濕熱試驗是考核發動機可靠性的重要試驗項目，而恒溫恒濕試驗箱的關鍵控制技術是保證溫度和運行時間的準確性，現代發動機的許多零部件都是在極為苛刻的條件下工作的，因此在試驗臺架上使發動機受到較大 的實際交變負荷及熱負荷，并提高單位時間的交變次數，以期在較短的時間內驗證發動機的可靠性，已成為產品開發及質量驗證的關鍵項目。 汽車行業 恒溫恒濕試驗箱的特點 1、儲能槽容積的特點 要使熱工況時的水溫快速降至低工況的規定，儲能槽的容積應精確計算。在冷沖擊工況時，將該冷卻液快速泵入發動機，使發動機內的冷卻液溫度從102℃迅速降至29℃附近。試驗室提供的冷卻界質為7±2℃冷凍水 ，要將發動機冷卻液從102℃降至29 0C，儲能槽內冷卻液的溫度越低，所需“儲能”的冷卻液就越少，但對熱交換器的交換面積和交換效率要求就越高;反之，為節約交換器空間，減少交換器面積，交換器的冷卻能力就 會降低，在相同時間內，儲能槽內冷卻液的溫度就會升高，要想將發動機冷卻液從102℃降至29℃，需要“儲能”的冷卻液就會越多。通過對可放置交換器的位置空間和7℃冷凍水的流量等因素考慮，最終決定將儲能槽 內冷卻液的溫度控制在15℃，這樣就可以算出儲能槽的容積。 試驗發動機冷卻液加注量為6.71,要想將6.71的冷卻液從102℃降至29 0C，由于同一物質的比熱容相同，根據能量守恒定律可知，相同物質相同質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，必然會發生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 據上面的原理與現象，假設15℃冷卻液容量為X升，根據加權平均法得出等式:(X*15+6.7*102)=(X+6.7)*29,求得X=34.91，要想滿足控制要求，至少需要34.9升的冷卻液。考慮到冷卻液膨脹、15℃冷卻液溫度的波動幅度 和其它因素，儲能槽的容積初步設計為55升。 2、熱交換器的特點 根據前面計算結果，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，結合試驗室內7℃冷凍水的流量和溫度波動、未 來發動機的適應性等因素，我們將交換器的交換面積定為6m2。 將選型好的儲能槽和熱交換器進行組裝，集成為一個專用于冷沖擊循環的子系統 。 3、恒溫恒濕試驗箱的使用效果 試驗發動機用改進后的恒溫恒濕試驗箱按表1所示的冷熱沖擊規范進行了220小時，共計2720個冷熱沖擊循環的冷熱沖擊試驗，試驗過程符合該規范的技術要求。冷沖擊和熱沖擊見下圖。 被試發動機用改進后的冷熱沖擊試驗裝置進行的產品技術條件規定的220小時冷熱沖擊試驗，熱、冷循環的發動機冷卻液出口溫度及控制轉換時間全部符合表1的規定，裝置運行可靠。 本次熱沖擊試驗裝置的改進成果顯示，在現用水溫控制系統的基礎上，采用增加儲能槽和交換器，通過集成一個適合冷沖擊循環的子系統，可以滿足更高技術要求的冷熱沖擊試驗。從而提高試驗設備的改造能力。