FR2871233A1

FR2871233A1 - Test chamber for testing life duration of thermal engine, has reheater with oil circulation pump for circulating engine oil from oil inlet towards oil outlet of reheater, and units for reheating oil circulating in reheater

Info

Publication number: FR2871233A1
Application number: FR0406193A
Authority: FR
Inventors: Yann Chouisnard
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2004-06-08
Filing date: 2004-06-08
Publication date: 2005-12-09
Anticipated expiration: 2024-06-08
Also published as: FR2871233B1

Abstract

The chamber has a support unit (3) adapted for receiving an engine (2) to be tested. A reheater (4) has an oil inlet (6) and an oil outlet (9) both of which are connected with an oil pan (8) of the engine for heating engine oil (5). The reheater has an oil circulation pump (11) for circulating the oil from the inlet towards the outlet of the reheater, and units for reheating the oil circulating in the reheater.

Description

BANC D'ESSAIS POUR MOTEURSTESTING BENCH FOR MOTORS

La présente invention concerne, de façon générale, un banc d'essais pour moteurs thermiques. The present invention relates generally to a test bench for heat engines.

Plus particulièrement, l'invention concerne un banc d'essais pour moteurs comportant des moyens support adaptés pour recevoir un moteur à tester doté d'un carter d'huile. More particularly, the invention relates to a test bench for engines comprising support means adapted to receive a test engine with an oil sump.

Des bancs d'essais de moteurs sont largement exploités notamment pour tester la durée de vie de moteurs dans des conditions d'utilisation déterminées. A chaque campagne de tests d'un moteur, il est nécessaire d'installer le moteur sur son support et de le relier aux divers appareils de tests, aux conduits d'alimentation et d'évacuation permettant d'acheminer carburant et comburant et d'extraire les gaz d'échappement. Engine test benches are widely used, in particular to test the service life of engines under specific conditions of use. For each test campaign of an engine, it is necessary to install the engine on its support and to connect it to the various test apparatuses, the supply and evacuation conduits allowing to convey fuel and oxidizer and to extract the exhaust gas.

Un banc d'essais du type précédemment défini est par exemple décrit dans le document brevet US 6 023 890. Ce banc d'essais permet de tester un moteur à l'intérieur d'une pièce. Afin de réaliser des tests de grippage de pistons, il est nécessaire d'élever la température de l'huile du moteur à environ 170 C. Pour cela, le moteur est mis en fonctionnement à l'intérieur de la pièce pendant un temps de chauffe du moteur. A test bench of the type previously defined is for example described in the document US Pat. No. 6,023,890. This test bench makes it possible to test an engine inside a room. In order to perform piston seizure tests, it is necessary to raise the temperature of the engine oil to about 170 C. For this, the engine is operated inside the room during a warm-up time. of the motor.

Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer un banc d'essais permettant d'augmenter la température de l'huile du moteur au delà d'une valeur normale de température d'huile moteur. In this context, the present invention aims to provide a test bench for increasing the temperature of the engine oil beyond a normal engine oil temperature.

A cette fin, le banc d'essais de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule défini précédemment, est essentiellement caractérisée en ce qu'il comporte un réchauffeur d'huile moteur comportant une entrée d'huile adaptée pour être reliée au carter d'huile du moteur et une sortie d'huile adaptée pour être reliée au carter d'huile du moteur, le réchauffeur comportant une pompe de circulation d'huile, de l'entrée vers la sortie du réchauffeur et des moyens de chauffe de l'huile circulant dans le réchauffeur. For this purpose, the test bench of the invention, which moreover conforms to the generic definition given in the preamble defined above, is essentially characterized in that it comprises an engine oil heater having an input of oil adapted to be connected to the engine oil sump and an oil outlet adapted to be connected to the engine oil sump, the heater including an oil circulation pump, from the inlet to the heater outlet and means for heating the oil circulating in the heater.

