關(guān)于臺架模擬實車工況試驗方法的研究

1、關(guān)于臺架模擬實車工況試驗方法的研究作者：文/范寶慶王君尹東升吳鵬楊金民來源：時代汽車2018年第1期摘要：本文以DAE公司某款單VVT汽油機氣門偏磨故障攻關(guān)為例，通過設(shè)計試驗方法，在發(fā)動機試驗臺架上再現(xiàn)了氣門偏磨故障，并驗證了設(shè)計變更的有效性。經(jīng)過市場檢驗，本次試驗攻關(guān)是成功的。關(guān)鍵詞：起停功能；整車油耗；模擬測試1引言當今，汽油機已成熟應(yīng)用于世界各個車企，仍為乘用車發(fā)動機的主流。人們對乘用車的舒適性及動力性的要求日益提高。而在用戶使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)缸壓不足、失火等故障，其原因有很多種，其中一個就是氣門偏磨。目前市場上各車廠都存在氣門偏磨故障，如何查找氣門偏磨的原因成為了個艱難的問題。通過跟蹤

2、客戶使用情況來攻關(guān)氣門偏磨故障周期長且不易操作。研究一種試驗方法，模擬實車工況，使氣門偏磨故障快速出現(xiàn)，這樣就可以大幅的縮短故障攻關(guān)的周期。市場反饋我司某款量產(chǎn)的雙凸輪軸單WT液壓挺柱型汽油機出現(xiàn)氣門偏磨故障，此機型在量產(chǎn)前已經(jīng)完成常規(guī)耐久性考核，各零部件均通過考核。常規(guī)的耐久試驗工況主要通過對發(fā)動機主要零部件施加最高載荷、交變載荷及交變熱負荷等來考核發(fā)動機主要零部件20萬公里的可靠性及缸蓋、缸蓋墊的密封性能，不能考核出氣門偏磨故障本文正是基于我們攻克氣門偏磨故障，所做的部分研究工作。基于此機型臺架試驗，本文闡述了中低速耐久考核試驗方法的產(chǎn)生過程與有效性。本文旨在：對正在研究或?qū)⒁芯科蜋C氣

3、門偏磨的國內(nèi)相關(guān)企業(yè)提供一些經(jīng)驗，為國內(nèi)本行業(yè)的發(fā)展做出應(yīng)有貢獻。2試驗方法通過對幾款家用轎車常用工況進行分析總結(jié)，得出模擬實車道路譜，具體見表1表3及圖l一圖3。Ml郵IKH況紙環(huán)T況P4血JiTCiJ+l陽ifeFftsW甲訶kni3-iaao.斗“htiffiAlr*ZGkiVi1円2母鬥ECOOX2/17)501fT:31P4/Isinnr.-ri斗愷i/z口口12+1K決1/1/SO3o:圭卩適工猊擁巧瞬做剋弋舐為刪總H：訊.蘭汁10.92.2控制策略起停功能基本控制邏輯框圖如圖2所示。從中可以看到，大部分時間發(fā)動機在中低速工作，即便是高速公路工況發(fā)動機也不會超3000轉(zhuǎn)?；谝陨吓?/p>

4、斷，我們設(shè)計一個耐久試驗方法中低速耐久考核試驗方法。耐久運行時間約200h40min,水溫控制在1033C，機油溫度控制在100120C具體耐久運轉(zhuǎn)工況見表4,耐久運轉(zhuǎn)模式圖見圖4。耳轉(zhuǎn)壬MlrfsWIMSFrr.ah.+iris:恣“ZrJ-.1UK對;3taMtl-hr.1Srt.i-1J1.八“Jdrl.Jeu-Jk-Jsds,i*rClVVE3CK3-,BTM1B19Vcir1!L-JbKyUmzrnjvij*M1-JIMxvvrw%3-nic-i*L*”q口tr-iC*C.iJ-MMrtp“La_BSEJ31IThmbwj_ra_VM:JLH.V|U葉1*H.WC!IL3KT=TfJ

5、-mQU亍rCdU:!/*.!.Uri-i上.im皿h崗w-s-kKLWyriFna亠4ijLTVMin.a1D-MOVP*MOop-r1.E4asMm6,-l.-_rfwiS-rr只皿其中，1500rpm為低速爬坡工況，3000rpm為高速運轉(zhuǎn)工況（120km/h左右），將油門開度設(shè)為100%是為了加快試驗進度，水溫控制為實車常用溫度范圍，沖擊工況設(shè)計的目的是消除積碳的產(chǎn)生，考核在該工況下發(fā)動機氣門偏磨情況。3試驗結(jié)果及分析選取兩臺狀態(tài)相同的發(fā)動機，分別進行全速全負荷試驗及中低速耐久考核。拆解發(fā)動機后發(fā)現(xiàn)運行中低速耐久考核的發(fā)動機出現(xiàn)了氣門偏磨現(xiàn)象，而另一臺則沒出現(xiàn)。耐久完成后兩臺發(fā)動機的缸

6、壓對比數(shù)據(jù)及氣門導(dǎo)管磨損量存在明顯差別，具體數(shù)據(jù)見表5、表6。這說明中低速耐久考核試驗方法可以考核出氣門偏磨現(xiàn)象，且氣門偏磨出現(xiàn)應(yīng)伴隨著氣門導(dǎo)管磨損量超差及缸壓異常下降。對設(shè)計更改對策后的發(fā)動機進行新一輪中低速耐久考核試驗，拆解發(fā)動機并未發(fā)現(xiàn)氣門偏磨故障，且缸壓對比數(shù)據(jù)及氣門導(dǎo)管磨損量回歸正常，具體數(shù)據(jù)見表7、表8。對設(shè)計更改后發(fā)動機的售后跟蹤及持續(xù)關(guān)注，并沒有再次發(fā)生氣門偏磨故障。至此氣門偏磨故障攻關(guān)成功。4結(jié)語中低速耐久考核試驗方法能夠在氣門偏磨方面模擬用戶使用的實車狀態(tài)，有效的驗證了設(shè)計變更對于氣門偏磨改善的有效性。參考文獻：劉文請，氣門故障產(chǎn)生的原因及排除，內(nèi)燃機.1987年01期朱聿琦，王麗氣門座圈異常磨損問題的研究汽車實用技術(shù).2011年04期朱遠志，尹志民，曾渝，郝勇剛，重型發(fā)動機氣門座圈磨損機理與材料內(nèi)