汽车用起动机台架耐久试验标准解读

ESTEEQUIPMENT|JLL|LLL|LLLLL00|00|0|0_0雹汽车用起动机台架耐久试验标准解读张军，范学，李高林深圳市比亚迪汽车有限公司，广东深圳518118摘要结合起动机的特性曲线分析其在实际工作中的几个阶段，解读及注释起动机台架耐久试验标准，并对耐久模拟试验台架的结构原理、使用做了介绍。关键词起动机；超越转速；起动负载；制动器；超越电机中图分类号U46752文献标识码B文章编号10038639201207006303INTERPRETATIONTOSTARTERENDURANCETESTSTANDARDZHANGJUN，FANXUE，LIGAOLINBYDAUTOMOBILECO，LTD，SHENZHEN518118，CHINAABSTRACTTHESTAGESOFTHESTARTERINPRACTICALWORKAREANALYZEDACCORDINGTOITSPERFORMANCECURVE，THEDURABILITYTESTSTANDARDFORSTARTERBENCHISINTERPRETED，ANDTHESTRUCTURALPRINCIPLEANDUSEOFTHEBENCHAREINTRODUCEDHEREKEYWORDSSTARTER；SURPASSSPEED；STARTLOAD；BRAKE；SURPASSMOTOR1汽车起动机介绍汽车起动机的主要功能是将蓄电池的电能转换为旋转力的机械能。并通过飞轮齿圈达到发动机起动时所需的转速。汽车起动机实际上是由直流电动机、带齿轮的单向离合器及电磁开关3部分组成。作为汽车起动系统的核心部件起动机的设计寿命与发动机相同，一般均为10年。由此可见，准确的验证起动机耐久性至关重要。以下从起动机的工作过程分析、标准理解及试验设备来一一介绍。2起动机起动发动机过程分析起动机起动发动机的工作过程见图1，该图反映了起动过程中，即发动机转速上升中起动机特性电流，、输出转矩MS、功率P及发动机特性发动机输出转矩ME、发动机负载转矩。的变化。图1将起动过程分5步。第1步电磁开关通电后小齿轮与发动机飞轮齿圈先完全啮合然后电磁开关主触点接通、起动机开始带动发动机运转。修改稿收稿日期20120521图1起动机在发动机起动过程的几个阶段T。OO雷80。荽汽车电器2012年第7期J曩誊TESTEQOIPMENT第2步，起动机带动发动机一起加速运转。第3步，当带动发动机运转至最低点火转速时低温下汽油机一般至少需要100RMIN。此时发动机开始产生输出转矩第4步，发动机开始产生的输出转矩还不足以克服发动机负载转矩所以还需起动机继续出力支持发动机达到白转。第5步，随着发动机转速及输出转矩。的升高，起动机的转速经过传动比换算后的起动机空载转速落后于发动机转速时，飞轮齿圈开始反拖起动机小齿轮超越运行，直至起动机断电后小齿轮退出营逞兰三羹瑟运行时间SN一起动机拖动下的发动机转速N一起动机断电时发动机转速900LOODMINNR一发动机工作转速一始起动时间1S一起动机与发动机运行时间8ST3一发动机惯性及停机时间22S图2QC，】R7312005汽油发动机用起动机台架耐久试验周期分析了以上5个工作过程后，我们再来理解起4起动机台架耐久试验周期的注释动机的耐久试验标准。3起动机台架耐久试验标准笔者查阅了GM3L63起动机技术条件中有关起动机模拟台架耐久试验的相关规定及说明，其中对起动机通电的各阶段做了如下说明0S，发动机静态阻力矩_；002S，同上，发动机静态阻力矩MJ；25S，允许电机小齿轮15000RMIN；30S，关闭起动机20S，循环终止。发动机静态阻力矩的定义为低温下发动机起动时需克服的负载力矩一般为一18；该方法规定了在002S之前加载发动机静态阻力矩，在00225S2间加载常温下发动机转速155RMIN的负载力矩，通电至25S时必须实现起动机单向离合器的超越，通电3S后关闭起动机，20S后循环终止，即规定每分钟进行3个循环试验。试验用模拟蓄电池，开路电压113V、内阻1325INQ试验环境温度235起动机安装方式与发动机上的一致起动机小齿轮应在飞轮中心距内起动飞轮，并且评价齿轮轴空隙位置在设计公差内；在电机外部采取冷却措施以保持起动机外壳和电磁开关的温度；每次耐久试验前均应安装新的飞轮。汽油发动机用起动机耐久性试验应该是35万次循环，除其它整车技术说明中特别说明外，电机试验到损坏或3倍寿命。我国汽车行业标准QCT73L一2O05汽车用起动机技术条件4211和5183中规定了汽油发动机用起动机的台架耐久试验方法，具体试验周期见图2。笔者发现按照此方法在专用的模拟台架上进行试验时有几点需要说明该图没有明确规定每次起动机的通电时间该图没有提及起动机被反拖的时间；该图没有提及具体加载要求。由于起动机为短时工作制电机，每个循环的通电时间及超越时间的长短将严重影响到耐久试验结果的准确性明确以上要求是有必要的64汽车电器2012年第7期当客户选择在模拟的耐久台架上进行试验时建议对QCT7312005中起动机台架耐久试验周期进行补充，即对起动机各段通电时间及转速进行明确规定。补充后的耐久试验周期如图3所示，注解5点制动器预加载、提前时间T。提前时间2S，加载量为常温下具体发动机负载力矩在155RMIN时的测定值；起动机通电后加速运行时间T。05S，运行转速至N10010RMIN；匀速运行时间TO5S后开始点火；继续加速运行至发动机900100RMIN时起动机断电运行时间T205S；台架因惯性继续运行时间及休息时间T27S。以上5步完成一个循环周期。偎，厘1LL千JA，I1儿儿LJ113制动器预加载对应常温发动机155RMIN的负载12一点火关_至超越，、起动机断电“转速小齿轮缩回下一循环开始_7火开鳓僦JT111TO0亡1L盘L亡3亡4GL一起动机拖动下的发动机转速LOORMINNR一起动机断电时发动机转速9001O0RMINN_发动机工作转速不作要求一制动器预加载时间2STL一起始加速运行时间05SR一匀速运行时间O5ST3一点火后加速运行时间及被反拖超越运行时间共205ST4一发动机惯性运行及休息时间27S圈3注释后汽油发动机用起动机台架耐久试验周期5起动机耐久模拟试验台架介绍起动机台