Le réchauffeur externe permet ainsi d'augmenter la température de l'huile moteur au delà d'une valeur normale de température qui est généralement de l'ordre de 135 C, jusqu'à une température d'huile de 170 C. Le banc d'essais selon l'invention permet donc de tester le moteur dans des conditions de température d'huile anormalement élevées, ce qui permet notamment d'en tester la résistance dans ces conditions extrêmes. D'autre part ce banc permet d'accélérer le temps de chauffe de l'huile du moteur par rapport au temps de chauffe des bancs d'essais de l'art antérieur. De plus un réchauffeur externe au moteur permet de contrôler précisément la température de l'huile, indépendamment de la température d'eau du moteur, l'huile pouvant être préchauffée sans même avoir à mettre en route le moteur. De plus ce réchauffeur d'huile peut être relié à n'importe quel moteur, en le connectant simplement à l'orifice de vidange du moteur. Le banc d'essai selon l'invention est donc adaptable sur de larges gammes de moteurs sans avoir à impérativement modifier les carters de ces moteurs. Toutefois il peut être possible d'adapter le banc d'essai à un carter particulier pour par exemple augmenter la capacité de chauffe de l'huile. Ainsi, le réchauffeur d'huile peut être relié à des perforations réalisées spécifiquement dans le carter à des fins d'essais. The external heater thus makes it possible to increase the temperature of the engine oil beyond a normal temperature value which is generally of the order of 135 ° C., up to an oil temperature of 170 ° C. The tests according to the invention therefore make it possible to test the engine under abnormally high oil temperature conditions, which makes it possible in particular to test the resistance under these extreme conditions. On the other hand, this bench makes it possible to accelerate the heating time of the engine oil with respect to the heating time of the test benches of the prior art. In addition, a heater external to the engine makes it possible to precisely control the temperature of the oil, independently of the water temperature of the engine, the oil being able to be preheated without even having to start the engine. In addition this oil heater can be connected to any motor, simply connecting it to the engine drain port. The test bench according to the invention is therefore adaptable to large ranges of engines without having to change the crankcase of these engines. However, it may be possible to adapt the test bench to a particular casing for example to increase the heating capacity of the oil. Thus, the oil heater can be connected to perforations made specifically in the housing for testing purposes.

La sortie d'huile doit préférentiellement être reliée au moteur sans avoir à modifier ledit moteur. The oil outlet should preferentially be connected to the engine without having to modify said engine.

Pour cela, on peut par exemple faire en sorte que la sortie d'huile soit constituée par une conduite de sortie adaptée pour être reliée à un orifice de jauge du moteur à tester. For this purpose, it is possible, for example, for the oil outlet to be constituted by an outlet pipe adapted to be connected to a gauge orifice of the engine to be tested.

Afin que le banc selon l'invention soit adaptable à la majorité des moteurs, la puissance de chauffe maximale du réchauffeur est préférentiellement d'au moins 18 kilowatts, et la pompe de circulation d'huile à un débit d'au moins 10 litres par minute. So that the bench according to the invention is adaptable to the majority of the engines, the maximum heating power of the heater is preferably at least 18 kilowatts, and the oil circulation pump at a flow rate of at least 10 liters per hour. minute.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 représente un moteur relié au banc d'essais selon l'invention; la figure 2 représente une variante de réalisation 30 de l'invention. Other characteristics and advantages of the invention will emerge clearly from the description which is given hereinafter, by way of indication and in no way limiting, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 represents a motor connected to the bench of tests according to the invention; Figure 2 shows an alternative embodiment of the invention.

Comme annoncé précédemment, l'invention concerne un banc d'essais 1 pour moteur 2. As previously announced, the invention relates to a test bench 1 for engine 2.

