发动机在测试台架上运转不同于整车行驶状态冷却风扇+散热器的冷却方式,需要外接冷却液温度控制系统辅助控温。现阶段发动机台架试验冷却液温度控制系统采用比例阀+换热器的技术可实现发动机稳定工况恒温控制精度±2℃,满足国标和企业标准。快速冷热冲击试验控温系统需加装独立加热和冷却装置实现快速冷热负荷变换,但冷却液控温响应时间、控制精度有待提高,且不同品牌测功设备和温控设备难以实现通讯、共享。本论文在研究分析国内、外发动机测试台架冷却液温度控制系统技术的基础上,结合企业对发动机台架测试冷却液控温需求,设计开发满足恒温和快速冷热冲击试验要求的、控制精度高、瞬态响应性好、使用成本低、功能完善的冷却液温度控制系统。旨在大幅降低设备开发和使用成本,提升国内发动机试验设备开发能力和水平。本文按循序渐进的设计开发方法,首先分别对冷却液温度恒温控制、常规冷热冲击温度控制、快速冷热冲击温度控制进行总体方案设计,然后分别针对温控系统换热能力进行计算分析,对换热器、比例调节阀、温控仪表、独立水泵、进出水电磁阀等主要零部件进行选型设计,对冷却液温度控制系统进行软硬件设计及通讯、驱动、控制功能开发。最后对温控系统进行发动机台架实验调试、验证及控制参数优化。台架试验验证表明温控系统通过PID参数调整、比例阀零位校核、电磁阀延时控制、补液罐加装辅助加热装置、冷热系统补液罐联通等技术改进与控制策略优化,最终实现了温控系统开发目标,恒温控制精度达到±0.8℃,相对传统设备控制精度提升60%。采用两套恒温控制系统并联+电磁阀延时控制的方法将冷却液升温过程缩短至40秒,温升速率达到2.1℃/S,变工况控温精度小于±1.5℃,达到企业快速冷热冲击试验大纲要求。此外,与现阶段快速冷热冲击设备相比,在保证温升速率的前提下,对热态储液罐容积和辅助加热装置能耗要求大幅降低。