомер оптический ДО-1– 1 шт;
  • расходомер для жидкости ЭМИС ПЛАСТ 220(класс точности0,5, погрешность 1%)– 1 шт;
  • расходомер для топлива ЭМИС ПЛАСТ 200– 1 шт.

Разработанный стенд позволяет проводить проверку исправности подогревателя и его элементов. Проверка может выполняться в автоматическом режиме.

Стенд предназначен для испытаний в стационарных условиях подогревателей мощностью 30-25 кВт и позволяет определять следующие показатели: температуры и дымности отработанных газов; измерение количества потреблённого топлива; измерение количества перекаченной через подогреватель жидкости; расчёт тепла выделенного газами; расчёт тепла перенесенного жидкостью; расчёт тепла выделенного подогревателем; расчет КПД подогревателя. Проверяются режимы работы подогревателей: розжиг, малый режим, верхний режим, средний режим, ждущий режим, режим продувки и останов.

Список литературы

  1. ГОСТ Р 53833-2010 Автомобильные транспортные средства. Уста-новки подогревательно-отопительные независимые. Технические требова-ния и методы испытаний Расчет системы отопления транспортного сред-ства: метод. указ. к курсовой работе / сост.: С. Н. Шумский, Е. А. Захаров; Волгоград. гос. техн. ун-т. – Волгоград, 2009. – 36 с.
  2. ОСТ 37.001.046.87 "Подогреватели жидкостные для автомобильных двигателей. Общие технические условия".
  3. Хохряков В.П. Вентиляция, отопление и обеспылевание воздуха в каби-нах автомобилей. М.: Машиностроение, 1987. 172 с.