Le moteur 2 à tester comporte un carter d'huile 8, assemblé sous un carter cylindre 10 aussi appelé carter moteur 10 lui même assemblé avec une culasse moteur 17 disposée au dessus du carter moteur 10. Le moteur est disposé sur un moyen support 3 formé par un châssis rigide comportant des amortisseurs supports 15a et 15b (qui sont ceux du véhicule) pour absorber une partie des vibrations du moteur lors de son fonctionnement. Les amortisseurs 15a et 15b sont assemblés avec le support 3 et sont reliés au moteur 2 par l'intermédiaire de liaisons avec la culasse 17. Le moteur 2 comprend une partie supérieure notamment constituée par le carter cylindre 10 et dotée d'un orifice tel qu'un orifice de jauge 13 du moteur recevant normalement une jauge de niveau d'huile, et d'une partie inférieure dotée d'un orifice de vidange recevant normalement un bouchon de vidange d'huile de dimensions standards. The engine 2 to be tested comprises an oil sump 8, assembled under a cylinder block 10 also called a crankcase 10 itself assembled with a motor cylinder head 17 disposed above the crankcase 10. The engine is arranged on a support means 3 formed by a rigid chassis comprising support dampers 15a and 15b (which are those of the vehicle) to absorb a portion of the engine vibration during operation. The dampers 15a and 15b are assembled with the support 3 and are connected to the engine 2 by means of connections with the cylinder head 17. The engine 2 comprises an upper part formed in particular by the cylinder block 10 and provided with an orifice such that a gauge port 13 of the engine normally receiving an oil level gauge, and a lower part provided with a drain hole normally receiving a standard size oil drain plug.

Une conduite d'entrée 14 est reliée à l'orifice de vidange 7 et constitue une entrée d'huile 6 pour acheminer l'huile moteur 5 présente dans la partie inférieure du carter vers un réchauffeur 4. La conduite d'entrée est préférentiellement un flexible doté à une première extrémité d'un embout vissable de façon étanche sur l'orifice de vidange 7. An inlet pipe 14 is connected to the drain port 7 and constitutes an oil inlet 6 for conveying the engine oil 5 present in the lower part of the casing to a heater 4. The inlet pipe is preferably a flexible hose with a first end of a tip screwed sealingly on the drain hole 7.

Une pompe de circulation d'huile 11 qui est préférentiellement une pompe volumétrique à débit fixe, est généralement actionnée électriquement et montée sur la conduite d'entrée. Cette pompe 11 permet de renouveler l'huile chaude dans le carter inférieur 8 aussi appelé carter d'huile 8. Cette pompe 11 génère un flux d'huile provenant du moteur dans la conduite d'entrée, vers le réchauffeur 4 qui est lui même relié à une seconde extrémité de la conduite d'entrée. An oil circulation pump 11, which is preferably a fixed displacement volumetric pump, is generally electrically actuated and mounted on the inlet pipe. This pump 11 makes it possible to renew the hot oil in the lower casing 8, also called the oil sump 8. This pump 11 generates a flow of oil coming from the engine in the inlet duct, towards the heater 4 which is itself connected to a second end of the inlet pipe.

Le réchauffeur 4 comporte préférentiellement une résistance électrique en contact dans une zone d'échange thermique avec l'huile à réchauffer en provenance du moteur. Le réchauffeur peut être réalisé avec tout moyen de chauffage dont la puissance de chauffe peut être ajustée et asservie pour obtenir la température voulue. The heater 4 preferably comprises an electrical resistance in contact in a heat exchange zone with the oil to be heated from the engine. The heater can be made with any heating means whose heating power can be adjusted and controlled to obtain the desired temperature.

La sortie d'huile réchauffée 9 du réchauffeur est reliée par une conduite de sortie 12 flexible, à : un orifice 13 du carter moteur 10 qui est par exemple celui destiné à recevoir la jauge d'huile du moteur; ou à un autre orifice pratiqué dans le carter 25 d'huile 8. The heated oil outlet 9 of the heater is connected by a flexible outlet pipe 12, to: an orifice 13 of the crankcase 10 which is for example that intended to receive the engine oil dipstick; or at another orifice in the oil sump 8.

