现代汽车发动机总成测试冷热试验介绍.doc

现代汽车发动机总成测试冷、热试验一般，汽车发动机制造企业在发动机总成装配完成后在生产线上都要进行数十分钟发动机台架试验，以检查发动机装配质量。由于发动机台架试验是在发动机起动后在不同转速下工作进行测试，所以在试验室内排列着数十台发动机台架试验台，在每个试验台排气歧管上接上一根长管将排出的废气通往室外。 在20世纪90年代，特别是最近几年，美国通用、克莱斯勒、德国奔驰、宝马、意大利菲亚特、日本丰田等著名汽车公司的轿车汽油发动机生产试验采用冷试验取代热试验，这是当今世界各国汽车发动机生产试验的一种新潮流和发展趋势。 发动机冷试验采用发动机冷试验的目的发动机采用冷试验的目的是在发动机装配线最后对发动机制造和装配质量进行验证测试。发动机冷试验是在不点火燃烧的情况下，在电机拖动下按预定的转速规程进行测试，冷试的时间较短，只有几分钟时间。发动机冷试验的特点发动机冷试验取代热试验有以下优点1.较早的发现缺陷或不正确装配的零件使废品率减少（约减少30），从而更好地保证发动机质量。2.由于冷试验时间短，设备数量少取消或部分取代热试验，就可节省试验台投资、人工费用和操作费用。3.由于冷试验，发动机由电机拖动，发动机自己不工作，因此无废气排放、噪声较低。但冷试验也有不足。如1.某些发动机缺陷在冷试验时不能发现，如热试验时发动机的振动和温度的影响造成的泄漏、排放污染的缺陷，噪声污染只在油温呈热态时才发生。2.冷试验的试验时间较短，使发动机稳定工作时间太短，易发生错误警告。 因此在发动机生产试验采用冷试验时，一般在100发动机冷试验之后，再采用1030%发动机热试验作为统计过程控制（SPC）之用，来弥补冷试验的不足，这种方案比较稳妥，且其费用可节约2030。这样可采用几台冷试验设备，通过进行冷试验和部分热试验抽查可以取消大量热试验台架。最近通用汽车公司新建的一个发动机厂，采用冷试验完全取代热试验；但采用了一系列措施： 确保送入发动机装配线的机加工零件和外协、外购件质量必须合格； 确保送入发动机装配线之前的总成要进行性能试验如机油泵性能试验、水泵性能试验、节温器性能试验、进排气管泄漏试验、油底壳泄漏试验等必须合格。 在每一个装配工序后都要进行检测，在重要装配工序后进行测试，装完曲轴、凸轮轴、正时链轮之后要进行摩擦力矩的检测，在装完活塞、连杆总成后再进行摩擦力矩的检测；装配过程中要有多次泄漏检查工序。这样才能完全由发动机冷试验全部替代热试验。 发动机冷、热试验实施方案 一、柯马公司发动机冷热试验实施方案 由于用户对装配质量控制参数要求不同，冷试的实施方案也就不同。如是否需要在冷试时安装排气歧管；是否需要在冷试时安装供油系统：是否需要在冷试时安装连接线束：是否需要在冷试时添加机油。发动机冷试验冷试验的测试项目： 线束的连接导通性（在安装连接线束时测定） 传感器验证、执行元件检查 机油流量测试、机油泵性能测试（在安装供油系统和添加机油时测定） 进气真空度测量 点火火花测试 油道泄漏测试 喷油器的功能检查 起动扭矩、运转扭矩 进气门正时、密封测试 排气门正时、密封测试 凸轮轴曲轴信号测试 可变气门测试 振动、噪声故障检查 发动机电控系统测试，电控单元通信测试发动机冷试验有自动测试系统和半自动测试系统两种。自动测试系统是在发动机冷试开始前，设备自动将各种管路连接到发动机上。而半自动测试系统是在发动机冷试开始前，由人工将各种管路连接到发动机上。为了缩短测试时间，在测试工位前的预装工位连接这些管路。 发动机冷试系统的驱动轴的设计对冷试和重复精度具有非常重要的影响。驱动轴应确保测试设备本身不产生可能对发动机测试结果产生影响的扭振。多数测试一般在小于1000r/min,情况下进行。有些装置如涡轮增压、凸轮轴相位传感器要求在更高转速下进行测量，以产生足够的流量或压力。发动机热试验发动机热试基本测试项目 发动机起动 节温器开启时间和温度 怠速稳定性 测定发动机正时 发动机点火系统故障 测试出水温度、排气温度 发动机控制模块故障 机油泄漏（应用紫外线进行测试） 振动、噪声、不平顺性（试验员凭听觉判断） 在基本测试项目基础上可增加以下测试 起动扭矩 气缸效能影响 对发动机上所有传感器进行验证确认 对发动机上所有执行器进行验证确认 采用测功机对发动机进行加载测试 燃油消耗量测量 燃油温度调节 发动机冷却液温度控制 发动机进气压力控制 发动机背压控制 对涡轮增压中冷器压力下降和温度的控制 功率测试 点火喷射正时 尾气排放分析 海拔高度补偿等二、上海日野发动机有限公司冷、热试验实施方案上海日野发动机有限公司有两台冷试台架和10台热试台架。冷试：上海日野发动机有限公司在参考日本日野先进生产工艺的基础上，从自身实际需求出发，与杭州奕科公司共同开发设计、研制出国内首创的重型柴油机冷态测试系统。发动机冷态测试时，使用大功率变频电机反拖发动机转动，发动机本身不供油燃烧，变频电机转速根据不同测试要求自动控制变速，采用4档不同转速。同时使用低速电机用于发动机相位检查调整的驱动。冷试区域设置在热试区之前，便于公用系统（油、水、液）集中布局，提高空间利用率。发动机在冷试之前预先安装好各连接管路采用快速对接、自动定位压紧系统来实现全自动快速上冷试台架。冷试时间为35分钟台。发动机冷试项目有燃油系统气密性检查机油道、气路、冷却液循环系统泄漏检查回转阻力矩检查机油压力检查急变速异响检查喷油提前角复查气门间隙检查发动机电控系统通电检查、诊断喷油器修正编码读写等在零部件、质量、装配质量得到良好控制的条件下，对冷态测试项目选择以应用成熟测试检测技术，应用有效测试为目标。对发动机振动、异响等，即使同一系列的发动机由于装配不同的增压器、油泵、空压机等，其频谱模型差异很大，无法建立通用的振动数学模型来进行定量分析判断：同时机型变异日益增多，如振动、噪声、异响等进行测试分析不论从技术上还是从投资成本上都是不经济的，因此依赖有经验的试车工来定性判断。热试：主要检查柴油机的性能参数，也可检查泄漏情况。在测试时，由预先编制的测试程序自动进行运转和数据记录，同时设定各种限定条件，在超出许可范围时自动采取相应的对应措施。发动机测试的发展趋势汽油机向着消除和大幅度减少热试方向发展，强调生产过程的在线测试，使用冷试技术来提高发动机在热试中的一次通过率。小型柴油机也是向着消除和大幅度减少热试方向发展；强