Préférentiellement la pompe 11 a un débit d'huile fixe pouvant aller jusqu'à 2 mètres cubes par heure, et le réchauffeur à une puissance de chauffe maximale de 18 kilowatts. Pour des questions d'encombrement et pour éviter de trop dégrader l'huile à chauffer, le réchauffeur doit préférentiellement avoir une capacité de chauffe 2 watts par centimètre carré de surface d'échange thermique avec l'huile à chauffer. La pompe 11 aspire l'huile à chauffer par l'orifice de vidange sous le carter et l'achemine vers le réchauffeur avant de la réinjecter dans le carter par l'intermédiaire d'un orifice. Preferentially, the pump 11 has a fixed oil flow rate of up to 2 cubic meters per hour, and the heater has a maximum heating power of 18 kilowatts. For reasons of space and to avoid too much degrade the oil to be heated, the heater must preferably have a heating capacity of 2 watts per square centimeter of heat exchange surface with the oil to be heated. The pump 11 draws oil to heat through the drain port under the housing and conveys it to the heater before returning it to the housing through an orifice.

Selon une autre variante de réalisation représentée à la figure 2, la conduite d'entrée 14 comprend un filtre 16 placé en amont de la pompe de circulation d'huile 11. La conduite d'entrée 14 peut également comprendre un clapet anti-retour 22. De même, la conduite de sortie 12 du réchauffeur 4 est connectée à un orifice 113 du carter situé à proximité immédiate de la crépine 24 de la pompe à huile (non représentée) du moteur 5. Ainsi, l'huile chaude provenant du réchauffeur est directement amenée au moteur 5 au travers de sa pompe à huile. According to another alternative embodiment shown in FIG. 2, the inlet duct 14 comprises a filter 16 placed upstream of the oil circulation pump 11. The inlet duct 14 may also comprise a nonreturn valve 22 Similarly, the outlet line 12 of the heater 4 is connected to a housing orifice 113 located in the immediate vicinity of the strainer 24 of the oil pump (not shown) of the engine 5. Thus, the hot oil from the heater is directly fed to the engine 5 through its oil pump.

Afin de compenser la dilatation de l'huile liée à l'augmentation de température, la banc d'essai 1 selon l'invention peut comprendre une conduite 17 de trop plein. Cette conduite 17 de trop plein débouche par le fond du carter 8. La hauteur de la conduite 17 de trop plein dans le carter 8 est déterminée en fonction du niveau moyen d'huile normalement présent dans le carter 8. La conduite 17 de trop plein est connectée à une cuve 18 dans laquelle l'écoulement de l'huile se fait par gravité. Cette cuve 18 sert de volume d'expansion pour l'huile chaude provenant du carter 8. Le fond de la cuve 18 comprend une conduite 23 d'évacuation connectée en amont de la pompe de circulation d'huile 11. Lorsque la conduite 14 d'entrée est équipée d'un filtre 16, la conduite d'évacuation est connectée en amont de ce filtre 1 1. L a conduite 23 d'évacuation peut comprendre une pompe 20 de relevage précédée d'un filtre 19. Un clapet anti-retour 21 peut également être installé sur la conduite 23 d'évacuation en aval de la pompe 20 de relevage. Les clapets anti-retour 21, 22 positionnés sur la conduite d'évacuation 23 et sur la conduite d'entrée 14 sont destinés à maintenir le niveau d'huile dans le carter 8 et dans la cuve 18 lors de l'arrêt des pompes 11, 20 et du moteur 5. In order to compensate for the expansion of the oil due to the increase in temperature, the test bench 1 according to the invention may comprise a pipe 17 too full. This overflow pipe 17 opens out through the bottom of the casing 8. The height of the overflow pipe 17 in the casing 8 is determined as a function of the average level of oil normally present in the casing 8. The pipe 17 of overflow is connected to a tank 18 in which the flow of oil is by gravity. This tank 18 serves as an expansion volume for the hot oil coming from the casing 8. The bottom of the tank 18 comprises a discharge pipe 23 connected upstream of the oil circulation pump 11. When the pipe 14 The inlet is equipped with a filter 16, the discharge pipe is connected upstream of this filter 1 1. The discharge pipe 23 may comprise a pump 20 for lifting preceded by a filter 19. A check valve return 21 can also be installed on the discharge pipe 23 downstream of the pump 20 lifting. The nonreturn valves 21, 22 positioned on the discharge pipe 23 and on the inlet pipe 14 are intended to maintain the oil level in the casing 8 and in the tank 18 when the pumps are stopped 11 , 20 and motor 5.

Ainsi le banc d'essais selon l'invention permet de chauffer de l'huile moteur, moteur arrêté ou en fonctionnement, jusqu'à 170 C, sans modifier le circuit d'huile du moteur et la pression d'huile moteur, et cela pour une large gamme de moteurs. Thus, the test bench according to the invention makes it possible to heat engine oil with the engine stopped or in operation, up to 170 ° C., without modifying the engine oil circuit and the engine oil pressure, and this for a wide range of engines.

Claims

REVENDICATIONS

1. Banc d'essais (1) pour moteurs (2) comportant des moyens support (3) adaptés pour recevoir un moteur (2) à tester doté d'un carter d'huile, ledit banc (1) étant caractérisé en ce qu'il comporte un réchauffeur (4) d'huile moteur (5) comportant une entrée d'huile (6) adaptée pour être reliée au carter d'huile (8) du moteur et une sortie d'huile (9) adaptée pour être reliée au carter d'huile (8) du moteur, le réchauffeur (4) comportant une pompe (11) de circulation d'huile, de l'entrée (6) vers la sortie (9) du réchauffeur (4) et des moyens de chauffe de l'huile circulant dans le réchauffeur (4). Test stand (1) for motors (2) comprising support means (3) adapted to receive a motor (2) to be tested provided with an oil sump, said bench (1) being characterized in that it comprises a motor oil heater (4) (5) having an oil inlet (6) adapted to be connected to the oil sump (8) of the engine and an oil outlet (9) adapted to be connected to the oil pan (8) of the engine, the heater (4) having a pump (11) for circulating oil, from the inlet (6) to the outlet (9) of the heater (4) and means heating oil circulating in the heater (4).

2. Banc d'essais (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que la sortie d'huile (9) est constituée par une conduite de sortie (12) adaptée pour être reliée à un orifice de jauge {13) situé sur le carter (8) du moteur à tester. 2. test bench (1) according to claim 1 characterized in that the oil outlet (9) is constituted by an outlet pipe (12) adapted to be connected to a gauge orifice (13) located on the casing (8) of the engine to be tested.

3. Banc d'essais (1) selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le réchauffeur (4) à une 20 puissance de chauffe d'au moins 18 kilowatts. 3. test bench (1) according to one of claims 1 or 2 characterized in that the heater (4) has a heating power of at least 18 kilowatts.

4. Banc d'essais (1) selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la pompe de circulation (il) d'huile à un débit d'au moins 10 litres par minute. 4. test bench (1) according to one of claims 1 to 3 characterized in that the circulation pump (il) oil at a rate of at least 10 liters per minute.

5. Banc d'essais (1) selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'entrée d'huile (6) comporte une conduite d'entrée (14) sur laquelle est reliée la pompe (11) de circulation d'huile. 5. test bench (1) according to one of claims 1 to 4 characterized in that the oil inlet (6) comprises an inlet pipe (14) on which is connected the pump (11) of oil circulation.

6. Banc d'essais (1) selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'il comprend une conduite de trop plein (17) débouchant par le fond du carter d'huile (8) et faisant saillie dans le carter (8) à une hauteur correspondant au niveau moyen de l'huile dans le moteur. 6. test bench (1) according to one of claims 1 to 5 characterized in that it comprises an overflow line (17) opening through the bottom of the oil sump (8) and projecting into the casing (8) at a height corresponding to the average level of the oil in the engine.

7. Banc d'essais(l) selon la revendication 6 caractérisé en ce que la conduite de trop plein (17) est connectée à une cuve (18). 7. Test bench (1) according to claim 6 characterized in that the overflow line (17) is connected to a tank (18).

8. Banc d'essais (1) selon la revendication 7 caractérisé en ce que la cuve est connectée en amont de la pompe (11) de circulation d'huile par l'intermédiaire d'une conduite (23) d'évacuation. 8. test bench (1) according to claim 7 characterized in that the vessel is connected upstream of the pump (11) for circulating oil through a pipe (23) discharge.